Caracterización funcional de los genes ROPs en el rearreglo del citoesqueleto en respuesta a la endosimbiosis bacteriana en Lotus japonicus

El nitrógeno (N) es esencial para el crecimiento y la producción agrícola de las plantas; sin embargo, la disponibilidad de éste es limitada en muchos suelos alrededor del mundo, lo que provoca un abuso de los fertilizantes industriales en las técnicas de agricultura moderna, omitiendo el fuerte impacto negativo que estas prácticas ocasionan al medio ambiente. Por esta razón, resulta fundamental identificar fuentes alternativas al uso de fertilizantes industriales; y la fijación biológica del nitrógeno podría ser una opción. Las leguminosas han evolucionado en una relación simbiótica con los rizobios, con la finalidad de fijar nitrógeno atmosférico. Estas bacterias entran a las células de la raíz a través de los pelos radicales, lo que requiere de una adecuada reorganización del citoesqueleto. Las proteínas Rho-GTPasas actúan como reguladores maestros de la organización del citoesqueleto, sin embargo, aún no se conoce a detalle su participación en el establecimiento de la simbiosis para la fijación del nitrógeno. Por lo que realizar la caracterización funcional de los nueve genes ROPs en Lotus japonicus permitió determinar su participación en estos procesos. Este enfoque se desarrolló en la leguminosa modelo Lotus japonicus. Las plantas fueron transformadas con construcciones que contenían una fusión transcripcional del promotor de cada ROP con el gen reportero GUS, lo que nos permitió elaborar un mapa espacio temporal de la expresión en la raíz; a la par de estos ensayos se realizó un análisis bioinformático de los perfiles de expresión de dichos genes en Lotus y otras leguminosas modelo. Mis resultados apuntan a que de los genes ROPs evaluados en este proyecto de investigación LjROP6 y LjROP5 podrían estar involucrados en las etapas tempranas de la simbiosis, debido a que presentan una expresión fuerte en los pelos radicales; mientras que LjROP9, LjROP4 y LjROP2 se expresan preferencialmente en nódulos, lo que nos lleva a hipotetizar que estos genes también podrían desempeñar un papel dentro de la simbiosis pero en las etapas relacionadas con la formación del nódulo o la presencia de estos.