Asimilaci N De N En Phroclorococcus

Asimilación de nitrógeno en el procariota fotosintético marino Prochlorococcus
EL ALAOUI S1, DÍEZ J1, LÓPEZ-RUIZ A1, GÓMEZ-BAENA G1, PARTENSKY F2,
GARCÍA-FERNÁNDEZ JM1*
1

Departamento de Bioquimica y Biología Molecular, Edificio C-6, 1ª planta, Campus de Rabanales.
14071-Córdoba, España
2
Station Biologique, CNRS, INSU et Université Pierre et Marie Curie, B.P. 74, F-29682 Roscoff Cedex.
FranciaPalabras clave: Prochlorococcus , glutamine synthetase, nitrogen assimilation.

RESUMEN
Prochlorococcus es un procariota marino que a pesar de su enorme abundancia en las
zonas oligotróficas de los mares no ha sido descubierto hasta hace pocos años debido, probablemente, a su pequeño tamaño. En este trabajo se describen los primeros estudios realizados
sobre la asimilación de nitrógeno enProchlorococcus. Se detectó actividad glutamina sintetasa
(GS) mediante el ensayo de la transferasa. Esta enzima permite el crecimiento en presencia de
amonio, urea o glutamina. La actividad GS fue más elevada cuando los cultivos se crecieron en
amonio. La adición de metionina sulfoximina provocaba la inactivación de la GS y una disminución en el crecimiento de Prochlorococcus. La actividad GS y elcrecimiento disminuyeron
cuando a los cultivos se les añadía azaserina. El mantenimiento de los cultivos en la oscuridad
no parece afectar a la actividad glutamina sintetasa. Estos resultados sugieren que en este
organismo la vía GS/GOGAT constituye la ruta principal de asimilación de nitrógeno.

INTRODUCCIÓN
Prochlorococcus es un procariota marino que presenta varias características interesantes:posee un aparato fotosintético inusual entre las cianobacterias, que incluye un complemento de pigmentos entre los que se encuentran derivados divinilo de las clorofilas a y b

196
(Partensky et al., 1993; Partensky et al., 1997). Su posición filogenética fue objeto de controversia, puesto que inicialmente se propuso que podría estar relacionado con el ancestro de los
cloroplastos (Lewin, 1976;Morden y Golden, 1989) mientras que estudios posteriores mostraron su estrecha relación con las cianobacterias marinas (Palenik y Haselkorn, 1992, Urbach et
al., 1992), aunque la presencia de ficoeritrina en algunas cepas indica que podrían haber
divergido muy pronto en la radiación evolutiva de las cianobacterias (Hess et al., 1996). Recientemente, los estudios de Tomitani et al. (1999) apoyan lapresencia de clorofila b y ficobilinas
en el ancestro común de cianobacterias y cloroplastos, características que se dan en algunas
estirpes de Prochlorococcus (Hess et al., 1996).
Prochlorococcus es casi ubicuo en los oceanos (Campbell et al., 1994; Partensky et al.,
1999), alcanzando su máxima concentración en áreas oligotroficas, donde desplaza a
Synechococcus por debajo de la zona eufótica de lacolumna de agua.
Existe muy poca información sobre el metabolismo del mitrógeno de Prochlorococcus.
El medio de cultivo estándar incluye generalmente amonio o urea como fuente de nitrógeno.
Aparentemente, a mayor concentración de amonio mejor es el crecimiento. Por otro lado, la
correlación entre los perfiles de Prochlorococcus y la concentración de amonio a lo largo de la
columna de agua en áreasoligotróficas de los oceános indica que este organismo usa con
preferencia formas reducidas de nitrógeno. Sin embargo, no se ha descrito hasta la fecha
ningún estudio relativo a las actividades enzimáticas que participan en la asimilación de nitrógeno en este interesante organismo.
En este trabajo presentamos los primeros resultados de nuestros estudios sobre la
asimilación de nitrógeno endistintas estirpes de Prochlorococcus. En primer lugar tratamos de
establecer cuales son las fuentes de nitrógeno capaces de mantener el crecimiento; en segundo lugar, medimos las actividades GS en 3 estirpes de Prochlorococcus: CCMP1378 (=MED4),
PCC9511 (un derivado axénico de rasgos similares a MED4) obtenido por Dr. Rippka (1995) en
el Instituto Pasteur de Paris y CCMP1375 (=SS120), con objeto de...