Análisis filogenético de bacterias endosimbióticas de Genista numidica

Los rizobios son bacterias del suelo capaces de formar unas estructuras especializadas en raíces de leguminosas donde reducen dinitrógeno. Algunas de estas leguminosas, como Genista numidica Spach, juegan un importante papel ecológico y económico por la fertilización y la remediación de suelos áridos, lo que ha impulsado el estudio y la caracterización de los rizobios específicos. En la presente investigación se analizan 53 cepas de rizobios aisladas de nódulos de raíces de G. numidica de la costa de Argelia. La diversidad genética de los aislados se llevó a cabo mediante la secuenciación del gen 16S rRNA y del espacio intergénico (ITS), región situada entre los genes 16S y 23S rRNA. Los endosimbiontes de G. numidica muestran una gran diversidad filogenética. Las secuencias de los aislados mostraron proximidad a ?-proteobacterias (Bradyrhizobium sp, Sphingobium sp) y ?-proteobacterias.

Native bradyrhizobia isolated from Lupinus mariae-josephae possess an essential T3SS for symbiosis

Analysis of the genome sequence of bradyrhizobia strains isolated from root nodules of Lupinus mariae-josephae revealed the presence of a type III secretion system (T3SS). Mutagenesis of ttsI gene that codes for the transcriptional activator (TtsI) resulted in the formation of white, non-fixing nodules in L. mariae-josephae. The T3SS cluster includes a gene coding for a NopE-like protein with an autocleavage motif. The NopE protein is an effector in the Bradyrhizobium-soybean symbiosis (Wenzel et al., 2010). The autocatalytic properties of the purified NopE-like protein have been studied.

Aislamiento y caracterización de bacterias endosimbióticas procedentes de suelos contaminados por cobre en Chile

El uso intensivo de compuestos de cobre como herbicidas y fungicidas provoca la contaminación de suelos de uso agrícola debido a la acumulación de este metal en las capas más superficiales del suelo. Se sabe que la presencia de cobre y otros metales pesados afecta negativamente a las interacciones simbióticas que se establecen entre bacterias diazotróficas de los géneros Rhizobium, Sinorhizobium y Bradyrhizobium y leguminosas de interés agrícola (Laguerre et al., 2006). El objetivo de este trabajo es estudiar la diversidad de cepas endosimbióticas de leguminosas en suelos agrícolas chilenos que presentan un elevado contenido en cobre como resultado de la contaminación con residuos de extracciones mineras. Además, se pretende caracterizar el nivel de resistencia a cobre en las cepas aisladas con objeto de identificar aquellas altamente eficientes que puedan ser utilizadas como inoculantes microbianos. Para ello, se han prospectado 9 suelos agrícolas de las regiones III, V y VI de Chile con contenidos muy variables de metales. Utilizando estos suelos como inóculos de plantas trampa de leguminosas se ha obtenido una colección de 362 cepas aisladas de nódulos de guisante (Pisum sativum), judía (Phaseolus vulgaris) y alfalfa (Medicago sativa). Los análisis filogenéticos y los ensayos de resistencia a cobre realizados han permitido caracterizar y seleccionar aquellas cepas con mayores niveles de resistencia a este metal. Los resultados demuestran que los suelos altamente contaminados por cobre poseen una menor diversidad de bacterias endosimbióticas; las cepas más resistentes han sido aisladas de los suelos con niveles de contaminación intermedia. Los análisis fenotípicos y moleculares realizados sobre las cepas más resistentes han demostrado la existencia de sistemas de resistencia a cobre inducibles por este metal y potencialmente implicados en su homeostasis.

Regulation of Soybean Nodulation Independent of Ethylene Signaling1

Leguminous plants regulate the number of Bradyrhizobium- or Rhizobium-infected sites that develop into nitrogen-fixing root nodules. Ethylene has been implicated in the regulation of nodule formation in some species, but this role has remained in question for soybean (Glycine max). The present study used soybean mutants with decreased responsiveness to ethylene, soybean mutants with defective regulation of nodule number, and Ag+ inhibition of ethylene perception to examine the role of ethylene in the regulation of nodule number. Nodule numbers on ethylene-insensitive mutants and plants treated with Ag+ were similar to those on wild-type plants and untreated plants, respectively. Hypernodulating mutants displayed wild-type ethylene sensitivity. Suppression of nodule numbers by high nitrate was also similar between ethylene-insensitive plants, wild-type plants, and plants treated with Ag+. Ethylene insensitivity of the roots of etr1-1 mutants was confirmed using assays for sensitivity to 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid and for ethylene-stimulated root-hair formation. Additional phenotypes of etr1-1 roots were also characterized. Ethylene-dependent pathways regulate the number of nodules that form on species such as pea and Medicago truncatula, but our data indicate that ethylene is less significant in regulating the number of nodules that form on soybean.

Expression of catalytically active barley glutamyl tRNAGlu reductase in Escherichia coli as a fusion protein with glutathione S-transferase.

delta-Aminolevulinate in plants, algae, cyanobacteria, and several other bacteria such as Escherichia coli and Bacillus subtilis is synthesized from glutamate by means of a tRNA(Glu) mediated pathway. The enzyme glutamyl tRNA(Glu) reductase catalyzes the second step in this pathway, the reduction of tRNA bound glutamate to give glutamate 1-semialdehyde. The hemA gene from barley encoding the glutamyl tRNA(Glu) reductase was expressed in E. coli cells joined at its amino terminal end to Schistosoma japonicum glutathione S-transferase (GST). GST-glutamyl tRNA(Glu) reductase fusion protein and the reductase released from it by thrombin digestion catalyzed the reduction of glutamyl tRNA(Glu) to glutamate 1-semialdehyde. The specific activity of the fusion protein was 120 pmol.micrograms-1.min-1. The fusion protein used tRNA(Glu) from barley chloroplasts preferentially to E. coli tRNA(Glu) and its activity was inhibited by hemin. It migrated as an 82-kDa polypeptide with SDS/PAGE and eluted with an apparent molecular mass of 450 kDa from Superose 12. After removal of the GST by thrombin, the protein migrated as an approximately equal to 60-kDa polypeptide with SDS/PAGE, whereas gel filtration on Superose 12 yielded an apparent molecule mass of 250 kDa. Isolated fusion protein contained heme, which could be reduced by NADPH and oxidized by air.

A new hemoglobin gene from soybean: a role for hemoglobin in all plants.

We have isolated a new hemoglobin gene from soybean. It is expressed in cotyledons, stems of seedlings, roots, young leaves, and in some cells in the nodules that are associated with the nitrogen-fixing Bradyrhizobium symbiont. This contrasts with the expression of the leghemoglobins, which are active only in the infected cells of the nodules. The deduced protein sequence of the new gene shows only 58% similarity to one of the soybean leghemoglobins, but 85-87% similarity to hemoglobins from the nonlegumes Parasponia, Casuarina, and barley. The pattern of expression and the gene sequence indicate that this new gene is a nonsymbiotic legume hemoglobin. The finding of this gene in legumes and similar genes in other species strengthens our previous suggestion that genomes of all plants contain hemoglobin genes. The specialized leghemoglobin gene family may have arisen from a preexisting nonsymbiotic hemoglobin by gene duplication.

Poblaciones bacterianas nativas y sus interacciones en la rizosfera de alfalfa y maní.

Se estima que la demanda de alimentos se duplicará en los próximos cincuenta años y por lo tanto, un importante aumento del rendimiento de los cultivos será necesario para alimentar a la creciente población mundial. Aunque la producción agrícola ha crecido en las últimas décadas, en gran medida debido al uso generalizado de fertilizantes, pesticidas, riego, etc., esta tasa de aumento de la producción no es sostenible a causa del impacto ambiental de las prácticas agrícolas modernas. Uno de los factores que permite el desarrollo de una agricultura sustentable es la calidad del suelo, la cual podría definirse como su capacidad para aceptar, almacenar y reciclar agua, minerales y energía para la producción de cultivos, preservando un ambiente sano. El suelo es considerado un espacio heterogéneo definido por sus propiedades físicas, químicas y biológicas, que bajo condiciones naturales tiende a desarrollar un equilibrio dinámico entre sus diferentes propiedades, lo que genera las condiciones adecuadas para una diversidad de organismos transformadores y descomponedores de sustratos. En general, se considera que la microbiota del suelo, conformada principalmente por bacterias y hongos, juega un papel importante en la fertilidad, reciclaje de nutrientes, evolución, estructura y conservación del mismo. En consecuencia la hipótesis planteada es que la agregación microbiana y la formación de biofilms son procesos cruciales para la supervivencia de las bacterias rizosféricas, la interacción con las plantas y el mejoramiento de la calidad del suelo. En este contexto el objetivo general del presente proyecto estará dirigido a evaluar el aporte de las comunidades microbianas y sus interacciones en el ecosistema rizosférico de la región centro-sur de Córdoba, poniendo especial énfasis en la incidencia sobre la calidad y conservación de los suelos. Por lo tanto y para validar esta hipótesis, se desarrollarán experiencias y evaluaciones dividiendo la investigación en los siguientes objetivos específicos: 1. Evaluar poblaciones bacterianas asociadas a suelo rizosférico de cultivos de impacto agroeconómico en la provincia de Córdoba. 2. Analizar el proceso de autoagregación en células planctónicas de Rizobios y establecer su relación con la capacidad formadora de biofilms. 3. Estudiar la formación de biofilm mixto entre diferentes bacterias rizoféricas aisladas de la rizósfera de cultivos de alfalfa y maní. Para ello se estudiarán alternativamente a través de los enfoques que se describen en el diseño experimental, distintos modelos de asociaciones microorganismo-planta. Si bien el modelo principal de estudio estará centrado en el par simbiótico S. meliloti-alfalfa y Bradyrhizobium sp.-maní, otras bacterias promotoras del crecimiento vegetal como Azospirillum y Pseudomonas, serán utilizadas en evaluaciones comparativas en virtud de las experiencias y capacidades previas de los integrantes del grupo de trabajo en los sistemas mencionados. Consideramos que con la metodología planteada en este proyecto y por medio de un amplio abordaje del tema en estudio, tanto por el uso de los modelos citados como por el diseño de ensayos a escala de laboratorio y a campo, se podrían lograr avances significativos en el conocimiento sobre la aplicación de microorganismos de interés agronómico.

Ultrasonography of gallbladder abnormalities due to schistosomiasis

After malaria, schistosomiasis remains the most important tropical parasitic disease in large parts of the world. Schistosomiasis has recently re-emerged in Southern Europe. Intestinal schistosomiasis is caused by most Schistosoma (S.) spp. pathogenic to humans and leads to chronic inflammation and fibrosis of the colon as well as to liver fibrosis. Gallbladder abnormalities usually occur in patients with advanced hepatic portal fibrosis due to Schistosoma mansoni infection. Occasionally, gallbladder abnormalities have been seen also in children and occurring without associated overt liver abnormalities.The specific S. mansoni-induced gallbladder abnormalities detectable by ultrasound include typical hyperechogenic wall thickening with external gallbladder wall protuberances. The luminal wall surface is smooth. The condition is usually clinically silent although some cases of symptomatic cholecystitis have been described. The ultrasonographic Murphy response is negative. Gallbladder contractility is impaired but sludge and calculi occur rarely. Contrary to other trematodes such as liver flukes, S. mansoni does not obstruct the biliary tract. Advanced gallbladder fibrosis is unlikely to reverse after therapy.

Diatom abundance in sediments of ODP Holes 186-1150A and 186-1151C

The diatom flora from two sediment cores recovered from the upper 27 meters below seafloor (mbsf) in the oceanic frontal area off Sanriku, northeast Japan, during Ocean Drilling Program Leg 186 were analyzed. Diatom abundance seems to be in interglacial stages and suggests a south-north shifting of the frontal area. Diatom temperature values are less reliable because frequency of the warm-water species is smaller. Site 1151 was in a warm climate at ~50 ka, as were Deep Sea Drilling Project Sites 579 and 580 in the western North Pacific Ocean. A mixed diatom assemblage in the upper 3 mbsf at Site 1150 is evidence that the Tsugaru Warm Current flowed into the studied area through the Tsugaru Strait.