El "toma y daca" en la simbiosis legumbre-rizobio

Las plantas requieren nitrógeno para la generación de compuestor orgánicos. Sin embargo en la naturaleza la mayoría del nitrógeno se encuentra como N2, una molécula muy inerte. Para poder aprovecharlo las plantas se asocian a bacterias, las cuales son capaces de generar amonio (NH4) a partir del nitrógeno gaseoso.
En legumbres uno de los fijadores de nitrógeno por excelencia son bacterias del genero Rhizobium (del griego, que vive en la raíz) como por ejemplo Rhizobium leguminusarum. Esta bacteria infecta las raíces, formando nódulos en las raíces de las plantas donde gracias al ambiente anaerobio, son capaces de fijar nitrógeno. En el proceso de infección muchas cosas le ocurren a la bacteria: se diferencia a un bacteroide con una morfología claramente diferente entre otras cosas.
Ahora bien, ¿qué gana la bacteria con esto? Se sabe que la bacteria «da» amonio a la planta pero además recibe «a cambio» ácidos dicarboxílicos como fuente de carbono. Sin embargo en este bonito trabajo publicada en PNAS se demuestra que el intercambio es un poco más complejo y que existen algunos cambios sorprendentes en la bacteria.
Se sabía que aún si no se tocaban los genes de fijación de nitrógeno o los genes de importación de ácidos dicarboxílicos algunos transportadores de la familia ABC seguían siendo esenciales en el establecimiento de la relación simbiótica. Por experimentos genéticos se dan cuenta que estos transportadores son específicos de leu, ileu y val. Por otro lado obtienen por microarray y qPCR que los genes de la biosíntesis de estos aminoácidos…se apagan!! Es decir que bacterias que son protótrofas para esos aminoácidos se hacen auxotrofas en condiciones de simbiosis. Los autores llaman a este fenómeno «auxotrofía simbiótica». Al parecer el suministro de estos aminoácidos a la bacteria por parte de la planta es crítica en el establecimiento de la relación simbiótica y su persistencia!