Red Temática. Pamplona 2008
Evolución de la investigación sobre la Fijación Biológica del Nitrógeno en los últimos 50 años
José Olivares Pascual
INDICE
CSIC. EEZ. José Olivares/Juan Sanjuán 3
UGR. Carmen Lluch Plá 6
UGR. Francisco Ligero Ligero 9
US. Antonio Palomares Díaz 12
US. Manuel Megías Guijo 14
USAL. Eustoquio Martínez Molina 15
CSIC. EEZ. Eulogio Bedmar Gómez 18
CSIC. EEZ. Nicolás Toro García 20
UGR. Jesús González López 21
CSIC. IRNASA. Claudino Rodríguez Barrueco 26
CSIC. IRNASA. Emilio Cervantes 32
US. Grupo F. Biología 36
ULL. Milagros León Barrios/Ricardo Pérez Galdona 38
IFAPA. Las Torres. Grupo de Inoculantes 40
IFAPA. Las Torres. Manuel Chamber Pérez 44
UPM. Tomás Ruíz Argüeso 45
CSIC. CCMA. Rosario de Felipe/Mercedes Fernández Pascual 48
UAM. Ildefonso Bonilla /Eduardo Fernández Valiente 51
UNavarra. Manuel Sánchez Díaz 56
UPN. Pedro M. Aparicio Tejo /César Arrese Igor 59
CSIC. EEAD. Manuel Becana Ausejo 61
20 años de historia de la SEFIN (T. Ruíz Argüeso) 63
Reuniones de la SEFIN 69
Reuniones de la Red Temática 70
CSIC-EEZ. JOSE OLIVARES/JUAN SANJUAN
El Departamento de Microbiología del Suelo (hoy Microbiología del Suelo y Sistemas Simbióticos) ha sido uno de los que desde su fundación en 1955 han constituido la Estación Experimental del Zaidín . El Prof. Vicente Callao Fabregat, Catedrático de Microbiología de la Facultad de Farmacia, fue su primer jefe y director de tesis relacionadas con la temática del Centro, entre ellas, la primera, la de Enrique Montoya Gómez, que después pasó a ser catedrático de Microbiología de la Facultad de Biología de la Universidad de Sevilla y, posteriormente, de la de Granada. Las primeras tesis sobre fijadores de nitrógeno las realizaron Manuel Ortiz Oliver y Enrique Hernández Jiménez (hoy Catedrático Emérito de la UPV) sobre diferenciación de especies de Azotobacter, que se leyeron en 1959 y 1960, respectivamente.
En octubre de 1958 entra en la cátedra de la Facultad de Farmacia como Prof.
Ayudante de Clases Prácticas José Olivares Pascual, que comienza su trabajo de tesis sobre algunos aspectos de la simbiosis Rhizobium-leguminosa. Desde enero de 1959 se integra como becario en la Estación Experimental del Zaidín donde se abre la línea de investigación sobre Rhizobium y la simbiosis con leguminosas. Después de una estancia becada en Berlin, leyó su tesis en 1963 sobre aplicación de los anticuerpos fluorescentes al estudio de esta simbiosis. El trabajo sobre la simbiosis que se desarrolla en el Departamento se simultanea con la investigación que, dirigida por Enrique Montoya, se dedicaba al estudio sobre levaduras con deficiencia respiratoria, línea muy productiva que dio lugar a aportaciones importantes, un par de ellas publicadas en Science. Tras la marcha de Montoya a Sevilla, la investigación se circunscribe al ámbito del Departamento y Centro y así José Olivares dirigió, entre otras, las tesis de Carmen Lluch, hoy Catedrática de Fisiología Vegetal en la Universidad de Granada, y Eustoquio Martínez Molina, Catedrático de Microbiología de la Universidad de Salamanca, leídas en 1974 y 1976, respectivamente, que si bien no estaban relacionadas con fijación de nitrógeno, estos doctores formaron después grupos de investigación dedicados a este tema. Antonio Palomares Díaz, Catedrático de Microbiología de la Universidad de Sevilla, fue el primer doctorando que abordó en directo a Rhizobium, leyendo en 1975 la tesis titulada “Estudio sobre la producción de poligalacturonasa en la asociación Rhizobium-leguminosa”. De su trabajo se llegó, en dura competencia, y con los medios técnico que había entonces en el Departamento, a la primera descripción de plásmidos en Rhizobium, que con los medios de los que se disponía entonces resultarons ser los plámidos crípticos de la cepa de R. meliloti estudiada, GR4, pues por centrifugación diferencial los pSym aparecían con el ADN cromosómico. No deja de ser curioso que una de las últimas investigaciones en las que estuvo implicado Antonio se desarrollara sobre la enzima de su tesis pero de origen vegetal. Los plásmidos crípticos de GR4, ambiguamente descritos por Palomares, han sido el eje sobre el que se han centrado numerosos trabajos del Departamento y tesis doctorales realizadas en el mismo. Así fueron las de Eulogio J. Bedmar Gómez, Profesor de Investigación de este Centro, con la tesis leída en 1978 “Estudio de la fijación de nitrógeno en vida libre y transferencia genética en Rhizobium meliloti”, a la que siguieron la de Nicolás Toro García, en 1985, también Profesor este Centro, titulada “Estudio genético de las características simbióticas de Rhizobium meliloti”, donde se describe ya la presencia de dos plásmidos crípticos en GR4 y la construcción de la genoteca de uno de ellos, el pRmeGR4b. Juan Sanjuán Pinilla, Profesor de Investigación y actual jefe del grupo, secuencia parte del plásmido y lo relaciona con la competitividad de la bacteria. Su trabajo es recogido en la tesis, leída en 1989, “Identificación de genes regulados por nifA que afectan la
infectividad y competitividad de Rhizobium meliloti”. En esta misma línea, Jesús Mercado Blanco, ahora investigador en el Instituto de Agricultura Sostenible, del CSIC, lleva a cabo estudios para conocer algunas características ligadas a la presencia de tales plásmidos crípticos. Su tesis “Estudio de algunas características de los plásmido no simbióticos de Rhizobium meliloti GR4. Análisis genético molecular de la producción de melanina ligada al pRmeGr4b y de la estabilidad y replicación del pRmeGR4a”, que lee en 1993, recoge parte de sus resultados. Diferentes estudios sobre estos plásmidos y, especialmente, con el pRmeGR4b, se han continuado llevando a cabo por Nicolás Toro una vez que formó su grupo independiente.
Paralelamente a estos trabajos se abordaron otros sobre Rhizobium y su simbiosis con leguminosas que dieron lugar a las tesis de Josep Casadesús Pursals, Catedrático de Genética de la Universidad de Sevilla, Eduardo Corral Román, que pasó a la industria, y Miguel Angel Herrera Machuca, actualmente Titular en la Escuela S. T.
de Ingenieros Agrónomos y Forestales de Córdoba. Con el trabajo de tesis de Pepe Casadesús, leída en 1979, comienza realmente, en este Centro y posiblemente en Granada (fuimos los primeros de esta ciudad en utilizar enzimas de restricción) la investigación en genética y biología molecular que a lo largo de los años se seguirá en este grupo y en los que se han derivado de él. En su tesis con el título “Estudios genéticos en Rhizobium meliloti“ se describe la construcción de un mapa físico de ligamiento de esta bacteria con la utilización de la conjugación y la transducción por fagos moderados. La tesis de Eduardo Corral, 1980, trató de un estudio sobre bacteriofagos específicos de Rhizobium meliloti. Y, por último, la tesis “Estudio de algunos aspectos de la simbiosis Rhizobium-leguminosas leñosas”, leída en 1984, recoge la investigación realizada por Miguel Angel Herrera con plantas de su país de origen, Chile, y bacterias aisladas de sus suelos.
Además de los proyectos de los Planes y Programas Nacionales y Andaluces concedidos ininterrumpidamente, en 1978 se participó en un gran proyecto de la Fundación Areces, en la primera convocatoria de este tipo de ayudas convocadas por la Fundación, que bajo el título “Estudio de diferentes acciones ganaderas, fitofisiológicas y microbiológicas dirigidas a la reducción de las importaciones de soja y maíz”, que bajo el liderazgo del Prof. Luis Recalde, implicaba el trabajo de tres equipos de investigación, uno de los cuales estaba dirigido por José Olivares. En la misma convocatoria se concedió otra ayuda al Prof. Gálvez Morros de la Escuela de Ingenieros Agrónomos de la UPM en el que estaba involucrado Tomás Ruiz Argüeso lo que representó el inicio de nuestra colaboración y sobre todo amistad.
En 1979 se solicitó por José Olivares a la entonces Comisión Asesora y se concedió un macroproyecto titulado “La simbiosis Rhizobium-leguminosa fuente de nitrógeno para la biosfera: Investigación para mejorar la fijación de nitrógeno en cultivos de altramuz, haba y alfalfa”. Participaban grupos del CSIC (de la Estación Experimental del Zaidín, del entonces llamado Instituto Jaime Ferrán y del hoy IRNASA), del INIA (CRIDAs 6 y 10) y de la Universidad de Barcelona. Este proyecto supuso el establecimiento de la colaboración entre la mayoría de los grupos que en ese tiempo trabajaban en FN, de lo que hoy ha quedado el inestimable aporte de experiencia en aspectos agronómicos de la fijación del grupo de CIFA-Las Torres.
La investigación del grupo con Juan Sanjuán a la cabeza y la incorporación, o repesca, de María José Soto, continuó las líneas abiertas derivando con el tiempo al estudio comparativo entre simbiosis mutualista y patogénesis, al conocimiento de la simbiosis en medios salinos y al control de la transferencia genética horizontal con vistas a la obtención de inóculos más seguros. Estas investigaciones dieron lugar, entre
otras, a las tesis de José Antonio Herrera, Julio M. Sanjuán, Joaquina Nogales, Daniel Pérez Mendoza, Ana Domínguez y Juan José Oliva.
Al margen de un proyecto de la UE del Programa BRIDGE y de dos del IV Programa Marco (Biotechnology) concedidos años atrás, actualmente está concluyéndose uno del VI PM (Lotus Adaptation and Sustainability in South America), que coordina Juan Sanjuán, en el que participan 6 Instituciones europeas y 8 latinoamericanas y que está dirigido al mejor aprovechamiento de los suelos de aquel continente con limitaciones hídricas, de pH, toxicidad de aluminio y salinidad.
También el Dr. Sanjuán coordina la Red Iberoamericana de Biofertilizantes Microbianos para la Agricultura (BIOFAG), apoyada por la OEA, y renovada por otro periodo de tres años, en la que participan 53 grupos de 11 países y que está dirigida a la mejor preparación y utilización de inóculos microbianos para la agricultura.
UGR. CARMEN LLUCH
El grupo de investigación que dirijo procede de la Estación Experimental del Zaidín. Allí es donde inicio mi tesina en 1971 sobre pigmentos fluorescentes que producía el Ps reptilivora con capacidad antibiótica publicando 2 artículos mas, uno de ellos en Arch. fur Microbiology, que años después me ayudo a conseguir el primer tramo de investigación (1971-1976) y el otro en Cuadernos de Ciencias Biológicas. La Tesis Doctoral realizada sobre la microflora bacteriana del ciclo del azufre en judía y rábano se defiende el 27 de Septiembre de 1974. Continuo vinculada al grupo de Fijación de Nitrógeno que emergía en la EEZ bajo la dirección del Dr. Olivares compartido con un puesto de trabajo en la Universidad. En esta situación se realizan 3 tesinas de Licenciatura , 1976 se defiende la tesina de licenciatura dirigida a la Licenciada en Ciencias Biológicas Paloma Arriaga ya con simbiosis soja- Brayirhizobium y azufre, en el 1977 la de D. Ángel García Buendía sobre la liberación de etileno en la simbiosis de Phaseolus vulgaris–R. leguminosarum y en el 1978 la de D. Francisco Ligero Ligero sobre producción de giberelinas en la simbiosis de alfalfa y ya se publico un trabajo en Anales de Edafología (CSIC).
A partir de ese momento ocurren determinados hechos que contribuyeron a iniciar nuestra andadura en el Departamento de Fisiología Vegetal de la Facultad de Ciencias. Resumamos los hechos: a) me presento entre el 1976-1979 a cuatro oposiciones de Profesor Adjunto de Fisiología Vegetal, b) Al Profesor Recalde le interesa que el Departamento de Fisiología Vegetal se “llene del profesorado que tiene en el Zaidín”, ya su hijo es Doctor, c) El CSIC revindica que “cada uno a su casa”, es decir, los de la Universidad a la Universidad, la tutela por parte de estos se termina.
En 1979 recién obtenida la plaza de Profesor Adjunto, iniciamos la Tesis Doctoral de D. Francisco Ligero Ligero sobre el azufre (como precursor de la metionina) y el etileno en la nodulación que se defendió en 1984. Paralelamente se defiende la tesina en 1982 de D. Juan A Campos (actualmente Universidad Castilla-La Mancha) también sobre fijación de nitrógeno y aspectos nutricionales. Ya estamos inmersos en el tema simbiosis Rhizobium-leguminosa, abordando prioritariamente aspectos nutricionales y el metabolismo nitrogenado (fijación de nitrógeno versus nitrato). Estos años pasan por el laboratorio diversos tesinandos, Dña. Ascensión Martínez Martínez (actualmente con oficina de Farmacia), D. Luis Enrique Bajo Pastor (actualmente director comercial de productos farmaceuticos), Dña. Ana Hervás Vargas (Farmacia), D. Juan Manuel Caba Barrientos (Biología), D. Julio Muñoz Bernal (actualmente Profesor de enseñanza media, biólogo), Dña. Carmen Pérez Ramírez (Biología) y Dña. Piedad Gavilán Sánchez (actualmente Profesora de enseñanza media, bióloga).
En febrero de 1985 obtuve la Cátedra de Fisiología Vegetal de la Facultad de Ciencias por oposición y las buenas perspectivas para la investigación se afianzan en esa época; la bonanza viene condicionada por la creación de la “ASESORA” por el MEC, el PAI y los Grupos de Investigación por la Junta de Andalucía en 1987. Es en esta época cuando se defiende las Tesis Doctorales de Dña. Ana Hervás Vargas en 1988, cuya actividad científica y docente la desempeñó en la Universidad de Almería y en el Centro de Agricultura Tropical en Córdoba con D. Rafael Jiménez Díaz, y en 1991 la de Juan Manuel Caba Barrientos (actualmente Profesor Titular UGR).
En 1992 la Dra. María Jesús Delgado Igueño realizó una estancia postdoctoral en el Departamento de Fisiología Vegetal, en el grupo de Investigación e inició estudios sobre salinidad y simbiosis se plasma con la dirección de una tesina a D. Juan Manuel Garrido Huete.
Entre el año 1993-1995, de forma paulatina y civilizada el Dr. Francisco Ligero Ligero, ya ubicado en la Facultad de Farmacia, crea su propio Grupo de Investigación junto al Dr. Juan Manuel Caba Barrientos, continuando, ampliando y profundizando en el tema de la implicación de las hormonas vegetales en la nodulación. En la Facultad de Ciencias reinicio la formación del Grupo de Investigación rematando las Tesis Doctorales de Dña. Pilar Cordovilla Palomares sobre salinidad y simbiosis (actualmente en la Universidad de Jaén), de D. Antonio Ocaña Cabrera sobre metabolismo carbonado en nódulos de Vicia fava, y la de Dña Inmaculada Sánchez-Guerrero Cantó, que defendieron sus Tesis entre el 1993 y 1996.
En la década 1996-2006 se ha defendido 7 tesis doctorales: Dña. Doris Zúñiga Dávila (1997), actualmente Profesora de Microbiología de la Universidad Agraria La Molina , (Lima, Perú), Dña. Mariam Soussi Erakouni (1998), con posdoctoral realizado en el INRA (Montpellier, Francia) y en el Ciencias Medioambientales CSIC (Madrid), Dña. Mariam Khadri El Moubarek (1999), actualmente Profesora de enseñanza media (Tetuán, Marruecos), Dña. Lina Pliego Marín (2000), actualmente Profesora del Instituto Tecnológico (Oaxaca, México), D. Noel Tejera García (2001), procedente la Facultad de biología Universidad de La Habana (Cuba) y actualmente Contratado Doctor UGR, Dña. Marleni Maria Olivera Pari (2003), prodecente de Bolivia, D.
Miguel López Gómez (2006), actualmente Contratado Doctor en el John-Innes Institut (UK).
El grupo ha disfrutado desde 1987 al 2009 de numerosos Proyectos de Investigación, 9 de la CYCIT, de la AECI con Instituciones argentinas, cubanas, marroquíes, y europeos del programa INCO con terceros países. Se ha acogido en estancias temporales (meses) o postdoctorales (bianual) a diversos investigadores procedentes de Argentina, Bolivia, Cuba, Perú, Francia, Italia, Marruecos, Túnez, entre otros países.
Los temas de investigación abordados han sido los siguientes:
- Simbiosis Rhizobium-leguminosas: fijación de nitrógeno, en aspectos generales del proceso implicados directamente con la planta como son: el proceso fotosintético, los requerimientos en la nutrición mineral en la simbiosis, la variación hormonal en el nódulo, el crecimiento y desarrollo de la planta, y el metabolismo carbonado y nitrogenado
- Aspectos fisiológicos, bioquímicos y moleculares del estrés salino en las simbiosis Rhizobium-leguminosa, estudiándolo en leguminosas de interés agrícola tanto grano como forrajeras, en concreto se ha trabajado con Phaseolus vulgaris, Cicer arietinum, Medicago sativa, Vicia fava, Pisum sativum, Glycine max, Medicago truncatula, Lotus japonicum, abordando mecanismos o estrategias de defensa de la simbiosis frente a la salinidad, a nivel nodular y de planta.
- Endófitos diazotróficos en simbiosis con caña de azúcar. Constituyó este tema una Tesis Doctoral, estudiando en vida libre el Gluconacetobacter diazotrophicus y en simbiosis endofitica.
-. Metabolismo de la trehalosa en nódulos de la simbiosis modelo Medicago truncatula- Sinorhizobium meliloti y Lotus japonicus-Mesorhizobium loti, objetivo clave de una
Acción Integrada que se firmó entre el Departamento de Microbiología del Suelo y Sistemas Simbióticos de la EEZ (CISIC) y el Departamento de Fisiología Vegetal de la Universidad de Granada.
- Uso de la simbiosis Rhizobium-leguminosa para la recuperación de suelos contaminados, estudiando los cambios bioquímicas, metabólicos y fisiológicos en la fijación de nitrógeno y crecimiento de la planta, proponiendo leguminosas y bacterias efectivas para la sostenibilidad del ecosistema
UGR FRANCISCO LIGERO
En 1984 me doctoré con la tesis “ESTUDIO DEL EFECTO DE LA APLICACIÓN DE NITRÓGENO Y AZUFRE COMO FERTILIZANTE , SOBRE LA FISIOPLGÍA DE LA SIMBIOSIS RHIZOBIUM MELILOTI- MEDICAGO SATIVA L. “ bajo la dirección de la Dra. Carmen LLuch Plá en el entonces Dpto. Interfacultativo de Fisiología Vegetal de Granada. En esta tesis se establecieron dos líneas de investigación, una sobre “regulación hormonal de la nodulación” y otra sobre
“fijación de nitrógeno y metabolismo nitrogenado en la simbiosis Rhizobium- leguminosa” en las que he desarrollado, fundamentalmente mi trabajo de investigación desde entonces.
Se puso de manifiesto por primera vez la posible implicación del etileno endógeno de la planta en la nodulación de plantas de alfalfa así como en el efecto inhibidor del nitrato en dicho proceso. Por otra parte se inició el estudio bioquímico del metabolismo del nitrato en diversos órganos de plantas simbióticas de alfalfa y su relación con la fijación de nitrógeno. Sirvió además este trabajo para introducir las aproximaciones metabólico- bioquímicas en la investigación que se desarrollaba en nuestro Departamento.
Parte de éste trabajo de tesis se realizó en la unidad de Microbiología de la E. E. del Zaidín (Granada) bajo la tutela del Prof. de Investigación Dr. José Olivares con el que hemos mantenido una estrecha colaboración como queda reflejado en importantes publicaciones de nuestro grupo.
A partir de aquí, la Profa. LLuch y yo mismo, iniciamos una etapa de intensa actividad investigadora con la incorporación de importantes recursos humanos y materiales en lo que fue nuestro grupo de investigación PAI, el Grupo de Fijación de Nitrógeno de la Universidad de Granada, liderado por la propia Profra. LLuch y que fue bastante numeroso.
En 1988 la Dra. Ana Hervás , en su tesis doctoral, presentó una notable colección de cepas de Rh. Leguminosarum autóctonas de diversas localidades de la provincia de Granada y encontró una gran variabilidad entre dichas cepas en cuanto a competitividad y eficiencia fijadora en simbiosis con Pisun sativum y una notable capacidad de la bacteria para modificar o influir el metabolismo del nitrato de su huésped. La Dra.
Hervás tras un periodo en el Dpto. de Biología Vegetal de la Univ. de Granada (Sede de Almería) como Profa.. Titular Interina, se incorporó al C.S.I.C. en Córdoba donde creo continua.
El Dr. Juan Manuel Caba Barrientos, en su tesis doctoral (1991), estudió la fijación de nitrógeno y su interacción con el nitrato del medio en la simbiosis Rh. Leguminosarum- V. faba. Usó diversas líneas puras de la colección de germoplasma de V. faba del Dpto.
de Mejora Genética de la E.T.S.I.A. de Córdoba. En éste estudio se incorporó, además, la asimilación del amonio y del carbono en los nódulos radicales. Se encontró una elevada variabilidad en el germoplasma de V. faba usado en cuanto a eficiencia simbiótica y potencial de crecimiento, eficiencia en el uso y metabolismo del nitrato, metabolismo nitrogenado y carbonado en nódulos y una interesante relación inversa entre actividad reductora de nitratos en nódulos y fijación de nitrógeno. Finalmente se abordó la purificación y caracterización de la GS de la fracción vegetal de los nódulos encontrándose como característica más relevante respecto de otras simbiosis su abundancia e inestabilidad extremas. Esta caracterización se llevó a cabo durante una estancia de J. Caba en el laboratorio del Dr. Manuel Lara en Cuernavaca, México, con el que hemos mantenido una estrecha interacción.
Posteriormente el Dr. Caba realizó una estancia en el laboratorio del Dr. David Clarkson en Norwich, Inglaterra; donde continuó estudios de caracterización de nitrato reductasa en nódulos de V. faba . El Dr. Caba es en la actualidad Prof. Titular en nuestro Dpto. en la Facultad de Farmacia.
La Dra. Mª del Pilar Cordobilla Palomares en su tesis doctoral (1993) continuó con el estudio de la fijación de nitrógeno y metabolismo nitrogenado en la simbiosis Rh.
Leguminosarum-V. faba describiendo un fuerte control del desarrollo ontogenético sobre las actividades de la nitrogenasa y del ciclo de la glutamato sintasa en los nódulos radicales así como una ritmicidad característica, en todas éstas actividades, dependiente del fotoperiodo. Así mismo la Dra. Cordobilla extendió su estudio llevando a cabo una purificación y caracterización parcial de la NADH-GOGAT de los nódulos de V. faba, trabajo que desarrolló en el laboratorio del Prof. Victoriano Valpuesta (Dpto. de Bioquímica y Biología Molecular, Univ. de Málaga) en una colaboración entre ambos grupos de investigación. Posteriormente la Dra. Cordobilla realizó estudios de caracterización molecular de dicho enzima en el laboratorio del Dr. Manuel Lara en Cuernavaca , México. En la actualidad Pilar Cordobilla es Profa. Titular en la Universidad de Jaén .
Inmaculada Sanchez-Guerrero Cantó en su tesis doctoral (1996) estudió el desarrollo ontogenético de las actividades de la nitrato y nitrito reductasa en los distintos órganos de plantas de V. faba considerando además la interacción de factores como la fuente de nitrógeno, la inoculación de las plantas y la presencia/ausencia de los cotiledones. V.
faba presenta dos formas de actividad NR específicas de NADH, una inducible por el nitrato que se expresa en todos los órganos de la planta y otra constitutiva solo en hojas y fracción vegetal de los nódulos radicales. Ambas actividades están estrechamente reguladas en el desarrollo ontogenético de la planta. La presencia de nódulos fijadores de nitrógeno afecta a todos los pasos o etapas de la reducción de nitrato, disminuyendo las actividades enzimáticas al principio pero manteniendo los tejidos activos por más tiempo, mejorando así la capacidad total de la planta para reducir el nitrato.
Tras el traslado a la nueva Facultad de Farmacia en el Campus de Cartuja algunos miembros del grupo de Fijación de Nitrógeno nos constituimos en nuevo grupo PAI de investigación “Nodulación, Morfogénesis y Fitohormonas” (AGR205) prestando más atención desde entonces a la línea de investigación sobre control hormonal de la nodulación en las leguminosas.
En 1991, usando AVG, inhibidor específico de la biosíntesis de etileno en los tejidos vegetales, corroboramos nuestra hipótesis sobre la implicación del etileno endógeno como señal en el establecimiento del nódulo y en el efecto inhibidor del nitrato. A raíz de éstos resultados contactamos con el Prof. Peter Gresshoff, entonces en el Dpto. de Genética Molecular de Plantas en la Univ. de TN en Knoxville, e iniciamos una colaboración para estudiar la biosíntesis de etileno en mutantes de soja alterados en su respuesta de nodulación, y su posible relación con los patrones de nodulación de éstos mutantes. Ninguno de los mutantes tendría afectada la capacidad biosintética sin embargo parecían afectados en algún paso de la ruta de señalización. Con inhibidores de la biosíntesis y/o acción del etileno también se puso de manifiesto en soja la implicación de esta fitohormona en el control de la nodulación.
En 1995 realizé una estancia de tres meses en el laboratorio del Prof. Gresshoff en Knoxville que aproveché para estrechar la colaboración, aprender técnicas de biología molecular, discusión y planificación de trabajo futuro, discusión de resultados, y realizar experimentos de inoculación y aplicación de inhibidores del transporte polar de auxinas en plantas de soja con “split root systems”, encontrándose que la inhibición del
transporte polar de auxinaas parecía liberar la respuesta sistémica de autorregulación de la nodulación en la planta..
De vuelta en Granada abordamos el estudio de los niveles endógenos de otras fitohormonas (auxinas, citoquininas y ácido abscísico) en el desarrollop temprano de los nódulos de mutantes nts de soja y su parental normal.. Los niveles basales de éstas fitohormonas diferían cuantitativa y cualitativamente entre los dos genotipos y la inoculación los alteraba significativamente especialmente en el genotipo parental, sin embargo un efecto similar del nitrato no se observó. Los resultados apoyaban la hipótesis de la implicación de las auxinas en la respuesta de autorregulación y la superondulación en soja.
El estar en la Facultad de Farmacia, donde la investigación en plantas se justifica básicamente por el papel de éstas como fuente de medicamentos y otros productos industriales nos llevó a plantearnos el reto de incorporar una línea de investigación más acorde a esos fines. Por ésta razón empezamos a trabajar con cáñamo, planta medicinal e industrial. El primer fruto de ésta nueva línea ha sido la tesis doctoral de Dña. Imane Wahby (2007) “Aproximaciones Biotecnológicas Tendentes a la Mejora del Cáñamo (Cannabis sativa L.): Obtención y Cultivo de Raíces Transformadas, Transformación Genética y Regeneración In Vitro”. Se han establecido cultivos de raíces transgénicas inducidas por A. rhizogenes, con alto potencial de crecimiento y actividad biosintética y se han obtenido resultados prometedores en el campo de la regeneración In Vitro de plantas de cáñamo. Actualmente la Dra. Wahby se encuentra en el Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas en Valencia realizando investigación posdoctoral.
US ANTONIO JOSÉ PALOMARES DÍAZ
Para completar la información que figura en la parte correspondiente a Biología de la US, el nombre correcto y completo de Maria Do Carmo es: María Do Carmo Catanho Pereira de Lyra
Carmen Coronado Carvajal fue co-Directora de la Tesis de Beatriz Sánchez Andujar.
Yo (Miguel Angel Caviedes) fui co-Director de la Tesis de Ignacio Rodríguez Llorente.
Del resto de Tesis, el único Director fue Antonio.
Me incorporé en el año 1978 cuando todavía era alumno de quinto curso. Lo hice en el mes de marzo de 1978 como alumno interno para realizar la Tesis de Licenciatura (Tesina) dirigida por Antonio.
Manuel Megías creo que se incorporó en el año 1974, pero no lo puedo confirmar porque está todavía en Brasil, aunque debe estar a punto de volver (quizás esta semana).
Nos fuimos de Biológicas al nuevo edificio de Farmacia en el año 1981.
En cuanto a la evolución de la línea de investigación, mejor que nadie sabes cómo fueron los comienzos.
Los primeros estudios se centraron en las estructuras superficiales de Rhizobium, estudiando la relación entre las alteraciones del polisacárido extracelular y la capacidad de nodulación en cepas de Rhizobium trifolii. También se determinó la estructura del polisacárido extracelular producido por Rhizobium leguminosarum var. phaseoli CIAT899 y más tarde se contribuyó al análisis molecular de los genes ndv y exoB en Rhizobium trifolii mediante la obtención de mutantes y la realización de estudios de microscopía óptica y electrónica. Estos trabajos permitieron relacionar las diferencias en la composición química de los β-glucanos, los exopolisacáridos y los lipopolisacáridos entre la cepa silvestre y las mutantes con cambios en el proceso de infección.
Durante su estancia en EE.UU., Antonio estudió la regulación del gen nifA, demostrando que éste es regulado por el oxígeno, de manera que la expresión de nifA se puede inducir en cultivos en microaerobiosis. Ya en Sevilla, se realizaron otros trabajos relacionados con la expresión de promotores fix de Rhizobium meliloti en fondos genéticos de otras especies de Rhizobium.
La otra línea importada por Antonio de EE.UU., fue la utilización de genes de luciferasa eucarióticos como herramientas en análisis de expresión de genes de fijación de nitrógeno, tanto en vida libre como en simbiosis, siendo pionero en la utilización de estas herramientas, tanto para el análisis de la expresión génica como para el marcado de microorganismos de interés medioambiental.
Quizás la línea que más continuidad ha tenido haya sido la referida a la poligalacturonasa de alfalfa. Casi 15 años de trabajo permitieron caracterizar una poligalacturonasa de alfalfa inducida específicamente durante la simbiosis por la presencia de la bacteria, que significó la primera prueba molecular de la participación de enzimas hidrolíticas de la planta en la interacción con los rizobios compatibles.
La utilización de plantas transgénicas permitió la caracterización del patrón de expresión espacial y temporal del gen de poligalacturonasa MsPG3 de alfalfa en leguminosas transgénicas, y el estudio de la regulación de la expresión de MsPG3 durante la interacción, mediante la caracterización en el promotor de secuencias nucleotídicas responsables de la expresión; también se demostró, mediante la utilización de GFP, que la proteína MsPG3 se acumula de forma preferente en el ápice de los pelos radicales de raíces transgénicas de Medicago truncatula, hecho que sugiere su participación en el cambio de polaridad que sufren dichos pelos durante la simbiosis.
Abundando en esta línea de genes pécticos, se estudió la presencia y expresión en Medicago de dos familias de genes pécticos (poligalacturonasas y pectín metil esterasas), durante las etapas iniciales de la interacción simbiótica Sinorhizobium meliloti-Medicago, y se las comparó con genes relacionados específicos de polen. Se pudo comprobar la estrecha relación de evolución molecular entre la poligalacturonasa simbiótica de Medicago MsPG3 y las poligalacturonasas de polen y esto es extensible al caso de las pectín metil esterasas.
La línea más reciente es la de la biorremediación (rizorremediación y fitorremediación) de suelos contaminados por arsénico y metales pesados utilizando la simbiosis Rhizobium-leguminosa, que se puso en marcha, aproximadamente en el año 2000, como consecuencia de la catástrofe de Aznalcóllar en abril de 1998. Ésta es prácticamente la única línea abierta en estos momentos. Es en la que Antonio había depositado mayor ilusión que nunca (si eso era posible) y que intentamos llevar adelante a pesar de su ausencia.
Las Tesis dirigidas han sido las siguientes:
Miguel Angel Caviedes Fomento (Prof. Titular US)
José Antonio Muñoz Sánchez (Jefe del Departamento de Biotecnología del Instituto de Investigación en DSM Deretil)
Beatriz Sánchez Andujar (Instituto de Biomedicina de Sevilla) Carmen Coronado Carvajal (Prof. Titular U Santiago)
Angel Cebolla Ramírez (Biomedal S.L.) Enrique Vázquez Tatay (Neocodex)
Ignacion David Rodríguez Llorente (Prof. US) Javier Pérez Ormaechea (IRNASE)
José Antonio Carrasco López (USA)
US. MANUEL MEGIAS GUIJO
El grupo de investigación de la Universidad de Sevilla se crea en el año 1973 en el Departamento de Microbiología de la Facultad de Biología del cual era director Prof. D.
Julio Pérez Silva. En sus inicios los miembros del grupo de investigación fueron los Drs. Ángel Gutierrez Navarro, Ramón Bellogín Izquierdo, José Enrique Ruiz Sainz, entre otros, siendo las primeras líneas de investigación en 1) producción de AIA por cepas de rizobios (en esa línea de investigación realice yo mi Tesis de Licenciatura en septiembre de 1975), aislamiento de ADNs de rizobios para estudios de C + G, renaturalización de ADN. Igualmente José Enrique Ruiz Sainz comienza a trabajar con la influencia de pesticidas en el crecimiento de rizobios y aspectos relacionados con la simbiosis en trébol. En 1975 se crea la Facultad de Farmacia y se incorporan al grupo de rizobiologia de la facultad de Biología los Drs. Antonio Palomares Diaz y Manuel Megías Guijo. A partir de 1977 se incorporan al grupo como estudiantes los futuros Drs.
Rosario Espuny y Miguel Angel Caviedes. A partir de 1979 el grupo de Farmacia se independiza y comienza a pedir proyectos con el Prof. Francisco Ruiz Barraquero (1982) como IP. Introdujimos dos nuevas líneas de investigación, una en genética de Rhizobium con la realización de mi Tesis doctoral (Construcción del mapa de ligamiento de R. trifolii RS176, leída en enero de 1981) y otra relacionada con el estudio de polisacáridos en la cual inicio su tesis doctoral Miguel Ángel. El primer proyecto nacional sin el respaldo de los jefes, lo pedimos en 1989 que iba Antonio Palomares como IP. Mi primer proyecto nacional en solitario es en 1990 y desde entonces los he recibido ininterrumpidamente. Últimamente macroproyectos en colaboración con los grupos de José Enrique Sainz, Francisco Temprano, Javier Gutiérrez y otros. Desde 1988 formábamos grupo PAI de la Junta, siendo el IP Manuel Megias.
Las líneas seguidas han sido:
Estructura y función de los polisacáridos de Rhizobium
Estudio genético molecular de los genes nod y de las moléculas señal
Mejora de la producción vegetal mediante la optimización de las interacciones planta- microorganismos beneficiosos
Desarrollo de inoculantes PGPR en cultivo de arroz
USAL. EUSTOQUIO MARTINEZ MOLINA
El grupo de Investigación "INTERACCIONES PLANTA-MICROORGANISMO"
comenzó a formarse a partir del año 1984 tras la incorporación de Eustoquio Martínez Molina al Departamento de Microbiología de la Facultad de Farmacia de la Universidad de Salamanca. Desde entonces, este grupo, se ha se ha consolidado plenamente y ha centrado su actividad investigadora en temas relacionados con Diversidad y Taxonomía Microbiana y su aplicación en Biotecnología en el contexto de las interacciones Planta- Microorganismo más concretamente en las siguientes líneas de investigación:
a)- Bases moleculares de las interacciones simbióticas mutualistas microorganismo planta.
b)- Estudio de la biodiversidad, caracterización y análisis de la estructura taxonómica de las poblaciones microbianas implicadas en interacciones con plantas.
c). Mejora de la producción primaria mediante el diseño y utilización de inóculos multifuncionales como biofertilizantes: Rhizobia-PGPRs.
El desarrollo de estas líneas de investigación se ha podido llevar a cabo gracias a la obtención de financiación, para mas de 30 proyectos, en convocatorias competitivas, de entidades financiadoras como: DGICYT, FEDER, Junta de Castilla y León y empresas privadas.
Los trabajos derivados de estos proyectos han dado como resultado numerosas publicaciones (mas de 100), patentes (8) Libros o capítulos de libros (unos 50) y comunicaciones a Congresos (mas de 150).
La historia del grupo es la historia de los investigadores que lo forman y que resumo a continuación:
Eustoquio Martínez Molina es Catedrático de Microbiología del Departamento de Microbiología y Genética de la Universidad de Salamanca.
En la actualidad es director del Grupo de Investigación Reconocido de la Universidad de Salamanca "Interacciones Planta-Microorganismo", del grupo de excelencia de la Comunidad de Castilla y León “GR49” y de la Unidad Asociada del Grupo de Interacción Planta-Microorganismo del Departamento de Microbiología y Genética de la Universidad de Salamanca al Departamento de Producción Vegetal del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca del CSIC. Es coordinador del Programa de Doctorado "Ciencias Ambientales" y miembro electo de la Comisión de Docencia e Investigación de la Universidad de Salamanca.
Realizó su tesis doctoral en la Estación Experimental del Zaidin bajo la dirección del Dr.
José Olivares y posteriormente conpletó su formación con el Dr. David Hubbell en la Universidad de Florida.
Desde el curso 1983-84, en el que se incorpora a la Universidad de Salamanca, ha ejercido ininterrumpidamente su actividad académica, primero como Profesor Titular de Universidad y actualmente como Catedrático del área de Conocimiento de Microbiología, en la Licenciatura de Farmacia y en la Licenciatura de Ciencias Ambientales y ha participado en todos los Programas de Doctorado del Departamento desde 1984.
Su investigación se ha centrado en el estudio de las Interacciones Mutualistas entre Microorganismos y Plantas. Este tema de investigación comienza durante su estancia posdoctoral en USA iniciando el estudio del papel de las celulasas producidas por Rhizobium en el proceso de infección del microorganismo sobre la raíz de leguminosas.
Posteriormente, ya en la Universidad de Salamanca, ha dirigido y participado en mas de 30 proyectos de investigación y contratos específicos con empresas sobre interacciones planta-microorganismo, biodiversidad microbiana y sobre biofertilizantes multifuncionales para plantas tanto leguminosas como no leguminosas.
La Dra. Mª de la Encarnación Velázquez Pérez es Profesora Titular del Departamento de Microbiología y Genética de la Universidad de Salamanca. Se incorporó al Departamento de Microbiología de la Universidad de Salamanca en el año 1983 y desde entonces hasta la lectura de su tesis doctoral en 1990 (bajo la dirección del Dr. Martínez Molina) se especializó en estudios de identificación y biodiversidad de microorganismos así como en la interacción de estos microorganismos con plantas, especialmente del grupo de los rhizobia. Durante los últimos años ha iniciado en el Departamento de Microbiología de la Universidad de Salamanca en colaboración con los investigadores del IRNASA (CSIC) el tema de investigación de la solubilización de fosfato por microorganismos que promueven el crecimiento de las plantas. Así mismo se ha especializado en el estudio de los genes que intervienen en la interacción planta- microorganismo y en la caracterización y taxonomía de microorganismos de la rizosfera, de la filosfera y de aquéllos que intervienen en la descomposición del material vegetal.
Desde el curso 1983-84, en el que se incorpora a la Universidad de Salamanca, ha ejercido ininterrumpidamente su actividad académica, primero como Profesor Ayudante y posteriormente como Profesor Titular en la Licenciatura de Farmacia y ha participado en todos los Programas de Doctorado del Departamento desde 1990.
Es también uno de los investigadores del Grupo de Investigación Reconocido de la Universidad de Salamanca "Interacciones Planta-Microorganismo" y de la Unidad Asociada del Grupo de Interacción Planta-Microorganismo del Departamento de Microbiología y Genética de la Universidad de Salamanca al Departamento de Producción Vegetal del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca del CSIC.
El Dr. Pedro Francisco Mateos González es Profesor Titular del Departamento de Microbiología y Genética de la Universidad de Salamanca. Obtuvo el título de Doctor en Farmacia en el año 1989 especializándose en obtención y purificación de proteínas. Su especialización se completó con una estancia posdoctoral en el Department of Microbiology, Michigan State University, East Lasing, Michigan, USA durante la cuál llevó a cabo la purificación, caracterización y secuenciación de lectinas de semillas y raíz de trébol. Posteriormente se incorporó en el año 1992 a nuestro grupo de investigación en el que ha continuado con sus estudios sobre purificación y análisis molecular del sistema celulasa de Rhizobium, su papel en la interacción planta-microorganismo y su potencial biotecnológico. También ha participado en estudios de ecología de microroganismos rizosféricos.
Es actualmente uno de los investigadores del Grupo de Investigación Reconocido de la Universidad de Salamanca "Interacciones Planta-Microorganismo" y de la Unidad Asociada del Grupo de Interacción Planta-Microorganismo del Departamento de Microbiología y Genética de la Universidad de Salamanca al Departamento de Producción Vegetal del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca del CSIC. Es coordinador del Programa de Doctorado "Microbiología y Genética
Moleculares". Desde el curso 1983-84, en el que se incorpora a la Universidad de Salamanca, ha ejercido ininterrumpidamente su actividad académica, primero como Profesor Ayudante en la Licenciatura de Farmacia y posteriormente Titular de Universidad y en la Licenciatura de Biología y ha participado en todos los Programas de Doctorado del Departamento desde 1989.
La Dra. Martha Estela Trujillo Toledo es Profesor Contratado Doctor del Departamento de Microbiología y Genética de la Universidad de Salamanca. obtuvo el título de Doctora en Farmacia por la Universidad de Newcastle upon Tyne (Inglaterra) en 1994 bajo la dirección del Dr. Michael Goodfellow y amplió sus conocimientos sobre la ecología y taxonomía de actinomicetos y hongos durante su estancia posdoctoral en el Departamento de Investigación Preclínica de Microbiología de la Empresa Farmacéutica Novartis, en Basilea Suiza, bajo la dirección del Dr. Jean-Jacques Sanglier. Inició su colaboración con nuestro grupo investigador en el año 1998 con un proyecto financiado por la Empresa REPSOL para realizar un estudio sobre biodiversidad de microorganismos metabolizadores de propano y butano. Desde el año 2002, se ha reincorporado a nuestro grupo investigador como profesora en la Facultad de Ciencias Agrarias y Ambientales. Es experta en taxonomía de actinomicetos y su experiencia en el campo de la sistemática microbiana y biodiversidad microbiana y en el manejo de métodos moleculares y analíticos aplicados a la Microbiología aportan un línea más de investigación a nuestro grupo.
Es actualmente uno de los investigadores del Grupo de Investigación Reconocido de la Universidad de Salamanca "Interacciones Planta-Microorganismo" y de la Unidad Asociada del Grupo de Interacción Planta-Microorganismo del Departamento de Microbiología y Genética de la Universidad de Salamanca al Departamento de Producción Vegetal del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca del CSIC. Desde el curso 2002-03, en el que se incorpora a la Universidad de Salamanca, ha ejercido ininterrumpidamente su actividad académica, primero como Profesor Ayudante y posteriormente como Profesor Contratado Doctor en la Licenciatura de Ciencias Agrarias y Ambientales y ha participado en todos los Programas de Doctorado del Departamento desde 2002.
Otros investigadores que realizaron sus doctorados en este grupo y siguen ligados a tareas de investigación.
José Ignacio Jiménez Zurdo. Estación Experimental del Zaidin. CSIC Granada
José Luís Palomo. Centro de Diagnostico Biológico. Junta de Castilla y León. Salamanca Álvaro Peix. IRNASA. CSIC Salamanca
Raúl Rivas. Investigador Ramón y Cajal. Departamento de Microbiología y Genética USAL Salamanca
Ángel Valverde. JAE Postdoctoral. IRNASA. CSIC Salamanca
Paula García Fraile. Contrato Postdoctoral. Departamento de Microbiología y Genética USAL Salamanca
CSIC-EEZ EULOGIO JOSÉ BEDMAR GÓMEZ
Finalizada mi estancia en Estados Unidos, el regreso a España fue posible por la concesión de una beca del Plan de Formación de Personal Investigador, modalidad de Reincorporación desde diciembre de 1983-enero de 1985, fecha de mi ingreso, como Colaborador Científico, en la escala profesional del CSIC.
Aunque participé durante unos años en los proyectos de investigación que el Prof.
Olivares llevaba a cabo, la aparición y desarrollo de nuevos temas de trabajo que surgen y derivan de la propia investigación que se realizaba en el Grupo, junto con la incorporación de nuevas personas, técnicas y metodologías hizo patente la necesidad de organizar un equipo de investigación que dedicara sus esfuerzos a tratar de disminuir los efectos negativos que sobre la fijación biológica de nitrógeno ejercen la producción de hidrógeno por la nitrogenasa, la presencia de nitrato en el medio de cultivo y, en definitiva, todo lo que por esas fechas se conocía con el nombre genérico de factores limitantes de la fijación. Esta investigación se llevó a cabo mediante la concesión de varios proyectos de investigación en los que ya fui investigador responsable, por tanto independiente del funcionamiento del resto del Grupo. Para conseguir los objetivos propuestos se incorporan nuevos becarios, la primera María Jesús Delgado, que presentó su tesis doctoral en 1991, y en años posteriores Manuel Fernández López (1992), María José Lorite (1997), Leonardo Velasco (1999) y Socorro Mesa (2001).
Animados por Pepe Olivares, también nos decidimos a constituirnos como grupo independiente del suyo e incluirnos como tal en el registro de Grupos del Plan Andaluz de Investigación, que nos reconoció como tal en 1996. Desde entonces, el metabolismo anaerobio del nitrato, tanto en vida libre como en simbiosis, y los mecanismos moleculares implicados en la expresión y regulación de los genes correspondientes, y de sus relaciones con la fijación biológica de dinitrógeno, han sido los objetivos en torno a los que organizamos nuestra investigación. La experiencia adquirida en previos trabajos con los rizobios nos llevó al empleo de Bradyrhizobium japonicum y su interacción con la soja, como elementos modelo donde desarrollar tales estudios. Además, por esas fechas, no había otros grupos españoles trabajando sobre ese tema.
De las 10 tesis doctorales leídas en el nuevo Grupo, M. J. Delgado y M. Fernández López, como personal científico, y M. J. Lorite, como doctora contratada, permanecen en la EEZ.
L. Velasco es investigador contratado en la empresa Seminis Vegetable Seeds Iberica y S.
Mesa lleva siete años en el Departamento de Microbiología de la ETH de Zurich (Suiza), a la espera de volver pronto a la EEZ. También los más jóvenes han encontrado acomodo en distintas empresas públicas y privadas, como es el caso de E. Robles y B. Navascués que siguen ligados a la actividad científica desde sus puestos de trabajo en el Centro de Investigación Médica Aplicada (CIMA, Pamplona) y el Servicio de Evaluación y Calidad la Universidad de Granada. Como a mi me ocurrió, y como es natural que así sea, la diversificación en el Grupo se hace necesaria y M. J. Delgado dirige su primera tesis, la de A. Tresierra, en 2003. A ella siguen las de N. Bonnard y E. Bueno, ambas tesis europeas que avalan e incrementan la calidad de la investigación que se lleva a cabo, y cuyos autores han recalado, la primera en el Centro de Ciencias Medio Ambientales del CSIC en Madrid y el segundo en Japón gracias a una beca de la Fundación Ramón Areces.
El Grupo continúa con su actividad investigadora, docente y de formación de nuevos investigadores, todo ello a pesar de la incomprensión y falta de previsión de nuestras autoridades hacia la carrera científica. Aunque no es tiempo para el romanticismo, algunos jóvenes y “jóvenas” se acercan a las instalaciones de la EEZ para hacer sus tesis, porque aunque tendrán pocas oportunidades, saben que soñar está al alcance de su mano. Así, C.
Sánchez está actualmente en su cuarto año de doctorado, M.J. Torres y D. Correa acaban de empezar sus tesis. No quiero olvidar a los que procedentes de otros países han contribuido a consolidar y fortalecer el Grupo. Entre ellos, A. tresierra, C. Talbi, H. Zahran e I. Fernández-Corcobado que han vuelto o lo harán pronto a sus respectivos países.
Mientras tanto desarrollamos un nuevo Plan Estratégico que, esperemos no sea como otros anteriores, que se redujeron a limitar nuestra visión de la Ciencia y a quitarnos tiempo para pensar. Ojalá que este no nos decepcione, sobretodo porque han sido los jóvenes investigadores de los grupos implicados los que han hecho el esfuerzo para sacarlo adelante.
CSIC-EEZ. NICOLAS TORO
El grupo de investigación empezó a gestarse en 1992, en aquellos entonces se desarrollaban proyectos europeos relacionados con cuestiones ecológicas, liberación de MMG y los efectos que pudiera haber sobre las comunidades microbianas y viceversa.
Técnicamente el grupo creo que vino a ser reconocido por la Junta de Andalucía en 1995 y el nombre de "Ecología Genética de la Rizosfera" en particular el de Ecología Genética lo tomé de una publicación de aquellos entonces. En esos años se siguen abordando estudios sobre la competitividad por la nodulación de Rhizobium (Sinorhizobium) al mismo tiempo que se liberan MMG lo que se llega a hacer en sistemas de contención pero directamente en campo. Durante la Tesis de Sanae Zekri alrededor de 1996-1997 y cuando estamos secuenciando el plásmido pRmNT40 que contenía una región del plásmido pRmeGR4b descubrimos la existencia de RmInt1 y la propia existencia de intrones del grupo II, que en bacterias se habían descubierto en 1993. Este tema me pareció fascinante, y de hecho cambié los proyectos del PN en esta dirección, sin embargo el momento realmente decisivo en esta investigación fue cuando demostramos que el intrón era móvil, esto puso en nuestras manos uno de los pocos intrones del grupo II que se podían hacer ensayos de movilidad y funcionaban en el mundo. Me acaban de conceder el 4 PN sobre esta temática.
Docotorandos:
1º. Isabel López Lara está en Cuernavaca donde lleva su grupo de investigación 2º Mª José Soto Misffut es Centífico titular y está en la EEZ-CSIC
3º Pablo Villadas es Técnico especialista y está en mi grupo 4º Sanae Zekri, creo que está en Marruecos pero no sé lo que hace 5º Eduardo Segundo creo que está en una empresa en Almería 6º Fernando M. García es Postdoc en mi grupo
7º Pieter Van Dillewijn está de postdoc en la EEZ-CSIC
8º Estefanía Muñoz Adelantado está en la U de Barcelona trabaja en Biomedicina 9º Antonio Barrientos creo que está en Riverside
10º María dolores Molina está haciendo un postdoc en mi grupo
UGR. JESÚS GONZÁLEZ LÓPEZ
Miembros del grupo:
Ernesto Hontoria García, Catedrático de Universidad.
Concepción Calvo Sainz, Profesor Titular de Universidad.
Mª Victoria Martínez Toledo, Profesor Titular de Universidad.
Francisco Osorio Robles, Profesor Titular de Universidad.
Clementina Pozo Llorente, Profesor Contratado Doctor.
Ángel Ramos Ridao, Profesor Contratado Doctor.
María Belén Rodelas González, Profesor Contratado Doctor.
Victoriano Salmerón Mirón, Profesor Titular de Universidad.
José Manuel Poyatos Capilla, Profesor Ayudante Doctor.
Maria Belén Juárez Jiménez, Investigador Postdoctoral.
Mª del Mar Sánchez Peinado, Investigador Postdoctoral.
Marina Rodríguez Díaz, Investigador Postdoctoral.
Marisa Molina Muñoz, Investigador Postdoctoral.
Maximino Manzanera Ruiz, Investigador Postdoctoral (RyC).
Ramiro Vílchez Vargas, Investigador Postdoctoral.
Federico Cerrone, Becario Predoctoral.
Carmen Cortés Lorenzo, Becaria Predoctoral.
Mª de la Cinta Gómez Silván, Becaria Predoctoral Jessica Purswani, Becaria Predoctoral.
Gloria Andrea Silva Castro, Becaria Predoctoral.
Imane Uad, Becaria Predoctoral.
Ubicación: Facultad de Farmacia e Instituto del Agua, U. de Granada
Página web: http://www.institutodelagua.org/index.php?codigo_seccion=124 Líneas de Investigación actuales:
1. Aplicación de biopelículas en filtros sumergidos y biorreactores de membrana sumergida (BMS) al tratamiento de aguas: eliminación de N, metales pesados y oxigenantes de gasolinas.
2. Estudios de biodiversidad y dinámica de comunidades microbianas de sistemas acuáticos y terrestres, basados en técnicas moleculares (PCR, TGGE, FISH).
3. Efecto de xenobióticos sobre la microbiota de sistemas acuáticos y terrestres:
aislamiento e identificación de microorganismos degradadores de xenobióticos.
4. Biorremediación de suelos y aguas de contaminantes derivados del petróleo.
5. Obtención de sustancias microbianas con interés en la industria a partir de diversos residuos: producción de bioplásticos y surfactantes.
6. Procesos de minimización y reutilización de lodos de depuradoras: compostaje y te de compost.
7. Producción de biocombustibles: Generación de metano y microdiesel mediante lodos de depuradoras.
Historia.
El grupo de investigación "Microbiología ambiental" está consolidado en el Plan Andaluz de Investigación de la Consejería de Educación y Cultura de la Junta de
Andalucía (Ref. PAI: RNM-270) y en el grupo de Tecnologías del Medio Ambiente.
Actualmente, está formado por más de una veintena de investigadores pertenecientes al Instituto del Agua, al Departamento de Microbiología, y al Departamento de Ingeniería Civil de la ETS de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, los tres pertenecientes a la Universidad de Granada. La andadura de este grupo de investigación se inició hace más de 30 años, y aunque las líneas de investigación lógicamente han ido ampliándose y diversificándose con el devenir del tiempo, los trabajos sobre las bacterias del suelo y más concretamente sobre las fijadoras de nitrógeno han formado siempre parte de los intereses de los investigadores del grupo. El investigador principal, Jesús González López, se formó como doctor en la Cátedra de Microbiología de la Facultad de Farmacia de la Universidad de Granada. La investigación sobre las bacterias fijadoras de nitrógeno estuvo ligada a esta Cátedra (actual Departamento de Microbiología de la Sección de la Facultad de Farmacia) prácticamente desde sus mismos inicios.
La creación de la primera Cátedra de Microbiología de la Universidad de Granada surgió como resultado de una disposición aparecida en la Gaceta de Madrid el 18 de septiembre de 1935, que regulaba la incorporación a las Facultades de Farmacia de las enseñanzas del área de Microbiología. Así para la enseñanza de la nueva asignatura bautizada con el nombre de “Microbiología Aplicada y Técnica Microbiológica” se designó en 1940 como catedrático encargado de la misma en la Facultad de Farmacia de la Universidad de Granada a José García Vélez, por entonces decano de la mencionada faculta La primera Cátedra de Microbiología ocupada por oposición en la Facultad de Farmacia de la Universidad de Granada fue la de Vicente Callao Fabregat, en el año 1949, iniciándose lo que podemos considerar constituye su escuela. Al fallecer el profesor Callao en 1973, ocupó la mencionada Cátedra, por concurso de traslado, un antiguo alumno suyo, Alberto Ramos Cormenzana, que fue Profesor Ayudante del Departamento de 1961 a 1965, y en aquellas fechas ocupaba la Cátedra de Microbiología en la Facultad de Farmacia de la Universidad de Barcelona.
Las líneas de investigación que se desarrollaban en aquella época en la Cátedra preferentemente versaban sobre dos grandes aspectos: el sanitario y la microbiología del suelo, esta última consecuencia de la creación de la Estación Experimental del Zaidín, de la que Vicente Callao fue responsable de la sección de Microbiología Agrícola, promoviendo la investigación en el mencionado centro. En esa primera época científica de la Cátedra, ya destacan las siguientes Tesis Doctorales relacionadas con los microorganismos fijadores de nitrógeno: Manuel Ortiz Oliver, Estudio de la diferenciación antigénica del género Azotobacter, que figura como la primera tesis doctoral de Microbiología leída en la Universidad de Granada que obtuvo la calificación de “sobresaliente cum laude” (abril 1959); Enrique Hernández Giménez, Estudio bacteriologíco y diferencial de las distintas especies del género Azotobacter (abril 1960); José Olivares Pascual, Algunos aspectos de la simbiosis leguminosa-Rhizobium y aplicación al estudio de la misma de los anticuerpos fluorescentes (octubre 1963);
Francisco Dubón Pérez, Evolución de la flora microbiana del ciclo del nitrógeno en suelos dedicados al cultivo del naranjo (julio 1970).
Tras la reincorporación de Alberto Ramos Cormenzana al Departamento en 1973, en el laboratorio de la Cátedra se inició un periodo muy activo de investigaciones sobre microorganismos beneficiosos para las plantas, que incluía estudios sobre microorganismos solubilizadores de fosfatos y trabajos acerca de la fisiología y aplicaciones agronómicas de Azotobacter, por entonces la bacteria fijadora de nitrógeno en vida libre con más proyección para el desarrollo de inoculantes agrícolas. En aquellas fechas, uno de los becarios predoctorales de Alberto Ramos era Jesús González López, que tras defender su tesis doctoral relacionada con la fisiología de las bacterias en
ambientes deficientes en fósforo en 1979, obtuvo una beca de la Fundación Juan March para realizar una estancia en la North Texas State University como discípulo del Profesor G. Roland Vela. Dicha estancia, realizada durante 1980 y 1981, resultó crucial para la consolidación posterior de la línea de fijación de nitrógeno en el Departamento, que continuó centrada en el estudio de Azotobacter y sus interacciones con plantas de interés agrícola. Así, a su regreso de Texas, Jesús González López codirigió junto a Alberto Ramos las Tesis doctorales de Francisca Ballesteros Martínez (Cultivo de Azotobacter vinelandii ATCC 12837 en medios de dializado de suelo adicionados de una fuente hidrocarbonada, 1984) y Mª Victoria Martínez Toledo (Estudio de la asociación Azotobacter chroococcum-Zea mays: Aplicaciones agrícolas, 1986), así como la Tesis doctoral de Joaquín Moreno Casco (Actividad biológica de Azotobacter en el suelo: Fijación de nitrógeno atmosférico y utilización de compuestos fenólicos, 1986) codirigida con G. Roland Vela. Durante la segunda mitad de la década de los 80, la actividad de esta línea de investigación del Departamento fue especialmente intensa, publicándose entre 1985 y 1989 por encima de una veintena de artículos en revistas de alcance internacional relativos a la fisiología de Azotobacter, su capacidad para producir sustancias promotoras del crecimiento vegetal (vitaminas y fitohormonas), el efecto de pesticidas sobre su crecimiento y la actividad fijadora de nitrógeno, y su importancia en la rizosfera de cereales como el maíz, sorgo y cebada, así como su aplicación como inoculante.
A finales de la década de los 80, la Junta de Andalucía presentaba el Primer Plan Andaluz de Investigación para el periodo 1990-1993, y se empezaban a constituir de manera formal los grupos de investigación que iban a integrarlo. Jesús González López tomó la decisión de iniciar una colaboración con otro grupo de investigadores de la Universidad de Granada interesados en el tema de la fijación de nitrógeno. Se trataba del grupo supervisado por Carmen Lluch Plá, Catedrática de Fisiología Vegetal, que desde hacia años realizaba una intensa labor en el estudio de la fisiología de las simbiosis rizobio-leguminosa. Así nació el Grupo de Investigación del PAI “Fijación de Nitrógeno” (AGR-139), con Carmen Lluch como investigadora principal. De esta manera, se ampliaron los objetivos del equipo de investigadores del Departamento de Microbiología al estudio de las bacterias fijadoras de nitrógeno en simbiosis con leguminosas, obteniéndose financiación por parte del Ministerio de Educación y Ciencia para el proyecto titulado “Influencia de la interacción Rhizobium/Azospirillum y Rhizobium/Azotobacter sobre la nodulación y fijación de N2 en Vicia faba (L).”
(AGR91-0714, 1991). Por entonces, se incorporaron al grupo Mª Belén Rodelas González (1988) como alumna interna del Departamento y después Becaria predoctoral del MEC, y Clementina Pozo Llorente (1991) como investigadora postdoctoral. En 1995, Belén Rodelas defendió su tesis doctoral (Interacción Rhizobium/Azospirillum y Rhizobium/Azotobacter. Efecto sobre la nodulación y fijación simbiótica de nitrógeno.).
Los trabajos publicados en esta línea en la década de los 90 superan la treintena y se centran en el estudio de la producción de sustancias biológicamente activas por Azotobacter, Azospirillum y Rhizobium, la repercusión de la inoculación combinada sobre la simbiosis y el crecimiento de Vicia faba, y la caracterización de los efectos de un amplio grupo de pesticidas sobre la microbiota de los suelos agrícolas, con énfasis particular sobre los grupos funcionales de microorganismos del ciclo del N (fijadores de nitrógeno, nitrificantes y desnitrificantes).
Al mismo tiempo, el 9 de enero de 1990 se creaba por resolución del Rectorado de la Universidad de Granada el Instituto del Agua, con el objetivo de llevar a cabo "la investigación científica y técnica, así como la docencia especializada, en todos aquellos temas relacionados con el agua, considerada como recurso, como agente geodinámico o
como soporte de la biosfera y el asesoramiento técnico en dichas materias". Jesús González López fue uno de los miembros fundadores del Instituto y de esta manera en los años sucesivos comenzaron a realizarse trabajos de investigación en una segunda línea relacionada con el estudio de los microorganismos en los sistemas de tratamiento del agua residual, iniciándose paulatinamente colaboraciones con investigadores procedentes del Departamento de Ingeniería Civil de la Universidad de Granada. La experiencia ganada por el Grupo a lo largo de los años en nuevas áreas de conocimiento y el gran interés suscitado por áreas de estudio del medio ambiente paralelas al campo de la fijación de nitrógeno ampliaron considerablemente el campo de trabajo del Grupo.
De esta manera, en 1993 se produjo de manera natural la escisión del Grupo de Fijación de Nitrógeno, creándose el Grupo de Microbiología Ambiental del PAI (RMN-270), siendo su investigador principal Jesús González López. No obstante la relación entre ambos grupos fue y continua siendo excelente, manteniéndose entre ambos una estrecha colaboración a través de varios proyectos de investigación y publicaciones conjuntas.
A punto de entrar en el siglo XXI, el grupo de Microbiología Ambiental incrementa considerablemente el número de investigadores que lo integran y surgen numerosas líneas nuevas de investigación. No obstante, continúan los trabajos en el ámbito de los microorganismos del ciclo del N y la interacción planta bacteria. Durante el periodo 1996-1998, Belén Rodelas realizó una estancia postdoctoral en el John Innes Center (Norwich, Reino Unido) en el laboratorio supervisado por J. Allan Downie, lugar tradicional de destino de los investigadores españoles relacionados con el estudio del ciclo del nitrógeno y las interacciones planta bacteria, donde también recibieron formación Teresa Cubo, Carmen Vargas, Rafael Rivilla, Mª Jesús Delgado y María Sánchez Contreras. Belén Rodelas participó en un proyecto emprendido por un consorcio internacional de grupos de investigación europeos que abordaba por vez primera la importancia de la comunicación célula-célula mediada por mecanismos de percepción de quórum en la simbiosis Rhizobium-leguminosa y en las interacciones rizosféricas planta-bacteria. Esta estancia fue fundamental para el aprendizaje de técnicas de biología molecular, que a su vuelta a Granada sirvieron para iniciar el abordaje de los estudios de diversidad de las comunidades microbianas mediante técnicas independientes de cultivo. Técnicas que se han ido perfeccionando con los años, al adquirirse experiencia en su aplicación, y con la incorporación de nuevos miembros al equipo investigador.
Desde el año 1999, gran parte de las investigaciones en el grupo se han centrado en la aplicación de sistemas para el tratamiento de aguas contaminadas, compaginado con el estudio de la estructura y diversidad de las comunidades microbianas en dichos sistemas. Así, se han aplicado y se aplican sistemas de biopelícula para el tratamiento de aguas subterráneas contaminadas con nitrato, metales pesados, u oxigenantes de gasolinas (entre otros), para la depuración de aguas residuales urbanas con altos contenidos en nitrógeno ó salinidad, y para la depuración de aguas residuales industriales y agrícolas con altos contenidos en nitrógeno ó fenol. Se ha evaluado la influencia de los diferentes contaminantes sobre las comunidades microbianas y sus actividades enzimáticas tanto en los sistemas de tratamiento de aguas (fangos y biopelículas) como en ecosistemas naturales (acúaticos y terrestres), aplicando para ello las técnicas microbiológicas tradicionales combinadas con métodos moleculares (PCR, TGGE, FISH). También se han desarrollado varios estudios sobre biorremediación de suelos contaminados con derivados del petróleo. Además, el grupo realiza investigación en el campo de la optimización de los procesos para la obtención de sustancias microbianas con interés en la industria (bioplásticos y surfactantes). No obstante, y a pesar de esta gran diversificación en el trabajo, no se han abandonado los estudios de las
bacterias del suelo que interaccionan con las plantas. En esta última etapa, se han defendido dos tesis doctorales relacionadas con los microorganismos fijadores de nitrógeno: Belén Juárez Jiménez (Efecto de los compuestos fenólicos sobre el crecimiento y la actividad biológica de Azotobacter chroococcum, 2002) y Laura Mora de Zayas (Caracterización a nivel genético y molecular de la producción de bacteriocina por Rhizobium leguminosarum bv. viciae cepa z25, 2005), así como una Tesis doctoral acerca del efecto de los sulfonatos de alquilbenceno lineal (LAS) sobre la microbiota de un suelo agrícola (Mª del Mar Sánchez Peinado, 2007).