Una nueva investigación muestra que una fábrica de bacterias y células microbianas prometedora no se cerrará inmediatamente cuando se le priva de nitrógeno, sino que "espera" hasta que sea absolutamente necesario para dejar de funcionar.

El estudio, publicado por un equipo que incluye a la Universidad de Plymouth, centrado en cianobacterias unicelulares, que son organismos importantes para la salud y el crecimiento de muchas plantas, ya que son uno de los pocos grupos de organismos que pueden convertir el nitrógeno atmosférico inerte en una forma orgánica.

Para comprender mejor cómo funcionan, los científicos han monitoreado su comportamiento cuando están privados de nitrógeno, particularmente en los factores de transcripción; los dispositivos que gobiernan la actividad de los genes.

Ahora, el equipo ha descubierto que un factor de transcripción en particular conocido como NtcA espera señales para realizar su trabajo cuando no tiene nitrógeno. en lugar de actuar de inmediato, lo que abre una serie de preguntas sobre cómo funcionan estas bacterias cruciales.

Matthias Futschik, Profesor de Bioinformática en las Facultades de Medicina y Odontología de la Península de la Universidad de Plymouth, era parte del equipo de investigación, y dijo:"Cuando una planta carece de nitrógeno, un factor de exhibición común es que las hojas se vuelven 'amarillas', lo que muestra que la fotosíntesis se ha detenido. Esto también sucede en las cianobacterias, que creó el aparato fotosintético que ahora utilizan las plantas.

"Las cianobacterias realizan la fotosíntesis oxigenada y desempeñan un papel clave en los ciclos globales del carbono y el nitrógeno, por lo que es vital que comprendamos tanto como sea posible sobre su funcionamiento.

"Nos sorprendió mucho encontrar una unión sustancial de NtcA asociada con cambios de expresión retardados, lo que indica que NtcA puede residir en un estado equilibrado controlado por otros factores. Anteriormente pensamos que los factores de transcripción actuaban de inmediato, pero ahora entendemos que esperan. Creemos que esta "espera" es clave para el éxito en su entorno natural, donde los nutrientes como el nitrógeno fluctúan con frecuencia.

"Frente a la falta de nitrógeno, una cianobacteria necesita decidir si entra en hibernación, que está asociado con un cambio severo en el metabolismo, o no. El problema es que la falta de nitrógeno en su hábitat puede durar un par de minutos, en el que entrar en hibernación sería perjudicial, especialmente si las otras cianobacterias a su alrededor continúan creciendo y dividiéndose, o la falta de nitrógeno dura meses, en el que la hibernación es la única forma de sobrevivir.

"Me recuerda la situación cuando haces una caminata en el campo y comienza a llover, no es una situación totalmente infrecuente por aquí. No quieres darte la vuelta con las primeras gotas de lluvia, pero tampoco quieres esperar hasta que una tormenta se apodere de ti.

“Ver que las cianobacterias han encontrado una salida a este dilema es fascinante y las hace mucho más elaboradas de lo que pensábamos anteriormente.

"Ahora estamos tratando de averiguar cómo las cianobacterias obtienen el momento adecuado para comprometerse a hibernar, o permanecer en la imagen del excursionista, cuándo decidir dar por terminado el día y salir de la lluvia ".

El estudio completo se titula "Identificación del regulón directo de NtcA durante la aclimatación temprana a la falta de nitrógeno en la cianobacteria Synechocystis sp. PCC 6803, "y está disponible en Investigación de ácidos nucleicos