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El Genoma de una Bacteria Importante Para la
Agricultura
1 de Agosto de 2001.
 Un equipo internacional ha decodificado el genoma de un microbio que actúa como fuente esencial de nitrógeno para las plantas, las personas y otros organismos vivos de la Tierra. El mapa de su genoma ayudará a mejorar los cultivos reduciendo al mismo tiempo el uso de fertilizantes.
La bacteria se llama Sinorhizobium meliloti y la secuenciación de su ADN se inició en 1998 en varios institutos europeos, canadienses y estadounidenses. El mapa completo de su genoma ha sido publicado recientemente, en el número del 27 de julio de la revista Science.
S. meliloti es una de las especies de bacterias que poseen la notable habilidad de transformar el nitrógeno atmosférico en otras sustancias, un proceso que se denomina fijación del nitrógeno. Todos los seres vivos necesitan nitrógeno, ya que se trata de un ingrediente básico de las proteínas, el ADN y otras moléculas orgánicas.
A pesar de su abundancia (el gas nitrógeno constituye el 80 por ciento de la atmósfera terrestre), obtener nitrógeno utilizable de la naturaleza es un proceso complicado ya que a diferencia del oxígeno no puede ser absorbido por la mayoría de organismos. Sin embargo, ciertas bacterias fijadoras de este gas se encargan de convertir químicamente el nitrógeno atmosférico en amoníaco, un compuesto basado en el nitrógeno que las plantas pueden utilizar para producir proteínas. Los animales y las personas, por su parte, obtienen nitrógeno consumiendo las proteínas de las plantas y los animales herbívoros.
La S. meliloti vive en las raíces de las legumbres (ver imagen). Así, esta bacteria tiene una especial relación simbiótica con la alfalfa. Las raíces de esta planta envían señales químicas que atraen a la S. meliloti presente en el suelo. La bacteria responde infectando la planta, causando que sus raíces desarrollen nódulos. Cada nódulo consiste en células vegetales especializadas que permiten que la S. meliloti viva en una relación mutuamente beneficiosa: la bacteria proporciona a la alfalfa nitrógeno en forma de amoníaco y ésta a su vez le da a la bacteria azúcar y otros nutrientes esenciales.
Aunque funcionalmente similar a otras bacterias simbióticas, la S. meliloti tiene un genoma muy inusual. Con ella, la vieja visión de que una bacteria posee un único cromosoma principal circular ha tenido que cambiar. La S. meliloti posee tres grandes elementos genéticos circulares, lo que eleva interesantes preguntas sobre la herencia de los genes y su función.
El grupo internacional de científicos ha secuenciado el cromosoma principal, así como los otros dos elementos genéticos (pSymB y pSymA). En este último se han encontrado los genes fijadores del nitrógeno que la S. meliloti necesita durante su simbiosis con la alfalfa. Es posible que en pSymA haya también genes que proporcionen a la bacteria una resistencia frente a factores externos.
El mapa de la S. meliloti servirá como modelo para entender otras especies de bacterias simbióticas. La comprensión de estos organismos tiene implicaciones en la obtención de una agricultura sostenible, ya que la falta de nitrógeno utilizable provoca que los agricultores utilicen toneladas de fertilizantes ricos en esta sustancia. El principal problema es que para fabricar el fertilizante es necesario quemar grandes cantidades de carbón y otros combustibles fósiles, que contribuyen al aumento de la presencia del CO2 en la atmósfera. Además, los fertilizantes provocan la contaminación de lagos y ríos, causando dificultades medioambientales.
Una aproximación más sostenible hacia la agricultura sería inocular las semillas de las legumbres con bacterias apropiadas antes de la plantación, o usar plantas que pueden crecer mucho incluso en suelos pobres en nitrógeno.
Información adicional en:
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