Descripción del proyecto
EL OBJETIVO FUNDAMENTAL DE ESTE PROYECTO DE INVESTIGACION ES CONTRIBUIR CON NUEVA TECNOLOGIA A LAS DOS APLICACIONES BIOTECNOLOGICAS MAS AMPLIAMENTE RECONOCIDAS PARA LA NITROGENASA: (I) LA POSIBILIDAD DE SERVIR COMO FERTILIZANTE NITROGENADO NATURAL EN SISTEMAS DE AGRICULTURA MEDIANTE LA CONVERSION DE N2 EN NH3, Y (II) LA PRODUCCION BIOLOGICA DE H2, UN VECTOR ENERGETICO LIMPIO, ESTAS APLICACIONES SE ENCUADRAN EN LAS CATEGORIAS DE SEGURIDAD ALIMENTARIA Y DE ENERGIAS LIMPIAS, RESPECTIVAMENTE, TANTO EN EL PROGRAMA HORIZONTE 2020 COMO EN LA ESTRATEGIA NACIONAL DE CIENCIA, TECNOLOGIA E INNOVACION, UNA APLICACION DERIVADA DE LA INVESTIGACION QUE SE LLEVA A CABO EN MI LABORATORIO ES LA MODIFICACION DE CEREALES PARA QUE FIJEN NITROGENO Y ASI AUMENTAR LA PRODUCTIVIDAD DE SUS COSECHAS, PRETENDEMOS ALCANZAR ESTA VISION MEDIANTE LA TRANSFERENCIA DIRECTA DE GENES BACTERIANOS A LA PLANTA, UN FACTOR LIMITANTE PARA LA GENERACION DE PLANTAS FIJADORAS DE NITROGENO ES LA GRAN CANTIDAD DE GENES QUE DEBEN TRANSFERIRSE PARA OBTENER NITROGENASA ACTIVA, ESTUDIOS GENETICOS, BIOQUIMICOS Y COMPUTACIONALES HAN DETERMINADO QUE SEIS GENES (NIFB, NIFE, NIFN, NIFH, NIFD Y NIFK) CONSTITUYEN EL REQUERIMIENTO MINIMO ABSOLUTO PARA OBTENER UNA NITROGENASA DE MOLIBDENO ACTIVA, EL PRIMER OBJETIVO ESPECIFICO DEL PROYECTO DE INVESTIGACION AQUI DELINEADO, "EXPRESION FUNCIONAL DE LOS GENES NIFHBDK DE ROSEIFLEXUS EN THERMUS THERMOPHILUS", PRETENDE DESCUBRIR UN SISTEMA MAS SIMPLE EN EL QUE NO SE REQUIEREN NIFE NI NIFN, LA CONSECUENCIA BIOTECNOLOGICA PRINCIPAL ES QUE LA RUTA DE BIOSINTESIS DE LA NITROGENASA DE MOLIBDENO PODRIA SIMPLIFICARSE CONSIDERABLEMENTE Y, POR TANTO, FACILITARIA SU TRANSFERENCIA A OTROS ORGANISMOS PARA GENERAR NUEVOS FIJADORES DE NITROGENO, ESTA PROPUESTA INCLUYE ACTIVIDADES PARA PROFUNDIZAR EN EL CONOCIMIENTO DE NIFB A TRAVES DE SU SEGUNDO OBJETIVO ESPECIFICO, "RESOLUCION DE LA NATURALEZA Y NUMERO DE GRUPOS [FE-S] EN M, INFERNUS NIFB", ESTA ENZIMA ESENCIAL CATALIZA EL PRIMER PASO ESPECIFICO EN LA BIOSINTESIS DE LOS COFACTORES DE LOS SITIOS ACTIVOS DE TODAS LAS NITROGENASAS CONOCIDAS Y, POR TANTO, SE REQUIERE PARA TODA LA ACTIVIDAD DE FIJACION BIOLOGICA DE NITROGENO EN LA TIERRA, COMO TAL, NIFB TIENE TANTA IMPORTANCIA AGRONOMICA COMO LA PROPIA NITROGENASA, ADEMAS DE PRODUCIR FORMAS ASIMILABLES DE NITROGENO, LAS NITROGENASAS SON TAMBIEN ENZIMAS PRODUCTORAS DE H2, SU APLICACION BIOTECNOLOGICA COMO FUENTE DE ENERGIA LIMPIA ESTA SIENDO INTENSAMENTE ESTUDIADAS, EN SU TERCER OBJETIVO ESPECIFICO, "GENERACION DE VARIANTES DE NITROGENASA SUPERPRODUCTORAS DE HIDROGENO E IDENTIFICACION DE LAS MUTACIONES CAUSANTES DE LAS MEJORAS", ESTA PROPUESTA INCLUYE UNA SERIE DE EXPERIMENTOS DISEÑADOS PARA EXPLOTAR AL MAXIMO UN AVANCE TECNICO RECIENTE EN LA BUSQUEDA DE MEJORES ENZIMAS PARA PRODUCCION BIOLOGICA DE HIDROGENO, ANTICIPAMOS QUE ALGUNAS DE LAS VARIANTES DE NITROGENASA GENERADAS A PARTIR DE ESTE TRABAJO PODRAN SER SUJETO DE PROTECCION INDUSTRIAL, FIJACIÓN BIOLÓGICA DE NITRÓGENO\NITROGENASA\BIOHIDRÓGENO\TERMÓFILOS\NIFB