Jornal de tecnologia microbiana e bioquímica

Abstrato

Efeito do metabolismo da cianoficina em Sinorhizobium (Ensifer) meliloti 1021 recombinante na simbiose com alfafa ( Medicago sativa )

Yasser Abd-El-Karem, Rudolf Reichelt, Martin Krehenbrink e Alexander Steinbüchel1

O objetivo deste estudo foi investigar o efeito da síntese e degradação do polímero rico em azoto cianoficina em rizóbios na fixação simbiótica de azoto e no rendimento das culturas em leguminosas. Para tal, utilizou-se a cianoficina sintetase de Anabaena sp. O PCC7120 foi expresso nos bacteróides do simbionte S. meliloti 1021 isoladamente ou em conjunto com uma cianoficinase intracelular da mesma bactéria, no tipo selvagem ou num mutante poli-hidroxibutirato negativo (PHB-), e o efeito no crescimento das plantas hospedeiras de alfafa foi estudada. Todas as estirpes induziram a formação de nódulos fixadores de azoto no hospedeiro, mas foram notadas diferenças claras em vários parâmetros. As plantas de alfafa infetadas com o tipo selvagem que expressa apenas cianoficina sintetase apresentaram teores de azoto significativamente mais baixos na parte aérea e taxas de fixação de azoto mais elevadas do que as plantas inoculadas com o tipo selvagem, mas o fenótipo do tipo selvagem foi excedido em S. meliloti 1021 expressando cianoficinase para além da cianoficina sintetase. O crescimento das plantas infetadas com o mutante PHB que expressa apenas a cianoficina sintetase foi severamente prejudicado em comparação com o crescimento das plantas infetadas com o mutante PHB que expressa ambas ou nenhuma das duas proteínas. Micrografias eletrónicas de transmissão de secções de nódulos induzidos por S. meliloti 1021 de tipo selvagem produzindo cianoficina sintetase e cianoficinase mostraram que o retículo endoplasmático rugoso e as membranas de Golgi foram ainda mais estendidos em comparação com os nódulos induzidos pelo tipo selvagem, o mutante PHB , ou todas outras estirpes recombinantes de S. meliloti, indicando maiores atividades metabólicas nestes nódulos.