Apoyar un mayor crecimiento de los cultivos mediante la regulación de la expresión de genes que favorecen la fijación de nitrógeno


Un artículo que describe la investigación realizada por John Peters, Ph.D., presidente del Departamento de Química y Bioquímica, Dodge Family College of Arts and Sciences de la Universidad de Oklahoma, y ​​otros investigadores, se ha publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences .


por Josh DeLozier, Universidad de Oklahoma


El artículo “Información estructural sobre los mecanismos de transducción de señales redox en el control de la fijación de nitrógeno por el sistema NifLA” explora la forma en que las bacterias regulan la expresión de genes relacionados con la fijación de nitrógeno: la conversión del nitrógeno del aire en amoníaco que puede ayudar a las plantas a crecer.

“Usando dispersión de rayos X de ángulo pequeño y etiquetado de superficie acoplado a espectrometría de masas, revelamos cómo una proteína puede detectar los niveles de oxígeno, nitrógeno y energía en la célula (de la planta) y, en respuesta, regular la expresión de genes que apoyan la fijación de nitrógeno”, dijo Peters.

NifA es una proteína que activa estos genes, mientras que NifL es una proteína que controla NifA cambiando su forma en respuesta a las señales de la célula. Comprender la estructura de NifL y cómo cambia en respuesta a las señales de la célula puede ayudar a los investigadores a desarrollar nuevas formas de diseñar bacterias y biofertilizantes en forma de amoníaco en los suelos que pueden permitir que las plantas de cultivo crezcan mejor. Dado que el nitrógeno constituye el 78% de la atmósfera, esto podría conducir a un rendimiento significativamente mejorado, especialmente en suelos pobres.

“Estamos emocionados de ver este artículo publicado porque responde muchas preguntas sobre la forma en que funciona NifL y permite una nueva línea de investigación”, dijo Peters. “También ilustra cómo obtener información estructural detallada sobre proteínas que son recalcitrantes a los métodos más tradicionales para la caracterización de estructuras”.

Más información: Nathaniel R. Boyer et al, Información estructural sobre los mecanismos de transducción de señales redox en el control de la fijación de nitrógeno por el sistema NifLA, Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2023). DOI: 10.1073/pnas.2302732120