Preparación de plantas transgénicas expresando la sintasa de óxido nítrico de Synechococcus. Respuesta a la deficiencia de nitrógeno. El óxido nítrico (NO) es un radical libre y una molécula señal en animales, bacterias, plantas y hongos. Específicamente en plantas, el NO cumple un rol importante en diversas respuestas de defensa a patógenos, estreses abióticos y procesos de crecimiento y desarrollo. El tratamiento con dadores de NO protege a las plantas de los daños producidos por el herbicida metil viológeno, deficiencia de hierro, exposición a radiación UV-B y sequía, entre otros. El NO además interviene en diversos procesos como germinación, crecimiento de raíces y pelos radicales. En mamíferos, el NO es sintetizado principalmente por la enzima NO sintasa (NOS). En plantas superiores, se han propuesto varias vías de producción de NO. Aunque la presencia de una enzima NOS en plantas ha sido controversial. El análisis bioinformático de genomas completamente secuenciados en plantas superiores, carecen de secuencias con homología a las proteínas NOS de animales, sugiriendo que la actividad NOS observada en plantas proviene de una enzima diferente de aquella presente en animales. Sin embargo, en el año 2010 ha sido caracterizada la primer enzima con actividad NOS en el reino vegetal, perteneciente al alga verde unicelular marina Ostreococcus tauri. La actividad de la proteína NOS de O. tauri (OtNOS) es importante durante la etapa exponencial del crecimiento del alga y durante la aclimatación a diferentes intensidades lumínicas. Una búsqueda de secuencias homólogas a OtNOS permitió identificar la secuencia NOS de la cianobacteria fijadora de nitrógeno Synecochoccus PCC 7335 (SyNOS). SyNOS presenta una característica muy peculiar que la diferencia de otras NOS identificadas hasta el momento, y es la presencia de un dominio globina en el extremo N-terminal. OtNOS y SyNOS son las únicas NOS estudiadas hasta el momento en organismos fotosintéticos. Las plantas de Arabidopsis thaliana que expresan el transgén OtNOS bajo el control de un promotor inducible por estrés, poseen niveles incrementados de NO en hojas y raíces y una mayor tolerancia al déficit hídrico, estrés salino y oxidativo. Por otra parte, bacterias de Escherichia coli que expresan las proteínas NOS (OtNOS y SyNOS) en medios de cultivo con diferentes relaciones de C/N crecen con mayor velocidad que las bacterias control, mostrando una mayor capacidad de adaptación a la deficiencia nutricional específicamente de N. Uno de los factores que afecta severamente el crecimiento y desarrollo de los cultivos es el estrés nutricional. El N es un macronutriente esencial necesario en la biosíntesis de nucleótidos, aminoácidos, proteínas y enzimas. En general las plantas deficientes en N presentan un pobre crecimiento y una baja productividad. A fin de abordar este último problema, utilizaremos una estrategia alternativa, mediante la transformación de plantas de Arabidopsis con el gen de un cianobacteria que codifica por una NOS canónica. Se utilizará el gen de Synecochoccus PCC 7335, el cual será puesto bajo control del promotor constitutivo 35S del virus del mosaico del coliflor y de un promotor inducible por condiciones ambientales adversas (Hahb de girasol). Las construcciones resultantes serán introducidas en plantas mediante transformación con Agrobacterium. Las plantas transformadas serán seleccionadas y posteriormente ensayadas respecto a su tolerancia a la deficiencia de N mediante determinaciones fisiológicas y bioquímicas. Asimismo se determinará la expresión de genes asociados al metabolismo del N y transportadores del mismo utilizando técnicas de biología molecular.