El óxido nítrico y la asmilación de nitrógeno en Chlamydomonas

Abstract

Para Chlamydomonas el amonio es la fuente de nitrógeno inorgánico preferente debido a su estado reducido y al menor coste energético que supone su asimilación. Cuando el amonio está presente en el medio, la ruta de asimilación de nitrato se regula negativamente tanto a nivel transcripcional como postraduccional, de este modo algunos de los genes implicados en esta ruta como los transportadores de amonio de alta afinidad (AMT1.1, AMT1.2) y de nitrato (NRT2.1) así como la nitrato reductasa (NIA1) serán reprimidos por amonio en un mecanismo dependiente de óxido nítrico (NO). A nivel postraduccional, también se produce una inhibición mediada por amonio del transporte de nitrato-nitrito y de la actividad nitrato reductasa pero los mecanismos implicados en esta regulación son poco conocidos. Este trabajo está dirigido al estudio de los efectos del óxido nítrico en la asimilación de nitrato y en el transporte de amonio de alta afinidad y en su posterior retirada o degradación para evitar posibles efectos tóxicos. En este trabajo hemos mostrado que el óxido nítrico inhibe los transportes de alta afinidad de amonio y de nitrato/nitrito así como la actividad nitrato reductasa, de una forma reversible. Por el contrario, las actividades nitrito reductasa y glutamina sintetasa que forman parte esencial de la asimilación de nitrato y que continúan a la actividad nitrato reductasa, no se vieron afectadas por la acción del óxido nítrico. Además, el estudio in vivo e in vitro de la inhibición de la actividad nitrato reductasa por NO sugirió que este proceso requiere de la integridad celular. También hemos identificado dos hemoglobinas truncadas, THB1 y THB2, que están fuertemente reguladas por nitrógeno y bajo control del principal regulador de la ruta de asimilación de nitrato, NIT2. THB1 se induce en presencia de NO lo cual es propio de hemoglobinas que participan en la eliminación de NO. Estos datos ponen de relieve el papel del óxido nítrico en la asimilación del nitrógeno inorgánico y sugieren que esta molécula señalizadora es un importante regulador para los primeros pasos de esta ruta. Además, THB1 podría regular en parte la asimilación de nitrógeno inorgánico.