El cobre modula la emisión de óxido nitroso por bacterias endosimbióticas
Demuestran la implicación del cobre en el control y la modulación de la emisión de N2O por bacterias endosimbióticas de leguminosas
El óxido nitroso (N2O) es uno de los principales gases de efecto invernadero que contribuyen al calentamiento global. Su concentración en la atmósfera se ha incrementado considerablemente desde el siglo pasado, sobre todo a causa de la fertilización nitrogenada. Una de las principales estrategias de mitigación de dicho gas en la agricultura es el cultivo de leguminosas, que permiten reducir la dependencia de fertilizantes nitrogenados sintéticos y, al mismo tiempo, incrementar la salud y la fertilidad de los suelos agrícolas. Las leguminosas establecen simbiosis con bacterias conocidas genéricamente como rizobios, las cuales forman en la raíz unas estructuras llamadas nódulos, en las que llevan a cabo la fijación biológica de nitrógeno atmosférico (N2), aportando a la planta el nitrógeno que ésta requiere para su correcto desarrollo.
Sin embargo, en esta simbiosis pueden producirse otros procesos como la desnitrificación, que permite a los rizobios sobrevivir en las condiciones de limitación de oxígeno que a menudo se dan en el suelo o en el interior de los nódulos. A través de este proceso, los rizobios y otros microorganismos convierten el nitrato (NO3) en N2, devolviéndolo a la atmósfera, pero también se libera N2O. Por ello, el estudio de los factores que controlan la desnitrificación es un tema de gran actualidad e interés.
El Grupo de Metabolismo del Nitrógeno de la Estación Experimental del Zaidín (EEZ-CSIC) ha desvelado la implicación del cobre en el control y la modulación de la emisión de N2O por Bradyrhizobium diazoefficiens, una bacteria endosimbionte natural de la soja. En un trabajo publicado recientemente en la revista International Journal of Molecular Sciences, han evaluado mediante técnicas bioquímicas y transcriptómicas el papel que juega el cobre en la regulación de la desnitrificación, desvelando la existencia de un control tanto a nivel transcripcional como traduccional de las enzimas implicadas en dicho proceso. Los resultados obtenidos muestran que el cobre no sólo actúa como cofactor de ciertas enzimas responsables de la desnitrificación sino que, además, parece estar involucrado en una compleja red de regulación, pudiendo actuar como una importante señal moduladora del mismo.
Con este trabajo, se amplía el conocimiento sobre el proceso de producción de N2O por bacterias endosimbióticas de leguminosas. Dicho conocimiento puede contribuir al diseño de estrategias que permitan reducir las emisiones de este gas a la atmósfera.
Referencia:
Pacheco, P. J., Cabrera, J. J., Jiménez-Leiva, A., Bedmar, E. J., Mesa, S., Tortosa, G., Delgado, M. J. (2022). Effect of Copper on Expression of Functional Genes and Proteins Associated with Bradyrhizobium diazoefficiens Denitrification. International Journal of Molecular Sciences, doi: 10.3390/ijms23063386.
