Secuencian el genoma de una bacteria que servirá como modelo para los estudios de fijación de nitrógeno en plantas
Este proceso tiene gran importancia en agricultura y podría aportar soluciones para la crisis alimentaria
Un equipo internacional de investigadores, entre ellos varios españoles, ha conseguido secuenciar el genoma de "Azotobacter vinelandii", una bacteria versátil que vive en el suelo y que está considerada como un organismo "modelo" para los estudios de fijación de nitrógeno, informó la Universidad Politécnica de Madrid (UPM). Este proceso se considera fundamental para la biosfera y de gran importancia aplicado en agricultura, donde se le considera clave para la solución de la crisis alimentaria y energética, explicó la UPM.
Publicado en el número de julio de la revista "Journal of Bacteriology", este trabajo aporta información genética que ayudará a comprender mejor la biología de este microorganismo, su implicación en el proceso de fijación de nitrógeno y sus aplicaciones en biotecnología para la producción y caracterización de proteínas sensibles al oxígeno. Esta bacteria está considerada como un organismo modelo para los estudios de fijación de nitrógeno, el proceso mediante el cual el nitrógeno atmosférico, una molécula muy estable y poco reactiva, se transforma en amonio, que puede asimilarse fácilmente por las plantas y los animales.
La fijación biológica de nitrógeno la llevan a cabo exclusivamente las bacterias diazotróficas, que juegan un papel fundamental en el ciclo biogeoquímico del nitrógeno y que proporcionan el único aporte biológico de nitrógeno fijado a la biosfera, tanto para compensar las pérdidas causadas por la desnitrificación como para reponer las pérdidas de nitrógeno en suelos causadas por la práctica agrícola, señaló la UPM. Además, "A. vinelandii" es notable entre los diazotrofos ya que es un organismo estrictamente aeróbico que lleva a cabo una reacción estrictamente anaeróbica y sensible al oxígeno.
Los científicos españoles que han participado en el trabajo, pertenecientes al Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas (CBGP), una iniciativa conjunta de la UPM y del Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA), se muestran optimistas ante las nuevas perspectivas que se abren a la investigación. Este estudio aporta información genética fundamental para la comprensión de la biología de "A. vinelandii" y de sus múltiples adaptaciones para la fijación biológica de nitrógeno, como las que le permiten mantener en su interior un ambiente anaeróbico compatible con la estabilidad y actividad del enzima responsable del proceso, la nitrogenasa, explicó uno de estos investigadores, Juan Imperial.
Este proyecto también ha evidenciado la existencia de un gran número de procesos anaeróbicos que puede soportar "A. vinelandii". Esta abundancia de sistemas anaeróbicos "resulta sorprendente, y difícilmente habría podido ser descubierta sin la secuencia del genoma", apuntó otro de los autores españoles, Luis Rubio. Estos resultados "abren un nuevo abanico de aplicaciones de esta bacteria en biotecnología, especialmente como factoría para la producción de proteínas sensibles a la presencia de oxígeno", indicó Rubio.
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Rodrigo González Fernández
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