Aislamiento y caracterización de genes de la oxidación de hidrógeno de rhizobium leguminosarum

Resumen

Ciertas cepas de rhizobium leguminosarum inducen en nódulos de guisante un sistema de oxidación de hidrogeno que recicla el hidrogeno generado durante el proceso de fijación de nitrógeno. Este sistema, cuyo primer componente es una hidrogenasa ligada a membranas, recupera parte de la energía que de otra forma se perdería en el aire en forma de h2 y aumenta la eficiencia energética de la simbiosis. En este trabajo se ha demostrado la existencia de homología especifica entre los determinantes genéticos del sistema de oxidación de h2(genes hup) de bradyrhizobium japonicum y r. Leguminosarum. Todas las cepas hup+ analizadas presentaron el mismo perfil de bandas de hibridación, lo que sugiere que la organización de los genes hup esta altamente conservada en esta especie de rhizobium. En base a esta homología se han localizado los genes hup en los plásmidos simbióticos de cepas hup+ de r. Leguminosarum. A partir de la cepa hup+ 128c53 se construyo una genoteca genómica en el cósmido de amplio espectro de infección plafr1 y se utilizo para aislar los genes hup de r. Leguminosarum. Estos genes se encuentran agrupados en una región de dna de aproximadamente 20 kb, clonados en el cosmido recombinante pal618. Este cosmido contiene aparentemente todos los determinantes necesarios para conferir la capacidad de reciclar h2 a cepas hup- de r. Leguminosarum y r. Phaseoli y permite generar cepas de rhizobium energéticamente eficientes en simbiosis con guisante y judía. Inserciones del transposon tn5, en la región clonada en pal618, y su posterior transferencia al genoma de la cepa salvaje, permitió generar mutantes isogénicos hup- cuya utilización es de esperar que facilite la determinación de la contribución real del sistema de oxidación de h2 a la producción de las leguminosas. La organización de los genes hup se analizo por mutagénesis dirigida con transposon tn5 y por complementación de mutantes, demostrándose que estos genes hup se ext