IDENTIFICADA UNA PROTEÍNA FLAGELAR IMPLICADA EN LA REGULACIÓN DE LA MOVILIDAD Y FORMACIÓN DE BIOPELÍCULAS EN PSEUDOMONAS.


IDENTIFICADA UNA PROTEÍNA FLAGELAR IMPLICADA EN LA REGULACIÓN DE LA MOVILIDAD Y FORMACIÓN DE BIOPELÍCULAS EN PSEUDOMONAS.

La movilidad bacteriana y la colonización de superficies, están mediadas por los niveles celulares de una molécula señal llamada c-di-GMP. Investigadores de la UAM han identificado una proteína capaz de detectar esta molécula y en respuesta, modificar la movilidad y la capacidad para formar biopelículas por parte de la bacteria.

En un trabajo publicado en la revista PLoS ONE, el grupo de investigación RIZOSFERA-UAM, liderado por los doctores Marta Martín y Rafael Rivilla han identificado la proteína FlgZ y han mostrado su implicación en la transición de la bacteria de un estilo de vida móvil, nadando libremente en el medio, a un estilo sésil, colonizando superficies sólidas. La expresión de FlgZ es conjunta con la de las proteínas que forman el flagelo, orgánulo natatorio de la bacteria, que actúa como una hélice para realizar el movimiento.

En el trabajo se describen proteínas que en respuesta a las condiciones ambientales intervienen en la síntesis o degradación de la molécula c-di-GMP y que parecen regular el estilo de vida bacteriano a través de la proteína FlgZ. Altos niveles de c-di-GMP cambian la localización de esta proteína situándose en el polo celular coincidiendo con la base del flagelo y probablemente reduciendo la velocidad de rotación del motor flagelar. Este hecho, favorece una tendencia hacia la formación de biopelículas. Cuando los niveles de c-di-GMP son bajos, FlgZ se encuentra deslocalizada a lo largo de la célula sin interaccionar con el motor flagelar favoreciendo un estilo de vida móvil.

La proteína FlgZ está muy conservada dentro del género Pseudomonas que incluye bacterias patógenas de animales y plantas y también bacterias con posibles usos como inoculantes agrícolas por su capacidad para promover el crecimiento de las plantas y para controlar plagas. La transición de las pseudomonas entre estilos de vida móvil y sésil tiene gran importancia  en su adaptación al ambiente tanto en procesos de colonización de la raíz de las plantas como en el paso de una infección aguda a una crónica, en el caso de las patógenas.

Referencia: Martínez-Granero, Ana Navazo, Emma Barahona, Miguel Redondo-Nieto, Elena González de Heredia, Irene Baena, Irene Martín-Martín, Rafael Rivilla and Marta Martín. (2014). Identification of flgZ as a flagellar gene encoding a PilZ domain protein that regulates swimming motility and biofilm formation in Pseudomonas. PLoS ONE 9(2): e87608.

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III Reunión Científica MICROAMBIENTE-CM


El consorcio MICROAMBIENTE-CM realizó su tercera Reunión Científica el día 13 de Diciembre de 2013 en el Salón de Actos del Instituto de Ciencias Agrarias del CSIC.

En dicha Reunión participaron más de 50 investigadores y estudiantes y se presentaron 12 ponencias que abarcaron las principales líneas de investigación del consorcio: análisis ambiental, protección ambiental y recuperación de suelos y aguas. Además de las comunicaciones científicas de los grupos de la UAM, ICA-CSIC, UPM y U. San Pablo CEU, se presentó la oferta tecnológica disponible en el Servicio Interdepartamental de Investigación (SIDI-UAM) para los grupos de investigación del consorcio.

En los siguientes enlaces están disponibles el Programa Científico y el Libro de Resúmenes de la Reunión.

Descarga Resumenes - Programa [PDF]

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Microambiente en el periódico Frankfurter Allgemaine


Reseña de un articulo del Programa Microambiente, Grupo Cianobacterias-UAM, en el periódico Aleman “Frankfurter Allgemaine” en el año 2011.

“Researchers Ismael Rodea-Palomares, Francisco Leganés, and Francisca Fernández Piñas of the Universidad Autónoma de Madrid (UAM), in collaboration with the research group of Dr. Roberto Rosal at the University of Alcalá de Henares, have studied the impact of certain pollutants from pharmaceuticals in waste water and drinking water”.

Más información en Gefährliche Fibrate

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CARACTERIZACIÓN MOLECULAR DE UN SISTEMA DE SALIDA DE METALES EN BACTERIAS ENDOSIMBIÓTICAS


CARACTERIZACIÓN MOLECULAR DE UN SISTEMA DE SALIDA DE METALES EN BACTERIAS ENDOSIMBIÓTICAS

Los metales de transición participan en múltiples procesos celulares, por lo que son importantes para la nutrición microbiana. Al mismo tiempo, estos elementos pueden ser tóxicos incluso a concentraciones moderadas. Por lo tanto, una adecuada homeostasis de metales basada en sistemas de importación y exportación es esencial para la viabilidad celular. Se ha identificado en Rhizobium leguminosarum UPM791 un gen que codifica una proteína homóloga a DmeF, un miembro del grupo de facilitadores de la difusión de cationes (CDF) identificado previamente en Cupridavirus metallidurans. Este gen está localizado cadena abajo de otro gen (denominado dmeR) que codifica para una proteína homóloga al regulador transcripcional en respuesta a níquel y cobalto, RcnR de Escherichia coli. Un mutante de R.leguminosarum delecionado en dmeRF mostró una mayor sensibilidad a Co(II) y Ni(II), mientras que no se observó alteración en su resistencia a otros metales como Cd(II), Cu(II) o Zn(II). El mismo mutante mostró una disminución en el rendimiento simbiótico en plantas de guisante crecidas en presencia de altas concentraciones de níquel y cobalto. Experimentos de análisis de expresión génica han permitido demostrar que los genes dmeRF de R.leguminosarum están organizados como una unidad transcripcional cuya expresión está fuertemente inducida por níquel y cobalto.
Estos resultados indican que el sistema DmeRF de R. leguminosarum es un mecanismo de salida de metal que actúa como elemento clave en la homeostasis de R.leguminosarum tanto en condiciones de vida libre como simbióticas. La presencia de un sistema similar a dmeRF en otras bacterias Rhizobiaceae sugiere que este sistema es un mecanismo conservado para la tolerancia a metal en otras bacterias endosimbióticas de leguminosas.

Referencia completa:
Rubio-Sanz L, Prieto RI, Imperial J, Palacios JM, and Brito B. 2013. Functional and expression analysis of the metal-inducible dmeRF system from Rhizobium leguminosarum bv viciae. Applied and Environmental Microbiology 79:6414-6422.

MOLECULAR CHARACTERIZATION OF A METAL EFFLUX SYSTEM IN ENDOSYMBIOTIC BACTERIA

Transition metals participate in a variety of cellular processes, so they are important for microbial nutrition. At the same time, these elements can become toxic even at moderate concentrations. Consequently, adequate metal homeostasis based on the balance of import and export pathways is essential for cell viability. A gene encoding a homolog to the cation diffusion facilitator protein DmeF from Cupriavidus metallidurans has been identified in the genome of Rhizobium leguminosarum UPM791. This gene is located downstream of an open reading frame (designated dmeR) encoding a protein homologous to the nickel- and cobalt-responsive transcriptional regulator RcnR from Escherichia coli. An R. leguminosarum dmeRF mutant strain displayed increased sensitivity to Co(II) and Ni(II), whereas no alterations of its resistance to Cd(II), Cu(II), or Zn(II) were observed. A decrease of symbiotic performance was observed when pea plants inoculated with an R. leguminosarum dmeRF deletion mutant strain were grown in the presence of high concentrations of nickel and cobalt. Analysis of gene expression showed that the R. leguminosarum dmeRF genes are organized as a transcriptional unit whose expression is strongly induced by nickel and cobalt ions, likely by alleviating the repressor activity of DmeR on dmeRF transcription.

These results indicate that the R. leguminosarum DmeRF system is a metal-responsive efflux mechanism acting as a key element for metal homeostasis in R. leguminosarum under free-living and symbiotic conditions. The presence of similar dmeRF gene clusters in other Rhizobiaceae suggests that the dmeRF system is a conserved mechanism for metal tolerance in legume endosymbiotic bacteria.

Full reference:
Rubio-Sanz L, Prieto RI, Imperial J, Palacios JM, and Brito B. 2013. Functional and expression analysis of the metal-inducible dmeRF system from Rhizobium leguminosarum bv viciae. Applied and Environmental Microbiology 79:6414-6422.

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La vida secreta de las plantas: relaciones sorprendentes con los microorganismos del suelo


 

plantas

TITULO: La vida secreta de las plantas: relaciones sorprendentes con los microorganismos del suelo

CENTRO: INSTITUTO DE CIENCIAS AGRARIAS (ICA)

ENTIDADES PARTICIPANTES: INSTITUTO DE CIENCIAS AGRARIAS (ICA)

EVENTO: FESTIVAL CSIC / Semana de la Ciencia 2013

TIPO ACTIVIDAD: Actividades interactivas (cursos y talleres)

RESUMEN: Las plantas y los microorganismos interaccionan aportándose beneficio mutuo, lo cual puede ser aplicado para la

conservación del medioambiente.

DESCRIPCION: Se llevarán a cabo 3 talleres para 10-12 personas, con duración aproximada de 45 minutos cada uno, en los

laboratorios del grupo de Interacciones Beneficiosas Planta-Microorganismo. En estos talleres, se explicarán las relaciones de las

plantas con los microorganismos del suelo y el concepto de simbiosis, así como sus potenciales aplicaciones agronómicas y

medioambientales.

 

Taller I: Las bacterias del suelo y sus efectos beneficiosos.

1. Las bacterias del suelo: diversidad y abundancia: ¿quiénes son y cuántas?

2. Características beneficiosas de las bacterias: propiedades de las bacterias que ayudan al crecimiento de las plantas. ¿Cuáles

son y cómo podemos descubrirlas?

3. Prueba práctica: detección de hormonas vegetales en cultivos bacterianos.

4. La unión hace la fuerza: explicación de cómo bacteria y planta se apoyan para la mejora del suelo en el que se encuentran

(restauración de zonas degradadas).

 

Taller II: Interacciones beneficiosas bacteria-planta: simbiosis rizobio-leguminosa.

1. Leguminosas herbáceas (judía y lupino) crecidas con/sin bacterias fijadoras de nitrógeno atmosférico.

2. Observación de nódulos.

3. Aislamiento de las bacterias simbiontes de dichos nódulos.

4. Inoculantes microbianos como biofertilizantes naturales: aplicación en agricultura ecológica

5. Trasplante de plantas: los participantes tendrán la oportunidad de trasplantar una plántula a una pequeña maceta que podrán

llevarse como recuerdo.

 

Taller III: Las setas del bosque. Asociación hongo-árbol: ectomicorrizas.

1. ¿Cómo están los hongos en el campo? Tipos de hongos y muestrario de setas.

2. Micorrizas: ¿Qué son? ¿Dónde se encuentran? Beneficios para las plantas.

3. Observación con lupa de mano de micelios y ectomicorrizas.

Monitores de los Talleres: Irene Cordero Herrera, Beatriz Ruiz-Díez, Leticia Pérez Izquierdo, Tamara Gómez Gallego, Mario Zabal

Aguirre, Dulce Flores Rentería.

 

POSEE PROGRAMA: No

 

DISCIPLINAS:

- Agricultura

- Medio ambiente y ecología

 

INFORMACION DE RESERVA:

NOMBRE DE CONTACTO: Irene Cordero Herrera y Leticia Pérez Izquierdo

TELEFONO DE CONTACTO: 917452500

EMAIL DE CONTACTO: cordero.irene@ica.csic.es ; lperez@ica.csic.es

DIRIGIDO A:

- Público Infantil

TIPO DE PUBLICO: Grupos

PAIS: España

DIRECCION: Serrano 115 dpdo, Madrid 28006

ACCESO MOVILIDAD REDUCIDA: Si

HORARIO:

- El 14/11/2013

De 10:00 a 14:30

ENLACES:

- ENLACE: Interacciones Beneficiosas Planta-Microorganismo ICA-CSIC (http://www.ica.csic.es/index.php/es/grupo/ver-

%20Interacciones%20Beneficiosas%20Planta-Microogranismo%20%20%20%20-at/13?que=des)

COLABORADORES:

- NOMBRE DEL COLABORADOR: Programa Microambiente-CM S2009/AMB-1511

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Combined phytoremediation of metal-working fluids with maize plants inoculated with different microorganisms and toxicity assessment of the phytoremediated waste


Combined phytoremediation of metal-working fluids with maize plants inoculated with different microorganisms and toxicity assessment of the phytoremediated waste.

Lucas García, J. A., Grijalbo, L., Ramos, B., Fernández-Piñas, F., Rodea-Palomares, I., & Gutierrez-Mañero, F. J. (2013). Chemosphere, 90(11), 2654–2661.

Abstract
The aim of this study was to validate the effectiveness of a phytoremediation procedure for metal-working fluids (MWFs) with maize plants growing in hydroponic culture in which the roots grow on esparto fibre and further improve bioremediation potential of the system with root beneficial bacteria, seeking a synergistic effect of the plant-microorganism combination. Chemical oxygen demand (COD), pH, total and type of hydrocarbons measured after phytoremediation indicated that the process with maize plants was successful, as demonstrated by the significant decrease in the parameters measured. This effect was mainly due to the plant although inoculated microorganisms had a relevant effect on the type of remaining hydrocarbons. The success of the phytoremediation process was further confirmed by two toxicity tests, one of them based on chlorophyll fluorescence measurements on maize plants and another one based on cyanobacteria, using a bioluminescent toxicity bioassay; both tests demonstrated that the phytoremediated waste was significantly less toxic than the initial non-phytoremediated MWFs.
Copyright © 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Vía: US National Library of Medicine National Institutes of Health

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Pseudomonas fluorescens N21.4 Metabolites Enhance Secondary Metabolism Isoflavones in Soybean (Glycine max) Calli Cultures


El Grupo de investigación Biotecnología de la Rizosfera de la Universidad San Pablo CEU, ha publicado un artículo en la revista Journal of Agricultural and Food Chemistry titulado Pseudomonas fluorescens N21.4 Metabolites Enhance Secondary Metabolism Isoflavones in Soybean (Glycine max) Calli Cultures” (Algar et al., 2012 J. Agric. Food Chem., 60, 11080-11087). En este articulo se ensayan los elicitores metabólicos procedentes del cultivo de dos rizobacterias, Chryseobacterium balustinum Aur9 y Pseudomonas fluorescens N21.4, como agentes inductores del metabolismo de isoflavonas en tres líneas celulares diferentes de callos de soja. Estas rizobacterias fueron seleccionadas por haber demostrado previamente su capacidad para inducir el metabolismo de isoflavonas en plántulas de soja. Las tres líneas celulares empleadas presentaban un rendimiento de la producción de isoflavonas alto, intermedio y bajo, respectivamente. Los resultados muestran que los elicitores metabólicos de Aur9 no eran efectivos. Sin embargo, hay al menos dos inductores moleculares diferentes de N21.4 (uno de peso molecular inferior a 10 kDa y otro de peso superior a 10 kDa) capaces de inducir el metabolismo de isoflavonas en las tres líneas celulares. Los elicitores procedentes del cultivo de N21.4 produjeron aumentos de isoflavonas totales de hasta el 29,7% (0,205 mg /g), 64.5% (0,487 mg/g), y el 23,4% (0,726 mg / g) en las líneas de bajo, intermedio, y alto rendimiento, respectivamente.

Los fitofármacos o fitonutrientes son metabolitos secundarios de las plantas, y por tanto, son inducibles y especialmente sensibles a factores bióticos. El cultivo in vitro de células vegetales es una buena alternativa para la obtención de estos metabolitos secundarios puesto que en este sistema se puede lograr una estimulación controlada frente a otros factores externos y, por lo tanto, más efectiva. En vista de los resultados obtenidos, los elicitores procedentes de la cepa N21.4 tienen un gran potencial para aumentar la producción de isoflavonas en cultivos de células lo cual es de gran interés para el desarrollo de ingredientes funcionales con estos bioactivos.

Estos resultados se han obtenido durante el desarrollo de la tesis doctoral de Elena Algar, defendida en la Universidad CEU San Pablo y han sido parcialmente financiados por los proyectos AGL2009-08324, AGL2009-13487-C04-04 (Subprograma AGR), CAM (S2009/AMB-1511). Dos de las líneas celulares empleadas en este trabajo fueron cedidas por Nestlé Research Center.

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PARTICIPACIÓN DE MICROAMBIENTE EN LA XII SEMANA DE LA CIENCIA


El consorcio MICROAMBIENTE organiza conjuntamente con el ICA-CSIC un taller en el marco de la 12 Semana de la Ciencia de Madrid.

El taller, titulado Biotecnología con Microorganismos y Plantas para la conservación y recuperación de ecosistemas, se celebrará el día 8 de Noviembre en el Instituto de Ciencias Agrarias del CSIC, en la calle Serrano 115 y está dirigido al público general interesado en biotecnología y ciencias del medioambiente.

En este taller participarán científicos del ICA, Universidad Politécnica de Madrid, Universidad Autónoma de Madrid y Universidad San Pablo-CEU que mostrarán sus líneas de investigación y aplicaciones en este campo.

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Enhanced blackberry production using Pseudomonas fluorescens as elicitor


El Grupo de investigación Biotecnología de la Rizosfera de la Universidad San Pablo CEU ha publicado un artículo en la prestigiosa revista Agronomy for Sustainable Development  titulado Enhanced blackberry production using Pseudomonas fluorescens as elicitor”, donde se describe el aumento en la producción de mora (Rubus fruticosus) en condiciones de campo mediante biofertilización. Lo más destacable es que ha conseguido un incremento de la producción de alrededor de 1 Kilogramo de fruta por planta (lo que supone alrededor del 40% más de producción), además de conseguir aumentos muy importantes en la calidad de la misma, como aumento en los ºBrix y en el contenido de principios activos (beneficiosas para la salud humana).

Blackberry

 

Los frutos de la mora pertenecen al grupo de los “frutos del bosque”, con una importancia creciente en el mercado nacional e internacional especialmente debido a su consideración como “alimento funcional”, por su gran concentración en compuestos funcionales beneficiosos para la salud humana (bioactivos o fitonutrientes) y para la prevención de enfermedades crónicas (como diabetes tipo II, obesidad, etc.). Estos compuestos bioactivos son metabolitos secundarios, y debido a la naturaleza inducible del metabolismo secundario, su concentración sufre una gran fluctuación en función de las condiciones ambientales, por lo que los efectos en la salud humana no son consistentes, y la relación entre dosis y respuesta no está establecida.

 

Por lo tanto, la obtención de niveles de metabolitos secundarios reproducibles en estos alimentos funcionales naturales constituye un reto biotecnológico, siendo una de las aproximaciones la aplicación del manejo de la interacción planta-microorganismo. La elicitación biótica con Rhizobacterias Promotoras del Crecimiento Vegetal (PGPR, del inglés plant growth promoting rhizobacteria) se demuestra como una estrategia para mejorar la producción agrícola de una forma sostenible a la vez que potencia el metabolismo secundario de las plantas, dentro del cual se encuentran desde compuestos defensivos para la planta hasta sustancias beneficiosas para la salud humana. Entre estos compuestos beneficiosos encontramos los fenoles, flavonoides y concretamente las antocianinas y proantocianinas. Además, esta utilización de bacterias beneficiosas no modificadas genéticamente, como biofertilizantes aparece como una alternativa agrícola no contaminante, que puede disminuir de forma sustancial el uso de fertilizantes químicos y proteger de forma natural a la planta, reduciendo también el uso de pesticidas químicos.

 

Estos resultados se han obtenido en colaboración con la empresa “Agricola El Bosque”, EPO del programa de excelencia de la Comunidad de Madrid, y con financiación de los proyectos Microambiente CM S0505, AGL2009-08423 y beca FPI (BES-2010-038057).

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8th International Symposium “Use of Algae for Monitoring Rivers”


The 8th International Symposium “Use of Algae for Monitoring Rivers” will take place in Alcalá de Henares (Madrid) from 19 -22 June 2012.

UAM RIVER 2012

 

Since the pioneering European Symposium in 1991 in Düsseldorf, algae have become relevant organisms in monitoring programs of surface waters status in Europe but also in many countries around the world. The Madrid symposium will give the opportunity to share all the advances in the field since we last met in Luxembourg three years ago. In a friendly setting, we shall be able to discuss which challenges we need to face in order to make a significant progress towards the full implementation of the European Water Framework Directive; the experience of participants from countries other than Europeans will contribute in a decisive way and enrich such discussions.

The symposium will be held in Alcalá de Henares, a historical and lively city located close to Madrid. Alcalá is the birthplace of Miguel de Cervantes, the writer who created Don Quixote de la Mancha. The city is also home of one of Europe’s oldest universities (founded in 1499) and one of the earliest examples of a planned-university town. Both Alcalá and its university were declared in 1998 a UNESCO World Heritage Site. The venue of the symposium will be the university’s ancient assembly hall, Colegio de San Ildefonso, host of the most important Spanish literary award ceremony, the Cervantes Prize.

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