PIF2024 - REGULACION DE LAS HEMOGLOBINAS EN LA SIMBIOSIS RIZOBIO-LEGUMINOSA EN LA RESPUESTA A BAJO Y ALTO NITRATO-PID2023-147035NB-I00

Todas las plantas contienen hemoglobinas (Glbs) de tres clases que se diferencian por su origen evolutivo y propiedades bioquímicas. Además, las leguminosas contienen otro tipo de hemoglobinas denominadas leghemoglobinas (Lbs), que se expresan solo en los nódulos de las raíces. Dentro de los nódulos se lleva a cabo la fijación simbiótica de nitrógeno (FSN) por los bacteroides, que reducen el nitrógeno atmosférico a amonio asimilable por la planta; a cambio, la planta suministra sustratos carbonados para la respiración del bacteroide. La FSN representa una alternativa económica y limpia frente al uso excesivo de fertilizantes nitrogenados. La principal función de las Lbs es el transporte y suministro de oxígeno a los bacteroides. El nitrato a baja concentración (0.1-0.5 mM) promueve la FSN, mientras que a alta concentración (5-10 mM) provoca la degradación de las Lbs y de los nódulos y la pérdida de la FSN. Una función de las Glbs de clase 1 es la modulación de la molécula señal óxido nítrico (NO) para evitar la respuesta defensiva de la planta durante la simbiosis. Se desconocen las funciones de las Glbs de clases 2 y 3. En esta propuesta de tesis se investigará la regulación transcripcional y postraduccional de las tres clases de Glbs y de las Lbs en presencia de bajo y alto nitrato. Para ello se utilizará la leguminosa modelo Lotus japonicus, cuyo genoma está totalmente secuenciado, y técnicas multidisciplinares (ver detalles en Comentarios y Anexo).