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Se estudia cómo regulan las plantas leguminosas sus mecanismos fisiológicos y bioquímicos ante los cambios ambientales

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Maribel Rubia Galiano estudia en su tesis doctoral cómo regulan las plantas leguminosas sus mecanismos fisiológicos y bioquímicos ante los cambios ambientales

Maribel Rubia Galiano, Licenciada en Ciencias Ambientales, ha investigado en su tesis doctoral cómo el proceso por el que las plantas leguminosas captan el nitrógeno puede verse afectado por los cambios en los factores medioambientales. Para ello, analizó las distintas respuestas que usan estas plantas y utilizó, entre otros enfoques, una novedosa técnica basada en la emisión de luminiscencia, “que nos ha permitido monitorizar en tiempo real y de manera no destructiva el uso de prolina —un aminoácido clave en la respuesta a sequía en plantas— en la simbiosis de guisante con la bacteria Rhizobium leguminosarum”.

Las leguminosas son, después de los cereales, el cultivo más importante para la alimentación humana. Gracias a su capacidad de establecer una relación simbiótica con bacterias del suelo, conocidas coloquialmente como rizobios, se reduce el impacto del uso de fertilizantes nitrogenados en el medio ambiente. Los rizobios penetran en las raíces de estas plantas y forman unos nódulos donde se fija el nitrógeno, que así puede ser utilizado por el vegetal para formar sus compuestos orgánicos.

La tesis doctoral, titulada “Integrative approaches for the analysis of abiotic stress responses in the legume-Rhizobium symbiosis: from shoots to roots” (Enfoques integradores para el análisis de las respuestas al estrés abiótico en la simbiosis leguminosa-Rhizobium: de la parte aérea a las raíces), ha sido codirigida por el catedrático de Fisiología Vegetal Cesar Arrese-Igor Sánchez y por la investigadora Ramón y Cajal Estíbaliz Larrainzar Rodríguez, ambos del Departamento de Ciencias de la UPNA, y ha obtenido la calificación de sobresaliente “cum laude” y la mención de doctorado internacional.

En su investigación, Maribel Rubia estudió uno de los compuestos osmoprotectores que utilizan tanto plantas como bacterias para contrarrestar los efectos del estrés y mantener así la viabilidad de las células. “El aminoácido prolina destaca por su papel osmorregulador, molécula señal y fuente de energía en situaciones de estrés. Gracias a una novedosa técnica basada en la emisión de luminiscencia, hemos podido monitorizar el uso de prolina en tiempo real, de forma no destructiva, en la simbiosis de Rhizobium leguminosarum (bacteria capaz de llevar a cabo la fijación del nitrógeno) y guisante”.

Entre los resultados obtenidos, se comprobó que, en bacteroides (forma diferenciada del rizobio especializada en la fijación de nitrógeno), la acumulación de prolina no ocurre durante la fase de estrés, sino durante la recuperación, una vez que se han reestablecido las condiciones óptimas para el crecimiento de la planta. “Esto podría indicar un doble beneficio: por un lado, se reestablecen los niveles de prolina en el citosol del nódulo y, por otro, se proporciona una fuente de energía adicional para mantener el metabolismo del bacteroide”, indica la autora de la tesis.

Además, en esta tesis se llevó también a cabo un estudio del perfil de proteínas y compuestos metabólicos en nódulos de plantas de guisante para poder comprender mejor el metabolismo de aminoácidos. Asimismo, se evaluó el efecto de la sequía en el transporte de carbono entre los diferentes tejidos de plantas de soja noduladas.

Maribel Rubia Galiano es Licenciada en Ciencias Ambientales por la Universidad de Granada, donde cursó también el Máster Universitario en Biología Agraria y Acuicultura. Posteriormente, obtuvo una de las Ayudas del subprograma de Formación de Personal Investigador del Ministerio de Economía y Competitividad en la Universidad Pública de Navarra (2013-2017), donde ha realizado el Doctorado. Desde 2018 trabaja como colaboradora de proyecto en el Grupo de investigación de Fisiología Vegetal de la UPNA.

En el transcurso de su tesis, realizó sendas estancias de investigación en el grupo del profesor Philip Poole, del Departamento de Ciencias Vegetales de la Universidad de Oxford (Reino Unido) y en el de la profesora Stefanie Wienkoop, del Departamento de Biología de Sistemas Moleculares de la Universidad de Viena (Austria). Asimismo, ha participado en media docena de proyectos de investigación, es autora de varias publicaciones científicas en revistas de alto impacto y ha presentado más de una decena de comunicaciones en congresos científicos de ámbito nacional e internacional.

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