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La fertilización nitrogenada es esencial para satisfacer la demanda global de alimentos, pero es uno de los principales causantes de contaminación de acuíferos subterráneos con nitratos a nivel mundial y nacional. El objetivo de esta tesis fue determinar los principales factores condicionantes de la distribución y lixiviación de nitratos en suelos de la Pampa Ondulada y analizar los destinos del nitrógeno (N) de los fertilizantes. Se determinó a campo el contenido de nitratos en suelos en diferentes situaciones productivas y se realizaron experimentos a campo e invernáculo con fertilizantes marcados isotópicamente (15N) para evaluar los destinos del mismo. Se utilizó el modelo NLEAP para simular la acumulación y lixiviación de nitratos en diferentes suelos. La precipitación pluvial fue el principal factor que determinó la lixiviación de nitratos en maíz, regulando la absorción de N por el cultivo y su desplazamiento vertical. La dinámica de los nitratos presentó pulsos de acumulación en el perfil o salida del mismo, cuando las precipitaciones fueron escasas o elevadas, respectivamente. La materia orgánica del suelo fue el principal destino del fertilizante ante un estrés hídrico en maíz, seguido por su acumulación en las plantas. Lo inverso ocurrió cuando no existió estrés hídrico. El N lixiviado, derivado del fertilizante aplicado en una determinada campaña agrícola fue mínimo, en relación a las pérdidas del N de fuentes preexistente en el suelo. Los Argiudoles (texturas más finas) fueron más susceptibles a sufrir pérdidas por lixiviación que los Hapludoles (texturas más gruesas). De acuerdo con el modelo utilizado, el período crítico para la ocurrencia de lixiviación de nitratos fue entre dos cultivos de verano. La inclusión de un cultivo de cobertura en dicho período redujo las pérdidas por lixiviación, incrementando la disponibilidad de N para un cultivo posterior. La retención del N del fertilizante en los residuos del cultivo de cobertura y en la materia orgánica del suelo podría atenuar la lixiviación de nitratos sólo en un corto plazo. El modelo de simulación utilizado fue apto para estimar situaciones de pérdidas de N, cuando las dosis de fertilización fueron las normales en la región.

La ribonucleasa P es la enzima responsable de madurar el término 5' de los precursores de los ácidos ribonucleicos de transferencia (ARNt). En eubacterias, consta de dos componentes, uno proteico y uno ribonucleico (Stark et al., 1978). El gen que define el componente ribonucleico de la ARNasa P de Bacillus subtilís fue clonado y su secuencia determinada. In vivo y en condiciones fisiológicas in vitro, ambos componentes son necesarios para efectuar catálisis. Sin embargo, a altas concentraciones de iones mono- y divalentes, el ARN por sí solo es capaz de procesar los pre-ARNt; (Guerrier-Takada et al., 1983); el gen clonado en un vehículo de expresión que contiene el promotor de bacteriófago T7 permite la síntesis in vitro de un ARN que retiene propiedades catalíticas. Las altas concentraciones de cationes necesarias para manifestar la actividad del ARN P cumplen la función de contrarrestar la repulsión electrostática entre el ARN enzima y el ARN sustrato, y así permitir el íntimo contacto requerido para la catálisis. Esto se ha demostrado en el análisis cinético de la reacción catalizada por el ARN P solo; a medida que aumenta la concentración de cationes, el Km de la reacción disminuye, consistente con la mayor afinidad de la enzima por su sustrato a elevada fuerza iónica; pero la reacción es muy lenta. La posibilidad que la baja velocidad de la reacción se deba a la disociación lenta del producto de la superficie de la enzima se infiere de dos hechos: primero, la enzima no parece discriminar entre precursor y producto maduro (Ki =~ Km); y segundo, el análisis de la reacción temprana evidencia un primer ciclo rápido de clivaje. La preincubación de la enzima con ARNt maduro inhibe este primer ciclo; probablemente el ARNt no se disocia rápidamente impidiendo el acceso de sustrato. Por lo tanto, in vitro el paso limitante en la reacción por el ARN P es la disociación del producto de la superficie de la enzima. La reacción catalizada por la holoenzima no presenta este comportamiento; el producto se disocia rápidamente de la enzima una vez efectuada la catálisis. La influencia de la secuencia 3' terminal CCA sobre el procesamiento del término 5' fue también investigada. Con este fin, se construyeron sustratos que la contienen o no, a partir de precursores que in vivo la contienen codificada en el gen o no. El análisis cinético de la reacción sobre estos sustratos evidencia que la secuencia CCA provee un sitio de contacto entre el sustrato y la enzima, posiblemente participando en una unión hidrógeno. El análisis filogenético hizo posible derivar un modelo de estructura secundaria para el ARN P. Este modelo se basó en la comparación de las secuencias para el ARN P en eubacterias Gram positivas y Gram negativas (purpúreas). El modelo es satisfactorio en el sentido que permite identificar un núcleo de elementos conservados, a pesar de la gran divergencia en estructura primaria. Es en este núcleo común que los elementos necesarios para el reconocimiento del sustrato y para la catálisis probablemente residan. Esta hipótesis fue evaluada experimentalmente construyendo in vitro un "minigen" que, clonado en un vehículo de expresión adecuado, permite la síntesis de un ARN que consta sólo de estos elementos conservados y cuyo tamaño es 2/3 del tamaño del ARN P in vivo. Se demostró que esta versión reducida del ARN P retiene actividad catalítica.