NnrR: una pieza clave para comprender la regulación del óxido nítrico en rizobios
Investigadoras del Grupo de Metabolismo del Nitrógeno en Bacterias Rizosféricas de la Estación Experimental del Zaidín, en colaboración con la University of East Anglia (Reino Unido), han publicado un artículo en la prestigiosa revista Microbiological Research que revela, por primera vez, el mecanismo molecular de percepción de óxido nítrico (NO) por parte del factor de transcripción NnrR, una proteína de la familia de reguladores CRP/FNR, ampliamente distribuidos en bacterias. Este hallazgo supone un avance clave en el conocimiento de la regulación de la desnitrificación y sus implicaciones en la emisión de gases de efecto invernadero (GEI) en sistemas agrícolas.
El estudio, liderado por las Dras. María Jesús Delgado y Socorro Mesa, ha empleado como organismo modelo Bradyrhizobium diazoefficiens, un rizobio simbionte de la soja capaz de llevar a cabo la ruta completa de desnitrificación. En esta bacteria, el regulador NnrR activa la expresión de los genes norCBQD, que codifican la enzima óxido nítrico reductasa (cNor), responsable de reducir NO a N₂O, uno de los GEI más potentes. Hasta ahora, se desconocía cómo esta proteína detectaba la presencia de NO.
Mediante un enfoque multidisciplinar que combina técnicas genéticas, bioquímicas y espectroscópicas, el equipo de investigación ha demostrado que NnrR requiere como cofactor un grupo hemo para detectar el NO, y que un residuo específico, la histidina en posición 11, resulta esencial para su actividad. Este trabajo abre nuevas vías para el diseño de herramientas biotecnológicas que permitan reducir las emisiones de N₂O en sistemas agrícolas basados en leguminosas. “Comprender cómo los rizobios regulan el balance entre la producción y el consumo de óxidos de nitrógeno es clave para mitigar el impacto de la agricultura sobre el cambio climático”, señala la Dra. Mesa.
La fijación biológica de nitrógeno, alternativa sostenible al uso intensivo de fertilizantes sintéticos, es una de las estrategias más prometedoras para reducir las emisiones de GEI en el sector agrícola. No obstante, su efectividad depende en gran medida de la capacidad de las bacterias simbiontes para evitar la emisión de NO y N₂O. Por ello, estudios como este representan un paso esencial para avanzar hacia una agricultura climáticamente inteligente.
El artículo está disponible en acceso abierto en el siguiente enlace:
https://doi.org/10.1016/j.micres.2025.128151
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