Regulation of nif gene expression and nitrogen metabolism in Azospirillum

Resumo

O gênero Azospirillum compreende bactérias fixadoras de nitrogênio que foram isoladas das raízes de numerosas gramíneas, incluindo cereais, cana-de-açúcar e gramíneas forrageiras. Entre as cinco espécies conhecidas, Azospirillum brasilense é a mais bem documentada em termos de genética e regulação da fixação de nitrogênio e assimilação de amônia. Vários genes-chave regulatórios e estruturais foram caracterizados, incluindo nifA, ntrBC, glnA, glnB e rpoN. A regulação de sua expressão foi estudada no estado de vida livre e em associação com trigo. Um modelo de regulação é relatado e o desafio de projetar associações fixadoras de nitrogênio também é discutido.

Abstract

The Azospirillum genus comprises nitrogen-fixing bacteria which have been isolated from the roots of numerous grasses, including cereals, sugar cane and forage grasses. Among the five species known, Azospirillum brasilense is the best documented in terms of genetics and regulation of nitrogen fixation and ammonia assimilation. Several key regulatory and structural genes have been characterized, including nifA, ntrBC, glnA, glnB and rpoN. Regulation of their expression has been studied at the free-living state and in association with wheat. A model of regulation is reported and the challenge of engineering nitrogen-fixing associations is also discussed.