Papel del sistema de dos componentes NtrBC sobre el metabolismo del nitrógeno en Bradyrhizobium japonicum USDA 110

LÓPEZ, M.F.; CABRERA J.J.; DELGADO, M.J.; LÓPEZ GARCÍA, S.L.

Bilbao

Congreso; XII Reunión Nacional del Metabolismo del Nitrógeno; 2014

Universidad del País Vasco - Sociedad Española de Fisiología Vegetal

El sistema de dos componentes NtrBC es un elemento clave en la regulación de los flujos de C y N en bacterias Gram-negativas que se activa ante la escasez de N [1]. Así, NtrC fosforilada activa la transcripción de genes necesarios para la supervivencia en esas condiciones. Entre ellos se encuentra glnII, que codifica para la glutamina sintetasa II (GSII), una de las enzimas encargadas de la asimilación de N en estas bacterias. Debido a que este sistema no ha sido muy caracterizado en Bradyrhizobium diazoefficiens nos propusimos evaluar su papel en el metabolismo del N de esta bacteria. Para ello, en este trabajo hemos analizado la capacidad de cepas de B. japonicum mutantes en los genes ntrB, ntrC y ntrBC de crecer en medios de cultivo con diversas fuentes nitrogenadas. Las cepas mutantes en ntrB, ntrC y ntrBC exhibieron el mismo comportamiento que la cepa salvaje USDA 110 en medio mínimo definido con amonio como única fuente de N. Asimismo, análisis de actividad GSII en la cepa mutante ntrC mostraron valores similares a los observados en la cepa salvaje. Tomados en conjunto, estos datos sugieren que otro sistema de dos componentes alternativo podría estar participando de la regulación de la asimilación de amonio. Cuando se utilizó nitrato como única fuente de N, los mutantes presentaron un crecimiento deficiente respecto al de la cepa salvaje USDA 110, lo que indicaría el papel potencial de este sistema regulador sobre la asimilación de dicho nutriente, como se ha reportado en otras bacterias [2]. Sin embargo, no se observaron diferencias en la capacidad de crecer de las cepas mutantes ntrB, ntrC y ntrBC respecto a la cepa salvaje cuando se utilizó nitrito como única fuente de nitrógeno. La asimilación de nitrato ocurre en dos etapas consecutivas catalizadas por las enzimas nitrato y nitrito reductasa (NR y NiR, respectivamente), por lo que abordamos la determinación de dichas actividades enzimáticas en la cepa mutante en ntrC. Mientras que se observó una considerable reducción de la actividad NR en dicha cepa respecto a la salvaje, no se observaron diferencias de actividad NiR entre ambas. Estos resultados sugieren que en B. japonicum USDA 110 el sistema NtrBC no es esencial para el metabolismo de amonio o de nitrito pero posee un papel crucial en la reducción asimilatoria de nitrato a nitrito.