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La huella molecular de la simbiosis planta-bacteria

La comprensión de los eventos tempranos de señalización que tienen lugar durante el establecimiento de la simbiosis planta-bacteria podría ayudar a la agricultura moderna y a los agricultores.
La huella molecular de la simbiosis planta-bacteria
Las plantas leguminosas viven en simbiosis con bacterias edáficas denominadas colectivamente rizobios. Estas bacterias pueden colonizar y multiplicarse dentro de las células de las raíces de las plantas y dan lugar a unos órganos especializados denominados nódulos radicales. A cambio, estas bacterias fijan el nitrógeno atmosférico y lo transforman en amonio, que ya puede ser empleado de manera directa por la plantas como fuente de nitrógeno.

Aunque se conoce bastante bien la relación simbiótica entre las leguminosas y los rizobios, se sabe muy poco sobre los eventos tempranos de señalización que establecen esta relación. Teniendo todo esto en cuenta y con el fin de identificar proteínas y genes implicados en la señalización simbiótica, se inició el proyecto financiado por la Unión Europea SYMBIOSIGNAL. Los investigadores emplearon la leguminosa Medicago truncatula como planta modelo para analizar los eventos transcripcionales tempranos que tienen lugar en las raíces.

Empleando técnicas de secuenciación de próxima generación, estos analizaron el perfil transcripcional de las raíces de M. truncatula en las primeras fases de la simbiosis, centrándose en el papel de la señalización del factor Nod. En el análisis se emplearon plantas mutantes para varios elementos de la ruta de señalización del factor Nod, que ayudaron a identificar cerca de once mil genes expresados diferencialmente. Entre estos genes, los investigadores seleccionaron un número de factores de transcripción implicados en la percepción y en la biosíntesis de etileno, incluyendo la gran familia de factores de transcripción de respuesta a etileno AP2.

El trabajo en marcha se propone caracterizar el papel específico de estos genes empleando plantas mutantes apropiadas y por medio de experimentos de silenciamiento. Dada la importancia del etileno en la germinación, la maduración de las frutas y en otros procesos vegetales, estos descubrimientos podrían ser traducidos en novedosos métodos para la mejora tanto de los sistemas agrícolas actuales como de la producción de cultivos.

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Palabras clave

Simbiosis, leguminosas, rizobios, señalización simbiótica, factor Nod, Medicago truncatula
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