Factores estructurales, bioquímicos y moleculares de la simbiosis Bradyrhizobium sp. (Lupinus)-Lupinus / Structural, biochemical and molecular factors of the simbiosis Bradyrhizobium sp. (Lupinus)-Lupinus

RESUMEN

La presente revisión es un resumen de algunos trabajos originales realizados en nuestro Departamento para el estudio de diferentes aspectos de esta peculiar simbiosis, siempre integrando estructura y función. La primera parte está dedicada a un estudio estructural llevado a cabo con el fin de conocer los mecanismos de infección, que difieren de la mayoría de las leguminosas estudiadas. Para este fin se aplicaron técnicas de immunofluorescencia con la green fluorescent protein (GPT), técnicas de inmunocitoquímica y de hibridación in situ. Mediante estos estudios se ha observado que la infección se realiza por vía intercelular. Junto al estudio estructural se describen algunos componentes enzimáticos del nódulo, MAPKinasas (Mitogen-activated protein kinase) y aldehído oxidasa, presentes en estadios tempranos del reconocimiento bacteria-planta. Ambos enzimas están relacionados con la mitosis y la multiplicación de las células radicales. La segunda parte se refiere a los mecanismos fisiológicos, bioquímicos y moleculares que regulan la simbiosis, especialmente los relacionados con la regulación de oxígeno en el nódulo, de gran importancia para la fijación de N2, ya que la nitrogenasa necesita una atmósfera microaeróbica para fijar nitrógeno. Se describen algunos mecanismos de regulación, como la leghemoglobina y la barrera de resistencia a la difusión de O2. Por último también se incluye el estudio genético que realizamos para conocer los genes que regulan la difusión de O2 en el nódulo lenod 2, leghemoglobin y nifH

ABSTRACT

The present revision summarises some of the original works carried out in our Department to study different aspects of the peculiar symbiosis Bradyrhyzobium sp. Lupinus, by integrating structure and function. The first part of the revision is focused to a structural study on the infection mechanisms, since differ of other legumes. This study was realized by applying immunofluorescent techniques with the green fluorescent protein, immunocytochemistry and different microscopies. It could be observed that the infection by the Bradyrhizobium follows the intercellular way. The infection study includes the presence of enzymatic components, as MAPKs (Mitogen-Activated Protein Kinase) and aldehyde oxidase in the first steps of the symbiosis. Both enzymes are very much related with auxins and cell multiplication. The second part takes up the physiological, biochemical and genetic mechanisms that regulates nitrogen fixation, speccially those related to oxygen diffusion, since nitrogenase activity is very sensible to oxygen and needs a microaerobic atmosphere for its function. Between these mechanisms, the leghemoglobine and the oxygendiffusion resistance barrier have been considered the more important in oxygen regulation. Finally it is included the results of a genetic study carried out to know the genes implicated in nodule oxygen diffusion as lenod 2, leghemoglobin and nifH