Regulación positiva de la asimilación de nitrato en algas y plantas

Abstract

La asimilación de nitrato es cuantitativamente la ruta más importante para la adquisición de nitrógeno en la biosfera y por tanto para la incorporación del nitrógeno inorgánico en compuestos orgánicos tan esenciales como proteínas, ácidos nucleícos etc. Las plantas y las algas son organismos ecuariotas fotosintéticos claves para la asimilación de nitrato. En los cultivos agrícolas, y con objeto de aumentar el rendimiento de las cosechas, se ha producido una abuso de los abonos nitrogenados. Sin embargo, este abuso ha conducido a problemas medioambientales y de salud animal derivados de los efectos indeseables del nitrato. El nitrato no sólo es un nutriente esencial sino que suministra una señal positiva para la expresión óptima de los genes implicados en su propia asimilación, otras rutas metabólicas y además es una señal para procesos de diferenciación y crecimiento celular. Entender los mecanismos que subyacen a la señalización positiva por nitrato es clave y puede permitir mejorar la relación crecimiento con poco nitrógeno. El objetivo de esta Tesis Doctoral fue profundizar en los mecanismos de señalización positiva dela ruta de asimilación de nitrato en algas y plantas, utilizando como organismo modelos Chlamydomonas y Arabidopsis, respectivamente. Los principales resultados obtenidos se resumen a continuación: 1,- Se ha caracterizado Nit2 de Chlamydomonas rinhardti. Indicando que NIT2 es una proteína de unión a DNA con motivos RWP-RK, cremallera de lecuina y GAF. Nit2 es el único gen regulador-esencial para la asimilación de nitrato de Chlamydomonas. Si bien, otros genes del locus (5n2) parecen corregular, junto a Nit2 una señalización óptima por nitrato. 2,- Se ha propuesto un mecanismo de regulación en el gen NIT2 estaría inactivo en el citoplasma pero que requiere nitrato intracelular para su activación y regulación de la expresión génica. En este contexto, NIT2 sería un sensor de nitrat