Una colaboraci\u00f3n de investigaci\u00f3n interdisciplinaria entre las universidades de Oxford y Cambridge ha dise\u00f1ado una nueva v\u00eda sint\u00e9tica de se\u00f1alizaci\u00f3n de microbios y plantas que podr\u00eda sentar las bases para transferir la fijaci\u00f3n de nitr\u00f3geno a los cereales.<\/p>\n
Publicado en Comunicaciones de la naturaleza<\/em> Hoy, el equipo de cient\u00edficos de plantas, microbi\u00f3logos y qu\u00edmicos utiliz\u00f3 t\u00e9cnicas de biolog\u00eda sint\u00e9tica para dise\u00f1ar y luego dise\u00f1ar un di\u00e1logo molecular entre las plantas y las bacterias que rodean sus ra\u00edces en una zona llamada rizosfera. Este sistema de se\u00f1alizaci\u00f3n sint\u00e9tica podr\u00eda ser un paso vital hacia la ingenier\u00eda exitosa de la simbiosis fijadora de nitr\u00f3geno en cultivos no leguminosos como el trigo y el ma\u00edz.<\/p>\n Mejorar la microbiota de las ra\u00edces tiene un enorme potencial para mejorar el rendimiento de los cultivos en suelos pobres en nutrientes y reducir el uso de fertilizantes qu\u00edmicos.<\/p>\n El autor principal conjunto, el Dr. Barney Geddes, del Departamento de Ciencias Vegetales de Oxford, dijo: \u201cLas plantas influyen en la microbiota de su rizosfera enviando se\u00f1ales qu\u00edmicas que atraen o suprimen microbios espec\u00edficos. Dise\u00f1ar plantas de cereales para que produzcan una se\u00f1al para comunicarse y controlar las bacterias en sus ra\u00edces podr\u00eda permitirles aprovechar los servicios de promoci\u00f3n del crecimiento de esas bacterias, incluida la fijaci\u00f3n de nitr\u00f3geno.<\/p>\n \u201cPara hacer esto, seleccionamos un grupo de compuestos que normalmente producen las bacterias en los n\u00f3dulos de las leguminosas, llamados rizopinas. Primero tuvimos que descubrir la v\u00eda biosint\u00e9tica natural para la producci\u00f3n de rizopina y luego dise\u00f1ar una v\u00eda sint\u00e9tica que se transfiriera m\u00e1s f\u00e1cilmente a las plantas. Pudimos transferir la v\u00eda de se\u00f1alizaci\u00f3n sint\u00e9tica a varias plantas, incluidos los cereales, y dise\u00f1ar una respuesta de las bacterias de la rizosfera a la rizopina ".<\/p>\n La autora principal conjunta, la Dra. Amelie Joffrin, de Oxford desarroll\u00f3 una nueva s\u00edntesis estereoselectiva de rizopina clave. Ella dijo: \u201cLa qu\u00edmica sint\u00e9tica fue esencial para proporcionar compuestos que permitieran la investigaci\u00f3n de la bios\u00edntesis de rizopina y su transferencia de bacterias a plantas. En particular, las rizopinas producidas nos permitieron confirmar cu\u00e1l era el enanti\u00f3mero naturalmente activo (mano) de un compuesto bioactivo clave ".<\/p>\n El Dr. Ponraj Paramasivan, autor principal conjunto del Laboratorio Sainsbury de Cambridge, explic\u00f3 c\u00f3mo el equipo transfiri\u00f3 los genes de s\u00edntesis de rizopina a la cebada para evaluar si pod\u00edan manipular la s\u00edntesis de rizopina en cereales.<\/p>\n \u201cConfirmamos que la cebada se sintetiz\u00f3 y luego exudamos rizopina a su rizosfera\u201d, dijo. \u201cLuego medimos la se\u00f1alizaci\u00f3n entre las ra\u00edces de la cebada y las bacterias de la rizosfera y descubrimos que se estaba produciendo un nivel significativo de comunicaci\u00f3n en la mayor\u00eda de las colonias bacterianas. Estos resultados significan que potencialmente podr\u00edamos usar esta v\u00eda de se\u00f1alizaci\u00f3n trans-reino para activar la microbiota de la ra\u00edz para fijar nitr\u00f3geno y una serie de otros servicios que promueven el crecimiento de las plantas, como la producci\u00f3n de antibi\u00f3ticos u hormonas o la solubilizaci\u00f3n de nutrientes del suelo.<\/p>\n \u201cUna ventaja clave de esta v\u00eda de se\u00f1alizaci\u00f3n sint\u00e9tica es que solo se beneficiar\u00e1 la planta de cultivo espec\u00edfica que est\u00e1 dise\u00f1ada para producir la se\u00f1al. Esto significa que las malezas que actualmente se benefician tanto como el cultivo objetivo de la aplicaci\u00f3n de fertilizantes qu\u00edmicos, no se beneficiar\u00e1n de estas asociaciones mejoradas entre plantas y microbios, ya que no producen esta nueva mol\u00e9cula de se\u00f1alizaci\u00f3n para comunicarse con las bacterias ".<\/p>\n El trabajo futuro en los laboratorios de Poole, Oldroyd y Conway se centrar\u00e1 en c\u00f3mo las plantas pueden controlar los procesos clave en las bacterias de las ra\u00edces, como la fijaci\u00f3n de nitr\u00f3geno, la solubilizaci\u00f3n de fosfato y la promoci\u00f3n del crecimiento de las plantas. Esto abre el mundo del microbioma bacteriano y su diverso metabolismo al control de las plantas y en particular de los cereales. Es probable que sea un componente clave en los intentos de dise\u00f1ar la fijaci\u00f3n de nitr\u00f3geno en los cereales.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Una colaboraci\u00f3n de investigaci\u00f3n interdisciplinaria entre las universidades de Oxford y Cambridge ha dise\u00f1ado una nueva v\u00eda de se\u00f1alizaci\u00f3n sint\u00e9tica de plantas y microbios que ...<\/p>","protected":false},"author":110,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[489],"tags":[],"class_list":["post-64705","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-industry-news"],"yoast_head":"\n