Analisi mediante RP-HPLC degli N-acilomoserina lattoni (AHL) - molecole segnale del quorum sensing rilasciate da batteri gram-negativi

La maggior parte dei batteri, rilasciano molecole extracellulari nel mezzo circostante per auto-regolare l'espressione di una serie specifica di geni in risposta alla loro densità di popolazione, una volta che è stata raggiunta la concentrazione critica ("quorum") delle molecole di segnale. Il processo, è noto come "quorum sensing" (QS) e viene utilizzato dai batteri per monitorare la densità di popolazione, per modificare l'espressione genica batterica, per competere e persistere in natura o per colonizzare un particolare ambiente. Il QS è anche coinvolto nella comunicazione tra le specie, come quella delle piante superiori con i batteri. Nei batteri Gram-negativi, il QS è mediato principalmente dagli N-acil-omoserina-lattoni (AHL). La struttura chimica degli AHL, comprende una porzione omoserina lattone, legata ad una catena laterale acilica, con lunghezza e natura del sostituente variabili. Inoltre, la catena laterale acilica, può variare in relazione alla presenza di doppi legami, anche se, la maggior parte degli AHL, presentano catene aciliche sature. Il presente lavoro, riporta i risultati di uno studio condotto per identificare gli AHL, rilasciati da diversi batteri azotofissatori, quali: Azospirillum brasilense, Herbaspirillum seropedicae, Burkholderia ambifaria, e Gluconacetobacter diazotrophicus. Queste molecole segnale, sono importanti in microbiologia vegetale, in quanto permettono di studiare i patogeni o le interazioni simbiotiche dei batteri con le piante ospiti. Gli AHL, estratti da surnatanti di colture batteriche selezionate, sono stati identificati e separati mediante HPLC-ESI-MS, utilizzando una colonna narrow-bore in fase inversa. Il metodo HPLC è stato sviluppato da un approccio "Quality-by-Design", utilizzando il software di modellazione cromatografica DryLab®, per ottimizzare il tempo di gradiente, la temperatura della colonna, la composizione ed il pH dell'eluente, la velocità di flusso e la concentrazione iniziale e finale del gradiente.