Opis projektu
Żelazo a bakterie endosymbiotyczne wiążące azot
Symbioza pomiędzy bakteriami brodawkowymi z roślinami strączkowymi jest głównym sposobem wykorzystania azotu w celu zwiększenia żyzności gleby. W ramach tej symbiozy rośliny strączkowe rozwijają guzki, w których znajdują się endosymbiotyczne bakterie wytwarzające nitrogenazę – wyjątkowy metaloenzym żelaza i molibdenu, który przekształca azot atmosferyczny w amoniak wykorzystywany przez rośliny. Zespół finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu IronFeRhizo zamierza połączyć techniki z dziedzin biologii molekularnej i biochemii w celu określenia, ile żelaza potrzebują bakterie wiążące azot, jakie geny są wykorzystywane w jego transporcie do komórki i ile zużywają procesy wytwarzania nitrogenazy i innych metaloprotein. Opracowane techniki ułatwią badania nad wykorzystywaniem minerałów przez inne bakterie glebowe, podziałami pierwiastków pomiędzy różne metaloproteiny oraz homeostazą żelaza – te ostatnie pozwolą nam na optymalizację wiązania azotu przez bakterie brodawkowe.
Cel
Rhizobia-legume symbiosis (RLS) is the principal entry pathway of sustainable N in agricultural systems. During the symbiosis, plants develop a new organ called the nodule that hosts thousands of endosymbiotic bacteria expressing the nitrogenase, the enzyme responsible to transform the atmospheric nitrogen into ammonia. The nitrogenase unique metallic cofactors (made of Fe and Mo) likely impose an extra demand of these metals to the cell, which already requires a basal amount of Fe to synthesize ‘housekeeping’ metalloproteins. However, the transport systems required by the endosymbiotic rhizobia to satisfy that increased demand remain obscure yet.
In this project, we will combine molecular biology approaches, including cell-labeling, epitope tagging, and loss-of-function genomic approaches coupled with thorough phenotyping and two analytical methods, inductively coupled plasma-mass spectrometry and X-ray absorption spectroscopy, to characterize how much iron does nitrogen-fixing bacteria need, how much is used to metallate the nitrogenase and other metalloproteins, and what genes are required to maintain the Fe homeostasis in the endosymbiotic bacteria.
The methodologies developed within this project will open new avenues for the study of mineral nutrition in other soil bacteria and will offer an insight into how cells partition an element among different metalloproteins. Furthermore, ironing out Fe homeostasis in rhizobia will allow us to maximize the nitrogen fixation capabilities of both natural and synthetic nitrogen-fixing bacteria to be used as inoculants in sustainable agriculture practices.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
- nauki przyrodniczenauki biologicznemikrobiologiabakteriologia
- nauki przyrodniczenauki fizyczneoptykaspektroskopiaspektroskopia absorpcyjna
- nauki przyrodniczenauki biologicznebiologiczne nauki behawioralneetologiazależności międzygatunkowe
- nauki przyrodniczenauki biologicznebiochemiabiocząsteczkibiałkaenzymy
- nauki przyrodniczenauki biologicznebiologia molekularna
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordynator
OX1 2JD Oxford
Zjednoczone Królestwo