Tesis doctoral de Estibaliz Larrainzar Rodriguez
Las leguminosas comprenden un grupo de plantas capaces de establecer relaciones simbióticas con bacterias del suelo, llamadas rizobios, dando lugar a la formación de un órgano especializado en la reducción de nitrógeno molecular a amonio: el nódulo. La fijación simbiótica de nitrógeno (snf), sin embargo, es muy sensible a un número de estreses tanto bióticos como abióticos, en particular a la sequía. Su regulación es un proceso complejo, en el que intervienen varios factores, cuyas interacciones aún no se conocen con exactitud. Entre las posibles vías de regulación, el descenso de la sn f provocado por la sequía se ha relacionado con una limitación de carbono para alimentar la respiración bacteroidal, debido a un descenso en los niveles de la enzima responsable del metabolismo de la sacarosa en el módulo: la sacarosa sintasa (susy). Aunque en leguminosas grano se ha demostrado que la inhibición de snf está relacionada con una limitación en el flujo de carbono nodular, estudios en leguminosas forrajeras, como alfalfa, parecer no apoyar este modelo de regulación. El presente trabajo pretende profundizar en los mecanismos que controlan esta regulación empleando para ello la leguminosa modelo medicago truncatula mediante una combinación de aproximaciones experimentales. en primer lugar y con el objetivo de tener una visión global de las proteínas vegetales más abundantes en nódulos funcionales, se realizó un estudio de proteómica descriptiva. A continuación, el análisis de los efectos de la sequía en el proteina nodular nos permitió identificar un número de proteínas involucradas en dicha respuesta, tanto de origen vegetal como bacteroidal. Entre ellas, cabe destacar el descenso en susy, aunque considerablemente inferior a los descritos para otras leguminosas, lo que sugiere la implicación de otros mecanismos. La combinación de análisis proteómicos y metabolómicos de nódulos sometidos a sequía y una posterior recuperación permitió además detectar alteraciones en el metabolismo del bacteroide y la capacidad fijadora del nódulo, indicando que serían estas alteraciones las responsables de la inhibición de snf en nódulos de m. Truncatula en condiciones de sequía. el descenso en los niveles de metionina sintasa vegetal en nódulos nos llevó a investigar las posibles implicaciones del metabolismo del azufre en respuesta a sequía. El contenido de azufre total no presentó variaciones significativas en nódulos, descartando una posible relación entre el descenso de metionina sintasa y la falta de riego, y por lo tanto de nutrientes, durante el tratamiento de sequía. Sin embargo, la sequía provocó un descenso en los niveles de glutatión, aunque el contenido de aminoácidos azufrados no varió significativamente. Dentro de los análisis de expresión génica, uno de los afectos más destacados fue el descenso de los niveles de acc sintasa durante sequía, correspondiente a la enzima que cataliza la síntesis del ácido 1-aminocilopropano- 1-carboxilico (acc), precursor del etileno, a partir de s-adenosil meionina. por otra parte, se estudió el posible papel del óxido nítrico (no) como molécula reguladora de la snf. De acuerdo con estudios anteriores, se pudo detectar producción de no en nódulos mediante técnicas basadas en microscopia de fluorescencia. Sin embargo, las medidas de producción de no mediante quimioluminiscencia se vieron limitadas debido al alto contenido de leghemoglobina en nódulos. La aplicación exógena de no, mediante generadores de no, no tuvo ningún efecto signifcativo sobre las tasas de snf, lo cual no permite vincular el no con la regulación de la snf. Finalmente, se estudió la presencia de proteínas nitradas en nódulos de m. Truncatula.
Datos académicos de la tesis doctoral «Proteomic and metabolomic analysis of drought-stressed nodules: new players in the regulation of nitrogen fixation in medicago truncatula.«
- Título de la tesis: Proteomic and metabolomic analysis of drought-stressed nodules: new players in the regulation of nitrogen fixation in medicago truncatula.
- Autor: Estibaliz Larrainzar Rodriguez
- Universidad: Pública de navarra
- Fecha de lectura de la tesis: 15/06/2009
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Esther M González García
- Tribunal
- Presidente del tribunal: pedro María Aparicio tejo
- Jesús vicente Jorrin novo (vocal)
- Francisco Javier Corpas aguirre (vocal)
- (vocal)