Resumen de Estudio del transporte y metabolismo del nitrógeno en micorrizas arbusculares
En resumen, los resultados incluidos en la presente Memoria de Tesis Doctoal muestran que el hongo micorrícico arbuscular (MA) Glomus intraradices presenta dos sistemas de transporte de amonio (NH4+), cinéticamente bien diferenciados, en el micelio extraradical. Un sistema de alta afinidad (HATS) y un sistemas de baja afinidad (LATS), ambos dependientes de energía metabólica y del establecimiento de un gradiente electroquímico de protones. Se ha caracterizado un nuevo transportador de NH4+ de alta afinidad en G. intraradices, GintAMT2, que se expresa diferencialmente en las diferentes estructuras fúngicas y que podría estar desempeñando un papel en la recuperación del NH4+ perdido durante el metaboslismo del N. El acetato ha resultado ser un regulador importante en el transporte de N, induciendo el influjo total de NH4+ en el micelio extrarradical e inhibiendo la expresión de los genes que codifican para los dos AMTs identificados hasta el momento en el G. intraradices. El N absorbido por los diferentes transportadores localizados en la membrana plasmática es asimilado en forma de aminoácidos, preferentemente a través del ciclo GS/GOGAT. En nuestro estudio hemos confirmado esta preferencia, descartando el papel de asimilación de la GDH1 anotada en el transcriptoma de G. intraradices. Sin embargo, la actividad catabólica de la GDH1 podría jugar un importante papel en la transferencia de NH4+ hacia la planta. Finalmente se decidió estudiar como el establecimiento de las micorrizas regulaba el transporte de N en plantas micorrizadas. Los resultados obtenidos nos muestran, que al igual que ocurre con el fósforo, en plantas de arroz micorrizadas coexisten dos rutas de absorción de NH4+, una directa llevada a cabo por la raíz y otra indirecta o micorrícia a través del hongo. La desactivación de la ruta directa a través de la inhibición de los AMT epidérmicos de la raíz y la indución de AMT específicos que podrían constituir la ruta micorrícica, no supone en nuestro caso una mejora en la nutrición nitrogenada de la planta. De igual forma, y de forma similar a lo que ocurre en la asociación simbiótica Rhizobium-leguminosa, hemos puesto de manifiesto que en plantas micorrizadas de arroz la asimilación del NH4+ procedente de la vía micorrícica presumiblemente es asimilado por la acción de una de las dos isoformas de la GOGAT, OsGOGAT2.
Los resultados de la investigación propuesta supondrán un avance no sólo en los conocimientos de cómo tiene lugar la asimilación y el transporte de N en el hongo MA modelo G. intraradices, sino también en la comprensión de los procesos implicados en la transferencia de N del hongo a la planta y su asimilación por la planta hospedadora. Sin embargo hacen falta más investigaciones en este sentido que permitan profundizar de forma más precisa en el papel que desempeñan algunos de los genes estudiados y completar el estudio con otros genes candidatos que nos permitan completar y reforzar esta hipótesis. Estos conocimientos permitirán en un futuro mejorar el rendimiento de la simbiosis, lo que previsiblemente se traducirá en una mejora del estado nutricional de la planta y en un aumento en la productividad de las cosechas. Además, la identificación de genes de la planta implicados en el transporte y metabolismo de N que se regulan como consecuencia del establecimiento de la simbiosis, permitirá desarrollar marcadores moleculares que puedan utilizarse como indicadores de eficiencia simbiótica de una determinada asociación micorrícica.
