Metabolismo del Nitrógeno
María J. Delgado Igeño (IP)
Investigadora Científica CSIC
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Otros miembros
Líneas de investigación
- Estudiar los factores ambientales, genes y enzimas, y procesos de óxido reducción que intervienen en la desnitrificación de bacterias endosimbióticas de leguminosas
- Identificar los reguladores transcripcionales que controlan la expresión y actividad de la desnitrificación y de la fijación de nitrógeno. Caracterizar el mecanismo molecular de dichos reguladores
- Analizar la ecología molecular de bacterias nitrificantes y desnitrificantes, en suelos, aguas y sedimentos contaminados con nitratos. Efecto de la fertilización nitrogenada
- Determinar los factores bióticos y abióticos y reguladores implicados en la reducción de la emisión del gas invernadero, óxido nitroso, en la interrelación fijación simbiótica de N2-desnitrificación rizobio-leguminosa
- Desarrollo de abonos orgánicos y biológicos a partir del compostaje de residuos orgánicos agrícolas.
Publicaciones representativas
- Jindo K, Goron TL, Pizarro-Tobías P, Sánchez-Monedero MÁ, Audette Y, Deolu-Ajayi AO, van der Werf A, Goitom Teklu M, Shenker M, Pombo Sudré C, Busato JG, Ochoa-Hueso R, Nocentini M, Rippen J, Aroca R, Mesa S, Delgado MJ, Tortosa G (2022). Application of biostimulant products and biological control agents in sustainable viticulture: A review. Frontiers in Plant Science, 13, 932311. DOI: 10.3389/fpls.2022.932311.
- Parejo S, Cabrera JJ, Jiménez-Leiva A, Tomás-Gallardo L, Bedmar EJ, Gates AJ, Mesa S. (2022). Fine-tuning modulation of oxidation-mediated posttranslational control of Bradyrhizobium diazoefficiens FixK2 transcription factor. Int. J. Mol. Sci. 23:5117. DOI: 10.3390/ijms23095117.
- Pacheco PJ, Cabrera JJ, Jiménez-Leiva A, Bedmar EJ, Mesa S, Tortosa G, Delgado MJ (2022). Effect of Copper on Expression of Functional Genes and Proteins Associated with Bradyrhizobium diazoefficiens Denitrification. International Journal of Molecular Sciences, 23, 3386 (doi: 10.3390/ijms23063386).
- Cabrera JJ, Jiménez-Leiva A, Tomás-Gallardo L, Parejo S, Casado S, Torres MJ, Bedmar EJ, Delgado MJ, Mesa S (2021). Dissection of FixK2 protein–DNA interaction unveils new insights into Bradyrhizobium diazoefficiens lifestyles control. Environmental Microbiology, 2021, 23, pp. 6194–6209. (doi: 10.1111/1462-2920.15661).
- Bueno E, Mania D, Mesa S, Bedmar EJ, Frostegard A, Bakken LR, Delgado MJ (2022). Regulation of the emissions of the greenhouse gas nitrous oxide by the soybean endosymbiont Bradyrhizobium diazoefficiens. International Journal of Molecular Sciences, 2022, 23, 1486.
- Salas A, Cabrera JJ, Jimenez-Leiva A, Mesa S, Bedmar EJ, Richardson DJ, Gates AJ & Delgado MJ. (2021). Bacterial nitric oxide metabolism: Recent insights in rhizobia. Advances in Microbial Physiology, 78, 261-300. (doi: 10.1016/bs.ampbs.2021.05.001).
- Tortosa G, Fernández-González AJ, Lasa AV, Aranda E, Torralbo F, González-Murua C, Fernández-López M, Benítez E, Bedmar EJ. (2021). Involvement of the metabolically active bacteria in the organic matter degradation during olive mill waste composting. Science of the Total Environment, 789, 147975. (doi: 10.1016/j.scitotenv.2021.147975).
- Castellano-Hinojosa A, Correa-Galeote D, Ramírez-Bahena M-H, Tortosa G, González-López J, Bedmar EJ and Peix A. (2021). Agrobacterium leguminum sp. nov., isolated from nodules of Phaseolus vulgaris in Spain. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. (doi: 10.1099/ijsem.0.005120).
- Tortosa G, Pacheco PJ, Hidalgo-García A, Granados A, Delgado A, Mesa S, Bedmar EJ, Delgado MJ (2020) Copper modulates nitrous oxide emissions from soybean root nodules. Environ Exp Bot (doi.org/10.1016/j.envexpbot.2020.104262).
- Castellano-Hinojosa A, Charteris AF, Müller C, Jansen-Willems A, González-López J, Bedmar EJ, Carrillo P. Cárdenas LM (2020) Occurrence and 15N-quantification of simultaneous nitrification and denitrification in N-fertilized soils incubated under oxygen-limiting conditions. Soil Biol Biochem (doi.org/10.1016/j.soilbio.2020.107757).
- Salas A, Tortosa Muñoz G, Hidalgo-García A, Delgado-Huertas A, Bedmar EJ, Richardson D, Gates AJ, Delgado MJ (2020) The haemoglobin Bjgb from Bradyrhizobium diazoefficiens controls NO homeostasis in soybean nodules to protect symbiotic nitrogen fixation. Front Microbiol (doi).
- Hidalgo-García A, Torres MJ, Salas A, Bedmar EJ, Girard L, Delgado MJ (2019) Rhizobium etli produces nitrous oxide by coupling the assimilatory and denitrification pathways. Front Microbiol (doi: 10.3389/fmicb.2019.00980).
- Castellano-Hinojosa A, Correa-Galeote D, González-López J, Bedmar EJ (2019) Effect of nitrogen fertilizers on nitrous oxide emission, nitrifier and denitrifier abundance and bacterial diversity in closed ecological systems. App Soil Ecol (doi: 10.1016/j.apsoil. 2019.103380).
- Jiménez-Leiva A, Cabrera JJ, Bueno E, Torres MJ, Salazar S, Bedmar EJ, Delgado EJ, Mesa S (2019) Expanding the regulon of the Bradyrhizobium diazoefficiens NnrR transcription factor: new insights into the denitrification pathway. Front Microbiol 10: 1926 (doi: 10.3389/fmicb.2019.01926).
- Fernández N, Cabrera, JJ, Varadarajan AR, Lutz S, Ledermann R, Roschitzki B, L. Eberl L, Bedmar EJ, Fischer HM, Pessi G, Ahrens CH, Mesa S (2019) An integrated approach unveils new aspects of microoxia-mediated regulation in diazoefficiens. Front Microbiol 10: 924. (doi: 10.3389/fmicb.2019.00924).
- Torres MJ, Avila S, Bedmar EJ, Delgado MJ (2018) Overexpression of the periplasmic nitrate reductase supports anaerobic growth by Ensifer meliloti. FEMS Microbiol Lett 365: 041 (doi: 10.1093/femsle/fny041).
- Castellano-Hinojosa A. González-López J, Bedmar, EJ (2018) Distinct effect of nitrogen fertilisation and soil depth on nitrous oxide emissions and nitrifiers and denitrifiers abundance. Biol Fertility Soils (doi: 10.1007/s00374-018-1310-9).
- Bueno E, Robles E, Torres MJ, Krell T, Bedmar EJ, Delgado MJ, Mesa S (2017) Disparate response to microoxia and nitrogen oxides of the Bradyrhizobium japonicum napEDABC, nirK and norCBQD denitrification genes. Nitric Oxide 68: 137-149.
- Torres MJ, Simon J, Rowley G, Bedmar EJ, Richardson DJ, Gates AJ, Delgado MJ (2016) Nitrous oxide metabolism in nitrate-reducing bacteria: physiology and regulatory mechanisms. In: Advances in Microbial Physiology, vol 68 (Poole RK, ed.) pp 353-432. (doi:10.1016/bs.ampbs.2016.02.007).
- Cabrera JJ, Salas A, Torres MJ, Bedmar EJ, Richardson DJ, Gates AJ, Delgado MJ (2016) An integrated system for nitrate assimilation and nitric oxide detoxification in Bradyrhizobium japonicum. Biochem J 473: 297-309.
- Bueno E, Mania D, Frostegard Ǻ, Bedmar EJ, Bakken LR, Delgado MJ (2015) Anoxic growth of Ensifer meliloti 1021 by N2O-reduction, a potential mitigation strategy. Front Microbiol 27: (doi: 10.3389/fmicb.2015.00537).
- Peix A, Ramírez-Bahena MH, Velázquez E, Bedmar EJ (2015) Bacterial associations with legumes. Critical Rev Plant Sci 34: 17-42.
- Bonnet M, Kurz K, Mesa S, Briand C, Hennecke H, Grütter M (2013) Structure of Bradyrhizobium japonicum transcription factor FixK2 unveils sites of DNA binding and oxidation. J Biol Chem 288: 14238-14246.
Proyectos
- Delgado MJ (IP), Tortosa G (participant) (2022-2025) Producción sostenible de leguminosas y mitigación de las emisiones de gases de efecto invernadero. Plan Estatal del Ministerio de Ciencia e Innovación, Generación del Conocimiento (PID2021-124007OB-I00).
- Mesa S (IP), Tortosa G (participant) (2021-2024) Mecanismos de interregulación de los procesos de fijación de nitrógeno y desnitrificación en la bacteria modelo y endosimbionte de la soja Bradyrhizobium diazoefficiens. Plan Estatal del Ministerio de Ciencia e Innovación, Generación del Conocimiento (PID2020-114330GB-I00).
- Mesa S (IP), Delgado MJ (participant), Tortosa G (participant) (2021-2022) Estudio integrado de los factores que modulan el balance de polihidroxibutirato en Bradyrhizobium diazoefficiens para su uso como inoculante más competitivo en soja y como productor de bioplásticos. Programa de Cooperación Científica para el Desarrollo” I-COOP+, modalidad B, CSIC, España. (COOPB20505).
- Delgado MJ (IP), Mesa MS (co-IP), Bedmar EJ (2021-2023) Estudio integrado de los mecanismos que afectan a la producción de gases de efecto invernadero por bacterias endosimbióticas de leguminosas. Proyecto de Excelencia de la Junta de Andalucía. P18-RT-1401.
- Delgado MJ (IP), Bedmar EJ (2018-2021) Emisión de óxido nítrico y óxido nitroso por cultivos de leguminosas: Procesos implicados, su control y estrategias de mitigación. Ministerio de Ciencia e Innovación. AGL2017-85676-R.
- Mesa MS (IP), Bedmar EJ (2015-2020) Disección de la red de regulación que controla la proteína FixK2 de Bradyrhizobium diazoefficiens, un factor transcripcional clave para la simbiosis. Ministerio de Economía y Competitividad. AGL2015-63651-P. Prorrogado por una ayuda extraordinaria del CSIC (2019AEP193).
- Bedmar EJ (IP), Delgado MJ, Mesa MS (2014-2019) Emisión de óxido nitroso por suelos cultivados con leguminosas y hortalizas de interés agrícola (Nitroleg, P12-AGR-1968). Proyecto Motriz de la Junta de Andalucía.
- Bedmar EJ (IP), Delgado MJ, Mesa MS (2014-2015) Emisión de óxido nitroso por suelos cultivados con leguminosas y hortalizas de interés agrícola y biodiversidad bacteriana asociada a la fertilización nitrogenada. Proyecto especial RECUPERA 2020 de colaboración Ministerio de Economía y Competitividad-CSIC. CSIC-902022130007.
Métodos destacados
- Cromatografía gaseosa para detección de gases de efecto invernadero y otros
- Detección de óxido nítrico (NO) mediante el uso de electrodos específicos
- Detección de citocromos c (heme staining)
- Western blot e inmunodetección de proteínas
- Expresión y purificación de proteínas (recombinantes y nativas)
- Cromatografía de afinidad, exclusión molecular, intercambio iónico.
- Aislamiento de ADN de muestras medioambientales
- Secuenciación masiva: Illumina, PacBio
- Aislamiento de ARN de cultivos en vida libre y de nódulos
- Análisis de la expresión génica mediante la utilización de fusiones transcripcionales, qRT-PCR y microarrays
- Transcripción in vitro
- Caracterización de promotores mediante técnicas de extensión de cebador (RACE, FLOE, primer extension, etc.)
- Técnicas de interacción proteína-ADN mediante resonancia de plasmones de superficie (SPR) y mediante calorimetría isotérmica de titulación (ITC)
- Transcriptómica y proteómica
Colaboraciones con otros grupos nacionales e internacionales
- Xavier Barril (University of Barcelona, Spain)
- Antonio De Ron (Misión Biológica de Galicia-CSIC, Spain)
- Elena Evguenieva-Hackenberg (Justus-Liebig-Universität Giessen, Alemania
- Hans Martin Fischer (Swiss Federal Institute of Technology-ETH, Switzerland)
- Lourdes Girard (Center for Genomic Sciences, UNAM, México)
- Gabriella Pessi y Leo Eberl (University of Zürich, Suiza)
- Juan Ignacio Quelas (National University of La Plata/National Council for Scientific and Technical Research, Argentina)
- María Julia Pettinari (Universidad de Buenos Aires, Argentina)
- Marcelo Müller-Santos (Universidad Federal de Paraná, Brasil)
- David Richardson and Andrew Gates (University of East Anglia, UK)
- Laura Tomás-Gallardo (Andalusian Center for Development Biology, Pablo de Olavide University-CSIC, Spain)
- Toshiki Uchiumi (University of Kagoshima, Japan)
- Carol Viviana Amaya-Gómez (Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria-Agrosavia, Colombia)
- Gustavo Curaqueo (Universidad Católica de Temuco, Chile)
- Keiji Jindo (Wageningen University & Research, the Netherlands)
