Importancia de la biosíntesis bacteriana de leucina para el establecimiento de la simbiosis Rhizobium-leguminosa

Resumen

Las bacterias del género Rhizobium poseen la capacidad de establecer simbiosis fijadoras de nitrógeno con plantas leguminosas. Además de los genes específicos implicados en el establecimiento de simbiosis efectivas, existen otros genes bacterianos necesarios tanto en vida saprofitica como en simbiosis. La alteración de genes implicados en rutas de biosíntesis de aminoácidos, como la leucina, tiene un efecto negativo sobre la capacidad de Rhizobium para nodular su leguminosa hospedadora. En esta tesis doctoral se ha llevado a cabo la caracterización molecular de genes que codifican enzimas de la ruta biosintética de la leucina de Rhizobium, asi como la determinación del papel que la leucina o alguno de sus intermediarios metabólicos puedan jugar durante el establecimiento de la simbiosis Rhizobium-leguminosa. Los resultados obtenidos nos han permitido establecer los siguientes conclusiones: 1. Los genes leuA de Sinorhizobium meliloti y Rhizobium leguminosarum bv. Viciae, que codifican para típicas -isopropilmalato sintasas,son necesarios para la biosíntesis de leucina y para la inducción de la formación de nódulos fijadores de nitrógeno en las correspondientes leguminosas hospedadoras. 2. El fenotipo Nod- exhibido por cepas LeuA- de S. Meliloti y R. Leguminoarum bv. Viciae se debe a la combinación de dos efectos diferentes: una auxotrofia para la leucina y una incapacidad para inducir correctamente la expresión de los genes de la nodulación en respuesta a las señales de tipo flavonoide producidas por las plantas hospedadoras. 3. Se propone que un compuesto intermediario en la biosínteis de leucina es necesario para la correcta interacción de la proteína reguladora NodD con los flavonoides vegetales, a fin de activar la expresión de los genes de la nodulación bacterianos. Dicho metabolito intermediario no es necesario para la activación de genes nod independiente de flavonoides. 4. Los genes leuA de S.