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Tesis:

Regulación de la expresión simbiótica del sistema de oxidación de hidrógeno de R. leguminosarum bv. viciae

  • Autor: BRITO LOPEZ, Belén

  • Título: Regulación de la expresión simbiótica del sistema de oxidación de hidrógeno de R. leguminosarum bv. viciae

  • Fecha: 1996

  • Materia: QUÍMICA. Teseo;BIOQUÍMICA. Teseo;BIOLOGÍA MOLECULAR. Teseo;CIENCIAS DE LA VIDA. Teseo;SIMBIOSIS. Teseo

  • Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS AGRONOMOS

  • Departamentos: BIOTECNOLOGIA

  • Acceso electrónico:

  • Director/a 1º: RUIZ ARGUESO, Tomás

  • Resumen: Las hidrogenasas (Ni-Fe) de bacterias endosimbióticas de leguminosas (Rhizobium y Bradyhizobium) son metaloenzimas constituidas por una proteína heterodimérica que contiene níquel en su centro activo y grupos Fe-S en número variable. Estas hidrogenasas funcionan oxidando el H2 generado por la nitrogenasa durante la reducción de N2 en los nódulos. Este sistema de oxidación de hidrógeno aumenta la eficiencia energética de la simbiosis y constituye una fuente potencial de mejora de la fijación de nitrógeno y de la productividad de las leguminosas. Dentro de un objetivo general centrado en el análisis del sistema de oxidación de hidrogeno de R. leguminosarum, en esta tesis se abordan tres objetivos concretos: I. La evaluación de los requerimientos y análisis del efecto del níquel en la síntesis y actividad hidrogenasa de R.leguminosarum bv. viciae en simbiosis con guisantes. II. El análisis de la regulación de la expresión simbiótica de los genes estructurales de la hidrogenasa de R.leguminosarum bv. viciae. III. La búsqueda de genes reguladores en la región de DNA contigua al promotor de los genes hupSL. Los resultados más relevantes han sido los siguientes: La actividad hidrogenasa de R.leguminosarum bv. viciae en nódulos de guisantes esta limitada por la disponibilidad de níquel para la planta en el suelo o en soluciones nutritivas. En condiciones de deficiencia de níquel, las proteínas estructurales de la hidrogenasa no se procesan y la enzima se acumula en una forma inmadura e inactiva. El procesamiento requiere, además de níquel, los productos genéticos derivados de los genes hup y hyp accesorios. El promotor de los genes estructurales de la hidrogenasa (Phup SL) presenta una estructura del tipo de promotores -12/-24 característica de genes nif. Mediante ensayos de deleción se identificó una región localizada entre las posiciones -173/-88, esencial para la actividad de este promotor en nódulos de guisantes. El promotor PhupSL es activado por la proteína NifA de Klebsiella pneumoniae, un regulador transcripcional de los genes nif, mediante interacción con un elemento cis no canónico localizado en la misma región esencial para activación en R.leguminosarum. La activación del promotor phupsl por nifa requiere la mediación del factor de integración en el huésped (IHF), implicado en la curvatura del DNA y en la interacción de NifA con el complejo 54/RNA polimerasa. Se ha demostrado que los genes hup y nif de R.leguminosarum se coexpresan temporal y espacialmente en la interzona II/III y en la zona III de nódulos de guisante. La agrupación de genes hup en R.leguminosarum se inicia con los genes estructurales de la hidrogenasa (hupSL). delante de estos genes se han identificado cuatro genes no implicados en la oxidación de hidrogeno. De entre ellos, el gen mcpA codifica para una proteína de 639 aminoácidos homologa a proteínas quimiotácticas aceptoras de metilo y constituye el primer quimiorreceptor identificado en R. leguminosarum. Los productos génicos de orf3 y orf4 presentan homología con isomerasas y deshidrogenasas implicadas en la degradación de compuestos aromáticos