IDENTIFICACIÓN DEL TRANSPORTADOR QUE MEDIA LA CAPTACIÓN DE HIERRO POR CÉLULAS FIJADORAS DE NITRÓGENO EN LA LEGUMINOSA MODELO MEDICAGO TRUNCATULA

Investigadores del CBGP publican en Plant Physiology la identificación y caracterización de una proteína transportadora de hierro en células de nódulos simbióticos de la raíz de la planta Medicago truncatula. El hierro es esencial en muchos pasos de la fijación simbiótica de nitrógeno en las plantas leguminosas, proceso clave para la reducción del uso de abonos nitrogenados en los cultivos.

El hierro es un elemento esencial para las plantas y participa en múltiples procesos biológicos, como la fotosíntesis o la germinación. En leguminosas, el hierro se usa además como cofactor en muchas de las enzimas involucradas en la fijación simbiótica de nitrógeno que ocurre en los nódulos de la raíz. Los nódulos se forman por la interacción con bacterias beneficiosas de suelo, rizobios, tras un complejo intercambio de señales químicas. Los rizobios penetran y colonizan el interior de las células de los nódulos, donde en las condiciones apropiadas usarán el hierro proporcionado por la planta para sintetizar enzimas como la nitrogenasa, responsable de convertir en nitrógeno atmosférico en formas de nitrógeno asimilables por el resto de organismos. Este hierro es captado del suelo, transportado a través de los vasos y liberado en el apoplasto de la zona de infección del nódulo. Un trabajo liderado por investigadores del CBGP ha identificado a MtNramp1 como la proteína responsable de captar el hierro liberado al apoplasto del nódulo e introducirlo en el interior de las células infectadas con rizobios. La eliminación de este transportador resulta en la pérdida de la capacidad de la simbiosis de fijar nitrógeno, consecuencia de que un cofactor esencial no está llegando a los rizobios endófitos. Este trabajo abre la puerta a futuros estudios para aumentar la tasa de fijación de nitrógeno en leguminosas y potenciar su uso en agricultura sostenible, dado que el hierro es un elemento de baja biodisponibilidad en muchos tipos de suelo, limitando el desarrollo de la planta. Identificar y caracterizar los transportadores que median la entrega de hierro a órganos sumideros (hojas, nódulos y frutos) es un primer paso esencial para potenciar fotosíntesis, fijación de nitrógeno e incrementar el valor nutricional del fruto.

MtNramp1 is required for iron uptake by rhizobia-infected Medicago truncatula nodule cells - DOI: 10.1104/pp.114.254672