Responsable: José María Vinardell González
Tipo de Proyecto/Ayuda: Plan Nacional del 2008
Referencia: BIO2008-05736-C02-02
Fecha de Inicio: 01-01-2009
Fecha de Finalización: 31-12-2011

Empresa/Organismo financiador/es:

• Ministerio de Ciencia e Innovación

Equipo:

• Investigadores:
  • Ana María Buendía Clavería
  • José Enrique Ruiz Sainz
• Otros Investigadores:
  • Isabel María Margaret Oliver
• Becarios:
  • Juan Carlos Crespo Rivas (alta: 22/01/2010)

Contratados:

• Investigadores:
  • Sebastián Acosta Jurado
  • Isabel María Margaret Oliver
  • Francisco Pérez Montaño

Resumen del proyecto:

Este Proyecto supone la continuidad de dos proyectos anteriores de los dos grupos solicitantes (Universidad Autónoma de Madrid y Universidad de Sevilla) donde hemos estudiado el papel simbiótico de los polisacáridos superficiales rizobianos (PSR) y la importancia del boro en el proceso de nodulación.

Se propone además como tema esencial imprescindible para el correcto abordaje de los temas propuestos la secuenciación completa del genomio de Sinorhizobium fredii HH103. Creemos que esta propuesta es del máximo interés porque sería la primera secuencia completa del genomio de un rizobio de crecimiento rápido y con un rango de nodulación muy amplio (que incluye la soja). Además permitiría los siguientes objetivos:

a) Profundizar en nuestros estudios sobre la producción y regulación de las diversas señales simbióticas de este rizobio.

b) Llevar a cabo estudios comparativos con los genomios de otros rizobios, especialmente con el de S. meliloti 1021, (el rizobio mejor conocido genéticamente, muy cercano filogenéticamente a S. fredii, pero de rango estrecho de nodulación y que no nodula en la soja). Es esperable que, dado que estos dos rizobios tienen un rango de nodulación muy diferente, podamos encontrar amplias diferencias en los grupos génicos responsables de la síntesis de señales simbióticas y en la regulación de la producción de dichas señales.

c) Realizar por primera vez estudios de proteómica en S. fredii.

Otras actividades relevantes del proyecto son:

1) Se profundizará en el estudio de la regulación de la producción de los PSR de S. fredii. Se mutagenizarán dos posibles genes reguladores, greA y SMc04882, situados respectivamente junto a genes implicados en la síntesis del lipopolisacárido y de los glucanos cíclicos. Estos genes están también presentes en la misma ubicación en S. meliloti. Además se abordará el estudio genético de los efectos, represor e inductor respectivamente, que los reguladores simbióticos NodD y NolR tienen sobre la producción del exopolisacárido (EPS) de S. fredii HH103.

2) En nuestros estudios hemos encontrado que un mutante exoA de S. fredii HH103 (incapaz de producir EPS) no requiere la presencia de flavonoides para secretar Nops (Nodulation Outer Proteins) a través de un sistema de secreción de tipo III. Se investigará si esta secreción constitutiva de Nops, nunca antes observada en un rizobio, aún requiere la participación de los genes reguladores nodD1 y ttsI. Objetivo especifico del grupo USE.

3) Se iniciará el estudio de la capacidad formadora de biopelículas (biofilms) en S. fredii y en S. meliloti. Estudios recientes revelan la implicación en este proceso de los factores de nodulación. Investigaremos el posible papel en la formación de biofilms de un grupo muy diverso de genes de S. fredii implicados en la producción de señales simbióticas (factores Nod, Nops, PSR; se dispone de una amplia batería de mutantes). Además se buscarán (y mutarán) genes reguladores de los niveles de bis-(2’,5’)-monofosfato de guanosina cíclico (c-di-GMP), un segundo mensajero bacteriano implicado en la formación de biofilms.

4) Se continuará el estudio del boro como agente modulador de las interacciones de glicoproteínas vegetales con los PSR bacterianos en las simbiosis S. meliloti-alfalfa y S. fredii-soja. Se investigará la presencia de glicoproteínas vegetales con sitios de unión a B durante distintas etapas del desarrollo del nódulo y su posible interacción con los PSR bacterianos. En caso positivo, se estudiará si dicha interacción está relacionada con la esencialidad o no del polisacárido bacteriano para el desarrollo del nódulo. Objetivo especifico del grupo UAM.