| dc.description | RESUMEN
La fijación biológica de nitrógeno (FBN) es la conversión del nitrógeno atmosférico en
compuestos asimilables como el amonio y es realizado por algunos organismos
procariontes; representa uno de los procesos más importantes en el planeta ya que
proporciona alrededor del 70% de todo el nitrógeno requerido en los ecosistemas
naturales y agroecosistemas. Dentro de los principales microorganismos fijadores de
nitrógeno, Rhizobium es un género de bacterias Gram negativas ampliamente
descrito por interaccionar en simbiosis con plantas leguminosas y fijar nitrógeno
atmosférico a través de estructuras conocidas como nódulos de fijación de nitrógeno
(Moreira, 2011; Rees et al., 2005).
Por otro lado, uno de los factores que limitan el adecuado crecimiento y rendimiento
de cultivos son los factores abióticos como el estrés por sequía, salinidad y
temperaturas extremas que provocan la deshidratación de los tejidos de las plantas,
daño celular y eventualmente la muerte de cultivos; sin embargo, existen organismos
denominados anhidrobióticos capaces de generar estrategias de adaptación en
terrenos expuestos a factores abióticos desfavorables (Bartels y Sunkar, 2005;
Clegg, 2001).
A través de diversas investigaciones se ha determinado que la característica común
entre estos organismos para adaptarse a ciertos tipos de estrés es su capacidad de
sintetizar y acumular cantidades importantes de trehalosa; la trehalosa (α-D-
glucopiranosil-[1,1]-α-D-glucopiranosido) es un disacárido no reductor encontrado en
muchos grupos biológicos como animales, plantas, insectos, hongos y bacterias, el
cual tiene funciones de molécula de reserva energética, estabilizador, protector
estructural y osmoprotector. El metabolismo de la trehalosa es importante en plantas
en aspectos del crecimiento, rendimiento y adaptación a algunos tipos de estrés
abiótico y en bacterias que fijan nitrógeno, es clave en la respuesta a altas
temperaturas y estrés por desecación (Reina-Bueno et al., 2012; Suárez et al., 2008;
Elbein et al., 2003; Müller et al., 2001).
Rhizobium etli CFN 42 cuenta con tres rutas de biosíntesis de trehalosa conocidas
como OtsA-OtsB, TreY-TreZ y TreS; la vía de absorción y degradación comprende la
participación del operón thu (ThuEFGK) y los genes thuAB; en este organismo estos
genes están repartidos en su cromosoma y los plásmidos a, c, e y f (González et al.,
2006; Jensen et al., 2005).
En trabajos previos se ha demostrado que la sobre expresión de la vía de síntesis de
trehalosa OtsA en R. etli confiere tolerancia a diferentes tipos de estrés abiótico; de
igual forma se ha determinado que los genes de degradación de trehalosa, thuA y
thuB en Sinorhizobium meliloti son importantes para la nodulación, así como en la
colonización de la raíz (Suárez et al., 2008; Jensen et al., 2005).
En el presente trabajo se analizó el patrón de expresión de los genes de biosíntesis
de trehalosa de R. etli empleando fusiones transcripcionales de los genes de síntesis
(otsA del cromosoma y el plásmido a, otsB, treS de cromosoma y plásmido f, treY,
treZ) y degradación (thuApf) de trehalosa en R. etli CFN 42; el análisis de su
expresión se realizó: 1) cualitativamente, en vida libre (bajo condiciones de estrés
salino, térmico y en medio mínimo M9 con trehalosa como única fuente de carbono),
y durante la interacción de R. etli CFN 42 con raíces de plantas de frijol a los 7, 14 y
21 días posteriores a la infección; a través de estos ensayos observamos una
expresión activa de las vías de síntesis de trehalosa bajo estrés térmico y osmótico,
así como durante la formación de nódulos de fijación de nitrógeno. 2)
cuantitativamente, a través de la medición de la actividad enzimática, mismo en el
que observamos una expresión importante del gen otsA.
A través de un estudio bioinformático se identificó la región promotora, así como dos
posibles reguladores (rpoD y rpoN) de los genes bajo estudio; finalmente se
construyó la relación filogenética de los genes evaluados mediante árboles con el
método Neighbour-Joining; de manera interesante, el par de los genes treS y treZ
parecen no estar estrechamente relacionados, indicando un posible mecanismo de
adquisición tal como fue reportado para el gen otsA. | es_MX |
