Metales esenciales que favorecen la producción de nitrógeno
La fijación de nitrógeno se produce cuando las plantas transforman el nitrógeno atmosférico en una forma inorgánica que puede emplearse para crear componentes vegetales tales como moléculas de ADN y aminoácidos. Las judías, los guisantes y las leguminosas en general fijan el nitrógeno con la ayuda de una bacteria que habita en un nódulo especial situado en la raíz de estas plantas. Estas bacterias simbióticas convierten el nitrógeno atmosférico en amoniaco por la acción de unas enzimas especializadas que necesitan elementos metálicos para realizar sus funciones correctamente. A causa de esta propiedad, las leguminosas se emplean en el ciclo de rotación de los cultivos para enriquecer los suelos con nitrógeno y reducir la necesidad de usar fertilizantes. Dado que este proceso depende de los metales presentes en el suelo, su escasez tiene un gran impacto en los cultivos. Los investigadores del proyecto financiado con fondos europeos MENOMED (Metal homeostasis in nodulated Medicago truncatula) se sirvieron de una leguminosa modelo a fin de estudiar la forma en que las plantas efectúan la regulación de los metales para garantizar que dichos nódulos puedan fijar el nitrógeno incluso cuando estos componentes escasean. Con el propósito de descubrir si las plantas redistribuyen los metales presentes en otras partes de su propio organismo, los investigadores determinaron la ruta que estos siguen desde el suelo hasta llegar al nódulo en cuestión. El equipo descubrió que las plantas transmiten el hierro —uno de los metales esenciales requeridos por las enzimas fijadoras del nitrógeno— a la zona del nódulo en que se encuentran estas bacterias. También se descubrieron numerosas proteínas transportadoras que portan metales hasta esta parte del nódulo, conocida como zona de infección. De esta forma, se garantiza la disponibilidad de metales en el mismo instante y lugar en que se generan las proteínas responsables de la fijación de nitrógeno. Comprender el modo en que la fijación del nitrógeno se regula en el citado nódulo y qué elementos participan en el proceso puede incrementar la productividad al favorecer la asimilación de nitrógeno. A su vez, esto podría reducir el uso de fertilizantes con nitrógeno, del que se derivan un gasto anual de varios miles de millones de euros y un 15 % de las emisiones de gases de efecto invernadero a escala mundial.
