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Bradyrhizobium japonicum

Imagen en blanco y negro de una sección transversal de una bacteria. Se ven algunas células grandes, con contornos blancos e interiores oscuros. El espacio entre las células es granulado.
Sección transversal de la bacteria Bradyrhyzobium japonicum

Bradyrhizobium japonicum es una especie de bacteria nodulizadora de raíces de leguminosas y microsimbiótica fijadora de nitrógeno . La especie es una de las muchas bacterias Gram-negativas con forma de bastón comúnmente conocidas como rizobios . [ cita requerida ] Dentro de esa amplia clasificación, que tiene tres grupos,los estudios de taxonomía que utilizan secuenciación de ADN indican que B. japonicum pertenece al grupo de homología II. [2]

Usos

Agricultura

B. japonicum se agrega a las semillas de legumbres para mejorar el rendimiento de los cultivos , [3] particularmente en áreas donde la bacteria no es nativa (por ejemplo, los suelos de Arkansas ). [4] A menudo, el inóculo se adhiere a las semillas antes de plantarlas usando una solución de azúcar. [5]

Investigación

Una cepa de B. japonicum , USDA110, se ha utilizado como organismo modelo desde 1957. [ cita requerida ] Se utiliza ampliamente para estudiar la genética molecular , la fisiología vegetal y la ecología vegetal debido a su actividad de fijación de nitrógeno simbiótica relativamente superior con la soja (es decir, en comparación con otras especies de rizobios). Su genoma completo fue secuenciado en 2002, revelando que la especie tiene un solo cromosoma circular con 9.105.828 pares de bases . [6]

Metabolismo

B. japonicum es capaz de degradar la catequina con formación de ácido carboxílico floroglucinol , que posteriormente se descarboxila a floroglucinol , que se deshidroxila a resorcinol e hidroxiquinol . [ cita requerida ]

B. japonicum posee el gen nosRZDFYLX , que ayuda en la desnitrificación y tiene dos subunidades catalíticas: Cu-a y Cu-z (con varios residuos de histidina). Gestiona una cascada de expresión que puede detectar gradientes de oxígeno, denominada "FixJ-FixK2-FixK1". FixJ regula positivamente FixK2, que activa los genes de respiración de nitrógeno, así como FixK1. Los mutantes FixK1 no pueden respirar nitrógeno debido a una subunidad catalítica de cobre defectuosa (Cu-z) en nosRZDFYLX . [7]

Transformación genética

La transformación genética natural en bacterias es un proceso sexual que implica la transferencia de ADN de una célula a otra a través del medio intermedio y la integración de la secuencia donante en el genoma receptor mediante recombinación homóloga . Las células de B. japonicum pueden experimentar transformación. [8] Se vuelven competentes para la absorción de ADN durante la fase logarítmica tardía.

Referencias

  1. ^ Jordan, DC (1982). "Transferencia de Rhizobium japonicum Buchanan 1980 a Bradyrhizobium gen. nov., un género de bacterias de crecimiento lento que forman nódulos en las raíces de plantas leguminosas". Revista internacional de bacteriología sistemática . 32 : 136–139. doi : 10.1099/00207713-32-1-136 .
  2. ^ Hollis, AB; Kloos, WE; Elkan, GE (1981). "Estudios de hibridación ADN:ADN de Rhizobium japonicum y Rhizobiaceae relacionadas". Journal of General Microbiology . 123 : 215–222. doi : 10.1099/00221287-123-2-215 .
  3. ^ Purcell, Larry C.; Salmeron, Montserrat; Ashlock, Lanny (2013). "Capítulo 5". Manual de producción de soja de Arkansas - MP197. Little Rock, AR: Servicio de extensión cooperativa de la Universidad de Arkansas. pág. 5. Archivado desde el original (PDF) el 4 de marzo de 2016 . Consultado el 21 de febrero de 2016 .
  4. ^ Purcell, Larry C.; Salmeron, Montserrat; Ashlock, Lanny (2000). "Capítulo 7". Manual de producción de soja de Arkansas - MP197. Little Rock, AR: Servicio de extensión cooperativa de la Universidad de Arkansas. págs. 2–3. Archivado desde el original (PDF) el 4 de marzo de 2016 . Consultado el 21 de febrero de 2016 .
  5. ^ Bennett, J. Michael; Retórica, Emérito; Hicks, Dale R.; Naeve, Seth L.; Bennett, Nancy Bush (2014). The Minnesota Soybean Field Book (PDF) ( Libro de campo sobre la soja de Minnesota) (PDF) . St Paul, MN: Extensión de la Universidad de Minnesota. pág. 79. Archivado desde el original (PDF) el 2013-09-30 . Consultado el 21 de febrero de 2016 .
  6. ^ Kaneko, T; Nakamura, Y; Sato, S; Minamisawa, K; Uchiumi, T; Sasamoto, S; Watanabe, A; Idesawa, K; Iriguchi, M; Kawashima, K; Kohara, M; Matsumoto, M; Shimpo, S; Tsuruoka, H; Wada, T; Yamada, M; Tábata, S (2002). "Secuencia genómica completa de la bacteria simbiótica fijadora de nitrógeno Bradyrhizobium japonicum USDA110". Investigación del ADN . 9 (6): 189-197. doi : 10.1093/dnares/9.6.189 . PMID  12597275.
  7. ^ Nellen-Anthamatten, D.; Rossi, P.; Preisig, O.; Kullik, I.; Babst, M.; Fischer, HM; Hennecke, H. (1998). "Bradyrhizobium japonicum FixK 2, un distribuidor crucial en la cascada reguladora dependiente de FixLJ para el control de genes inducibles por niveles bajos de oxígeno". Journal of Bacteriology . 180 (19): 5251–5255. doi :10.1128/JB.180.19.5251-5255.1998. ISSN  0021-9193. PMC 107567 . PMID  9748464. 
  8. ^ Raina, JL; Modi, VV (1972). "Unión y transformación de desoxirribonucleatos en Rhizobium japonicum". Revista de bacteriología . 111 (2): 356–360. doi :10.1128/jb.111.2.356-360.1972. ISSN  0021-9193. PMC 251290 . PMID  4538250. 

Enlaces externos

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