1. Factores de transcripción sensibles a los nitratos:
- El nitrato induce específicamente la expresión de ciertos factores de transcripción, como el factor de transcripción 1 inducible por nitrato (NIN1) en Arabidopsis.
- NIN1 se une a elementos cis sensibles a nitratos (NRE) en las regiones promotoras de genes diana, activando su transcripción.
2. Señalización de óxido nítrico (NO):
- La reducción de nitrato en las plantas genera nitrito, que puede reducirse aún más a óxido nítrico (NO).
- El NO actúa como molécula de señalización y regula diversos procesos fisiológicos, incluida la expresión genética.
- El NO puede modificar la actividad de los factores de transcripción y la ARN polimerasa, influyendo en la transcripción de genes que responden a nitratos.
3. Regulación de MicroARN:
- La disponibilidad de nitratos afecta la expresión de los microARN (miARN), que son pequeños ARN no codificantes que regulan la expresión génica postranscripcionalmente.
- Se inducen o reprimen miARN específicos en respuesta al nitrato, lo que provoca cambios en la estabilidad y traducción de los ARNm diana implicados en la asimilación y señalización del nitrato.
4. Modificaciones de cromatina:
- El nitrato puede influir en la estructura y accesibilidad de la cromatina, modulando así la expresión genética.
- El nitrato induce modificaciones de las histonas, como la acetilación y la metilación, que alteran la estructura de la cromatina, haciéndola más accesible (eucromatina) o menos accesible (heterocromatina) para la transcripción.
5. Reglamento de Traducción:
- El nitrato modula la traducción de ARNm específicos controlando la actividad de los factores de iniciación de la traducción y las proteínas ribosómicas.
- Esto puede influir en la síntesis de proteínas implicadas en la captación, asimilación y señalización de nitratos.
6. Interacciones hormonales:
- El nitrato interactúa con otras hormonas vegetales, como las auxinas y las citoquininas, para regular la expresión genética.
- Por ejemplo, el nitrato promueve la acumulación de auxinas, que pueden inducir la expresión de genes implicados en el desarrollo de las raíces laterales y el transporte de nitratos.
7. Modificaciones postraduccionales:
- El nitrato puede inducir modificaciones postraduccionales de proteínas, como la fosforilación y la ubiquitinación, que afectan su estabilidad, actividad y localización.
En general, el nitrato regula la expresión génica en leguminosas a través de diversos mecanismos que involucran factores de transcripción, señalización de NO, miARN, modificaciones de la cromatina, control de la traducción, interacciones hormonales y modificaciones postraduccionales. Estos mecanismos reguladores permiten a las leguminosas adaptar sus patrones de expresión genética a los cambios en la disponibilidad de nitratos y optimizar su crecimiento y metabolismo en consecuencia.
