El genoma de la planta huésped supera la falta de un gen bacteriano para la fijación simbiótica del nitrógeno

Área de la Ciencia:

• Simbiosis entre plantas y microbios.
• Bioquímica de la fijación del nitrógeno.

Sus antecedentes:

• La fijación de nitrógeno es crucial para el crecimiento de las plantas.
• La homocitrato sintasa (HCS) es esencial para la actividad de la nitrogenasa.
• La mayoría de las rizobías carecen del gen NifV para HCS, pero realizan la fijación simbiótica del nitrógeno.

Objetivo del estudio:

• Investigar el papel del gen FEN1 del Lotus japonicus en la fijación simbiótica del nitrógeno.
• Determinar si FEN1 puede compensar la falta de NifV en las rizobías.

Principales métodos:

• Caracterizó un mutante de la planta (fen1) con nódulos ineficaces.
• Complementó un mutante de levadura defectuoso de HCS con el gen FEN1.
• Actividad de fijación de nitrógeno evaluada después de la inoculación de mutantes fen1 con rizobia modificada o suministrando homocitrato exógeno.

Principales resultados:

• El mutante fen1 formó nódulos ineficaces que carecían de homocitrato.
• FEN1 codifica HCS y complementa la levadura con deficiencia de HCS.
• FEN1 o NifV restauró la fijación de nitrógeno en los nódulos de fen1.
• El homocitrato exógeno rescató la fijación de nitrógeno en nódulos de fen1.

Conclusiones:

• El homocitrato derivado del huésped es esencial para la síntesis de la nitrogenasa en los bacteroides rizobiales.
• El gen FEN1 de la leguminosa proporciona actividad HCS, lo que permite la fijación simbiótica de nitrógeno.
• Esto pone de relieve una asociación complementaria esencial para la simbiosis de las leguminosas y la rizobia.