Desarrollo de estrategias moleculares para el estudio de la asimilación de nitrato en algas

Abstract

En este trabajo se han desarrollado diferentes estrategias moleculares para el estudio de la ruta de asimilación de nitrato utilizando como organismo modelo el alga verde Chlamydomonas reinhardtii. Conocer los elementos estructurales y reguladores de la ruta de asimilación de nitrato es el primer paso para una correcta manipulación de plantas transgénicas, aumentar el rendimiento agrícola, y evitar el impacto ecológico/salud pública que esta ocasionando el abuso de fertilizantes nitrogenados. Los objetivos de este trabajo eran: 1,- La obtención y caracterización de mutantes afectados en la NiR con el objeto de examinar si un defecto en la NiR daba lugar a una alteración en la regulación de los demás componentes de la ruta. 2,- La construcción de vectores que permitan la expresión de genes heterólogos de plantas, para de esa forma tratar de identificar la funcionalidad de esos genes en Chlamydomonas. 3,- El estudio de estirpes que expresen constitutivamente la nitrato reductasa, para estudiar el posible papel regulador de la NR así como examinar de qué modo afecta en la regulación de la ruta la expresión constitutiva de la NR. Como resultado de nuestro trabajo podemos concluir que: * La ausencia de NiR en C. Reinhardtii no desregula la expresión de la NR y de los sistemas de transporte de alta afinidad de nitrato. Proponiéndose que el nitrito, producto directo de la actividad NR, es un metabolito regulador negativo sobre la expresión de los genes Nial, Nrt2;1 y Nar2. * En los mutantes de NiR se demuestra la existencia de sistemas de transporte de baja afinidad de nitrato, así como sistemas eficientes para exportar nitrito de la célula, independientes de Nrt2; l/Nar2. * En los mutantes de los sistemas de transporte de nitrato de alta afinidad (S10 y M4), se demuestra que existen al menos dos señales de nitrato para la expresión/actividad de la NR. Una que es sentida extracelularmente y que da cuenta de la expresión del transcrito de NR y otra intracelular que actúa postrascripcionalmente. * La expresión constitutiva de la NR en medios con amonio permite la expresión/actividad de los sistemas de alta/baja afinidad para el transporte de nitrateoy de un posible transportador de cloruro. * La estirpe 23c está afectada en un gen cuya expresión es esencial para el crecimiento mantenido en nitrato en condiciones de luz continua y que posiblemente está relacionado con el transporte de cloruro