Un transportador de péptidos participa en la homeostasis de metales en nodulos

El empleo masivo de fertilizantes nitrogenados en agricultura es responsable de alimentar en torno a la mitad de la población global. Sin embargo, son una importante fuente de gases de efecto invernadero, uno de los principales costes para el agricultor (imposibles de asumir en países en vías de desarrollo), y contribuyen a la eutrofización de aguas. La fijación simbiótica de nitrógeno (FSN) llevada a cabo por la interacción rizobio-leguminosa es una de las principales alternativas al uso de estos fertilizantes, en una vuelta a prácticas más sostenibles de rotación de cultivos con leguminosas. Este proceso requiere de un aporte importante de metales de transición (hierro, cobre, zinc, ….) que funcionan como cofactor de muchas de las principales enzimas que participan en la FSN. Dada la prevalente baja biodisponibilidad de estos metales en muchas zonas agrícolas del mundo, el aporte real de la rotación con leguminosas en la fertilización nitrogenada de los suelos va a depender de asegurar un aporte continuado de metales de transición esenciales. Para poder mejorar estos aspectos, es necesario identificar y manipular las moléculas que median la entrega de estos nutrientes metálicos.

El grupo “Homeostasis de metales en la interacción planta-microorganismo” del CBGP, en colaboración con otros investigadores de España (ICA-CSIC), EE.UU. (UMass Amherst, Noble Research Institute y Worcester Polytechnic Institute), Taiwan (National Taiwan University), y Australia (La Trobe University) ha mostrado cómo la proteína MtYSL7 de Medicago truncatula participa en la fijación de nitrógeno. MtYSL7 es un transportador de péptidos que se encuentra en la membrana plasmática de células del periciclo de la raíz y del córtex de los nódulos. La mutación en este gen provoca una reducción del crecimiento de la planta, de las tasas de fijación de nitrógeno, así como un aumento del hierro y cobre en los nódulos. La pérdida de función de MtYSL7 provoca la inducción de genes implicados en la captación de hierro por la planta, lo que sugiere un papel en la regulación de la homeostasis de metales en la planta.