“Un taco de frijoles con Rhizobium etli por favor": El genoma del primer organismo completamente secuenciado en México
Por Alma Mendoza Ponce e
Irma Lozada-Chávez
Revisión en divulgación: M. en C. Alma Mendoza Ponce
Revisión en Fidelidad Científica: Dr. Víctor González
Si le preguntáramos a un mexicano, ¿qué características pueden definir la cultura nacional? La lista la encabezarían: a) la tendencia de llegar tarde a todos los lugares, b) el dejar todo para el último momento, tan es así que han dado a llamarnos y tal vez con muchísima razón "Los hombres del futuro", porque todo lo dejamos para mañana, c) el fanatismo por el fútbol, d) el hablar en cada oportunidad con albur o doble sentido, y definitivamente e) el acompañar nuestra comida con tortillas, chile y frijoles. En México, el fríjol es parte de la dieta diaria junto con el maíz y el chile y además representa uno de dos (junto con el maíz) de los cultivos más importantes del sector agropecuario. Cerca del 50% de la producción nacional de fríjol se localiza en los estados de Durango, Sinaloa y Zacatecas, aparte de cubrir más de la mitad de la superficie sembrada en el país, también ocupa aproximadamente cuatro millones de productores. Y es que quién de nosotros no se ha echado al plato un abultado, calientito y exquisito taco de frijoles refritos, unas enfrijoladas, un tamal o gordita de frijoles, o bien unos frijoles de la olla, charros o puercos. Hay para todos los gustos, economías, regiones y clases sociales, verán... en México existen cerca de 70 variedades de fríjol, que se distribuyen en siete grupos: negros, amarillos, blancos, morados, bayos, pintos y moteados. Aunque la mayoría de estas variedades son originarias de África, Asia y del Medio Oriente.
Los frijoles no sólo son sabrosos y hacen el perfecto acompañamiento de casi cualquier comida mexicana, sino que han sido considerados por los nutriólogos como uno de los "elixires de la vida", ya que son una rica fuente de proteínas e hidratos de carbono, además de ser una buena fuente de vitaminas del complejo B como son: a) la niacina que es importante para la piel, los nervios y los órganos que intervienen en la digestión, b) la riboflavina (B2) que es importante para la vista y la piel, c) el ácido fólico promueve el metabolismo de las proteínas y la formación de glóbulos rojos, y la tiamina (B1) que es esencial para los ácidos nucleicos, el ADN y el ARN (los portadores de los genes), que promueve también el apetito y normaliza las funciones del sistema nervioso. El fríjol igualmente proporciona una surtida dosis de minerales, tales como hierro, cobre, zinc, fósforo, potasio, magnesio y calcio, y también es una excelente fuente de ácidos grasos poliinsaturados que son importantes para mantener las membranas de todas nuestras células. Además, el fríjol tiene un alto contenido en fibra soluble, la cual controla los niveles de glucosa en sangre, ayudando en la reducción del colesterol, la prevención y tratamiento de la diabetes, así como el mejoramiento de la biota intestinal. Por otro lado, su fibra insoluble (en forma de almidón) también evita el estreñimiento y las hemorroides. Por todo lo anterior y más, numerosos expertos consideran a los frijoles como alimentos funcionales en la mejora y buen funcionamiento de la salud humana y recomiendan su consumo de dos a cuatro veces por semana. Por su importancia alimenticia, amplia disponibilidad en el mercado y bajo precio, el fríjol se ha convertido en el alimento por excelencia de las familias mexicanas, ¡puede no haber carne, pero siempre habrá un calientito plato de frijoles sobre la mesa esperándonos!
Sin nitrógeno no hay frijoles: "El elemento unificador entre los seres vivos"
Algo que la mayoría de los mexicanos no sabemos sobre el fríjol es que éste presenta todas sus espectaculares propiedades alimenticias gracias a la existencia e interacción con otro organismo: nos referimos a una bacteria que habita en la tierra y que se aloja en las raíces de la planta del fríjol, lo que le permite adquirir el nitrógeno necesario para su crecimiento. ¿Por qué la planta del fríjol necesitaría nitrógeno? y ¿por qué necesita obtenerlo de otro organismo? El nitrógeno (N) es un elemento muy importante para la vida, ya que forma parte constitutiva de los componentes celulares tales como las proteínas y ácidos nucleicos (DNA y RNA) de todos los seres vivos. Lo paradójico del asunto es que no todos los seres vivos podemos disponer del nitrógeno directamente del ambiente, de hecho, podemos reducir esta capacidad metabólica a ciertos grupos de bacterias. La atmósfera contiene alrededor de unas 10x15 toneladas de nitrógeno atmosférico (N2); a pesar de que el aire que respiramos es principalmente N2, la mayoría de este nitrógeno no está al alcance para el uso de los organismos. La razón reside en el fuerte enlace triple entre los átomos de las moléculas del nitrógeno (N2), que lo hacen un elemento relativamente inerte. La naturaleza inerte del N2 significa que el nitrógeno biológico disponible es, a menudo, escaso en los ecosistemas naturales. Esto limita el crecimiento de los organismos y la acumulación de su biomasa. Por ello es que para que las plantas y los animales puedan usar nitrógeno, el gas N2 tiene primero que ser convertido a una forma química disponible como el amonio (NH4+), el nitrato (NO3-), o el nitrógeno orgánico (tal como la urea - (NH3)2CO). La transformación de este nitrógeno involucra unas 310x15 toneladas de N2 por año y, en menor medida, es llevada a cabo por las radiaciones ultravioletas (10%) y la industria de los fertilizantes sintéticos (25%).
Pero el 60% restante de esta conversión química sólo la pueden llevar a cabo un determinado tipo de bacterias que pueden realizar "la fijación biológica del nitrógeno atmosférico", es decir, son capaces de reducir metabólicamente el nitrógeno atmosférico (N2) al compuesto químico amonio (NH4+) a través de una proteína que es capaz de llevar a cabo esta reacción, nombrada como la enzima Nitrogenasa. Por ello, estas bacterias son formalmente llamadas "fijadoras de nitrógeno". Sólo para darnos una idea de lo crucial de este proceso biológico, es suficiente decir que después de la fotosíntesis que realizan las plantas (y otros organismos autótrofos) proveyendo oxígeno al resto de los seres vivos, la fijación biológica del nitrógeno es la ruta metabólica más importante para el mantenimiento de la vida en la Biosfera. Una vez que estas bacterias realizan la mayor parte de la chamba, el resto de todos los organismos, incluyendo el humano, sólo tenemos que tomar el nitrógeno que necesitamos de las relaciones directas o indirectas con estas bacterias fijadoras de nitrógeno. De esta forma, se puede trazar una cadena de intercambios, relaciones y beneficios. Por un lado, las plantas interactúan con las bacterias fijadoras de nitrógeno para adquirir el nitrógeno que necesitan y así construir los componentes necesarios para su crecimiento. Por el otro lado, los organismos heterótrofos (que consumen sus alimentos del ambiente) toman de las plantas (como cuando comemos los frijoles) el nitrógeno necesario para construir a su vez los componentes indispensables para el crecimiento y supervivencia.
Las bacterias fijadoras de nitrógeno no constituyen un grupo taxonómico homogéneo, es decir, provienen de distintos grupos de microorganismos en el Dominio Bacteria. De hecho, la única característica que comparten es la presencia de la enzima Nitrogenasa, la única enzima en el mundo metabólico que puede llevar a cabo la fijación de nitrógeno. El proceso natural para fijar nitrógeno es relativamente sencillo; sin embargo, el privilegio de poseer esta enzima tiene dos desventajas: por un lado, su reacción metabólica es una de las más costosas energéticamente hablando, por lo que las bacterias fijadoras de nitrógeno han seleccionado mecanismos para inactivar a la Nitrogenasa cuando está disponible el nitrógeno biológico y con ello evitar un gasto energético inútil. Por el otro lado, la Nitrogenasa no puede trabajar en presencia de oxígeno. Digamos que el oxígeno del ambiente envenena o inactiva a la Nitrogenasa que participa en este metabolismo. Ante tal contratiempo, en el curso de su evolución las bacterias fijadoras de nitrógeno también desarrollaron diferentes mecanismos para protegerse del oxígeno en el momento que deben llevar a cabo la fijación del nitrógeno, tales como crear barreras físicas y producir macromoléculas que atrapen o reduzcan el oxígeno para generar agua y así evitar que la Nitrogenasa se inactive. Las bacterias que presentan este tipo de mecanismos pueden realizar la fijación biológica de nitrógeno de forma independiente.
Un exitoso diálogo molecular:
"La simbiosis de la planta del fríjol y la bacteria Rhizobium etli"
No obstante, existen otras bacterias que no pueden realizar la fijación biológica del nitrógeno por sí mismas, sino que tienen que establecer relaciones biológico-moleculares con otros organismos para obtener "la protección del ambiente". Tal es el caso de las bacterias de la familia Rhizobiaceae quienes establecen interacción con las plantas al introducirse en las células de sus raíces, creando estructuras especializadas llamadas nódulos, lo que además de proveerles un ambiente bajo en oxígeno, las defiende de los depredadores y les brinda la fuente de carbono que necesitan (producto de la fotosíntesis de la planta) para obtener la energía necesaria para que la Nitrogenasa realice su trabajo. A cambio, las bacterias les facilitan a las plantas el nitrógeno asimilable que requieren. Las bacterias Rhizobáceas interactúan con diversas leguminosas comestibles, como lentejas, chícharos, alfalfa y soya, entre otras. Una de estas bacterias ha sido especial para México, la llamada Rhizobium etli, una Rhizobácea inocua, que es huésped particular de las raíces (o el tallo) de la planta del fríjol llamada Phaseolus vulgaris. La asociación de estos dos organismos permite que las leguminosas como el fríjol puedan colonizar suelos pobres en nitrógeno. De esta forma, esta asociación no sólo provee de nitrógeno a la planta del fríjol sino que le permite crecer y desarrollar todas las propiedades alimenticias que son ventajosas para el hombre. Tan estrecha es esta relación que Rhizobium etli debe parte de su nombre a la forma en que se dice al fríjol en lengua Náhuatl: "ETL".
El fríjol fue uno de los primeros granos cultivados en la historia de la humanidad y se introdujo al Continente Americano por medio de las tribus nómadas que cruzaron el estrecho de Bering hasta Alaska. Existe evidencia incluso de que nuestros antepasados en México, los Aztecas, usaron el fríjol como una comida esencial en el siglo décimo y de que los Incas lo introdujeron al Sur de América. De esta forma, sabemos que el fríjol se originó y diversificó en América. A partir de la conquista española (a mediados del siglo XV), la planta del fríjol junto con la bacteria R. etli se han llevado a todas las coordenadas terrestres. Para el siglo XVII, los indígenas enseñaron a los europeos de la costa Este cómo sembrar el maíz y el fríjol juntos para que las vainas del fríjol pudieran treparse en las milpas del maíz para su soporte. La técnica prehispánica de cultivar los frijoles asociados al maíz se mantiene hasta nuestros días. Es impresionante saber que este tipo de relaciones hayan durado por tantos años, ¿no creen? de hecho, miles de años; es decir, hasta donde nos han recalcado nuestras madres, las telenovelas y los cuentos de hadas, sólo el "amor verdadero" puede perdurar por generaciones sin importar el paso del tiempo. Ahora tendremos que añadir a la lista de las historias de amor a esta otra estrecha relación biológica, llamada simbiosis, y literalmente uno de los frutos obtenidos de la relación entre la planta del fríjol y la R. etli es el sabroso fríjol que disponemos en nuestras mesas, algunos de nosotros casi todos los días.
La simbiosis es un tipo de interacción biológica entre dos o más organismos de diferentes especies. A ambos organismos participantes en esta relación se les denomina simbiontes, pero uno de los organismos es quien realiza el primer contacto (el huésped) y el otro es quien recibe u hospeda al primero (el hospedero). La simbiosis es un proceso biológico resultado de la evolución, es decir, del continuo proceso de transformación de las especies a través de cambios producidos en sucesivas generaciones durante el tiempo. De hecho, la evolución biológica está fuertemente ligada en la cooperación, interacción y dependencia mutua entre las especies, aunque si hacemos una analogía con el amor, no todas las relaciones son "buenas" o no todo el tiempo están plagadas de "corazones de chocolate envueltos en papel y moños de color rosita", sino que existen también los matices. Podemos definir al menos 3 diferentes tipos de relaciones simbióticas: 1) el mutualismo, donde la asociación entre ambos organismos es ventajosa, o a menudo necesaria para uno o ambos y no es dañina para ninguno de los dos; 2) el comensalismo, donde un miembro de la asociación se beneficia mientras que el otro no se ve afectado; 3) el parasitismo, donde uno de los organismos sale perjudicado y otro beneficiado. Aunque varios de mis lectores podría considerar su actual relación amorosa como alguno de los tres tipos de simbiosis, no hay que confundirnos, la simbiosis se lleva a cabo entre organismos de especies distintas, lo que en principio haría un intercambio más complicado genética, fisiológica, ecológica y evolutivamente hablando en comparación con las relaciones humanas. De esta forma, podemos observar que la relación entre la planta del fríjol y la R. etli es una simbiosis de tipo mutualista. De tal forma se ha observado en experimentos que si nosotros separamos la bacteria R. elti de las raíces de la planta del fríjol donde habita, simplemente la planta no crecería, o crecería de forma deficiente y con pobreza en sus nutrientes (véase figura X).
La secuencia completa del genoma de Rhizobium etli
La reflexión que cabe mencionar a este nivel es que estudiar a ciertos organismos de forma aislada resulta incompleto y hasta fuera de la realidad cuando queremos entender procesos biológicos donde las relaciones simbióticas son determinantes: como la producción de clorofila y la fijación de nitrógeno en las plantas, la respiración celular en los animales, incluso las enfermedades. Dejar de lado el estudio detallado de estas relaciones biológicas es como si quisiéramos entender la principal historia de amor de Shakespeare sin Romeo o sólo analizando a Julieta, o como si quisiéramos encontrar la cura a una enfermedad sólo estudiando las distorsiones clínicas que se generan sin saber qué organismo las originó y cómo se llevan a cabo en el cuerpo humano. Existen muchas razones para estudiar a la planta del fríjol, una de ellas (tal vez la más importante) para el Centro de Ciencias Genómicas (CCG) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) es estudiar, desde distintas disciplinas científicas, las características fisiológicas, genéticas, taxonómicas y evolutivas de su simbiosis con la bacteria R. etli.
Aunque la variedad de Rhizobium que se estudia en el CCG de la UNAM está presente en los suelos agrícolas de casi todo el continente americano, México ha sido el país que ha generado un amplio acervo de aportaciones científicas en el conocimiento y experimentación de esta bacteria del fríjol. Sólo por mencionar dos ejemplos, en 1982, el Dr. Rafael Palacios de la Lama del CCG publicó en la revista Nature un estudio donde señala que R. etli tenía tres copias de los genes nifHDK, cuyo producto enzimático, llamado Nitrogenasa, es el responsable de fijar el nitrógeno en las leguminosas. Once años más tarde, en 1993, la Dra. Esperanza Martínez, también del CCG, realizó la redefinición taxonómica y demostró que Rhizobium etli es una especie diferente de la bacteria Rhizobium leguminosarum, que actúa en otras leguminosas y con la cual se le había confundido. Aunadas éstas y otras investigaciones científicas en el área, en 2006, México se convirtió en el segundo país después de Brasil, donde se secuenció una bacteria de la uva, en darse a la tarea de secuenciar el genoma completo de un organismo. Varios grupos de trabajo del CCG de la UNAM, encabezados por los doctores Julio Collado-Vides, Víctor González Zúñiga y Guillermo Dávila Ramos lograron obtener, desintegrar, interpretar y volver a armar mediante procesos experimentales y de bioinformática el genoma completo de la bacteria R. etli, la cual fue aislada en Celaya, Guanajuato. Sólo el proceso de secuenciación del genoma llevó más de siete años con una inversión desde el año 2001 de poco más de 70 millones de pesos por parte del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT), del Fondo Gonzalo Río Arrote y de la propia UNAM. La publicación oficial del genoma completo de esta bacteria se realizó en una de las revistas científicas de mayor prestigio mundial perteneciente a la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos (Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA).
El desciframiento del genoma completo de esta bacteria con poco más de 6 mil genes nos ha permitido saber que además del genoma principal (un cromosoma de aproximadamente 6 millones de pares de bases de nucleótidos) que es circular y que contiene todos los genes necesarios para que R. elti pueda desarrollarse como tal y sobrevivir, también tiene otras seis largas moléculas de DNA de diferente tamaño (que juntas suman poco más de 2 millones de pares de bases) fuera del genoma (extracromosomales) llamados plásmidos. Los plásmidos de R. etli, que flotan libremente en el citoplasma de la bacteria ya que ésta no tiene núcleo, tienen la información genética que le sirve a la bacteria para contender con diferentes ambientes existentes en el suelo. Sin embargo, sólo uno de estos seis plásmidos contiene la mayor parte de los genes necesarios para llevar a cabo la simbiosis con la planta del fríjol y así la fijación biológica del nitrógeno. Este DNA extracromosomal de R. etli fue llamado plásmido simbiótico.
Pero, ¿cómo se produce la simbiosis?
La simbiosis efectiva es un proceso altamente específico; sin embargo, el proceso de especificidad varía tremendamente entre las diferentes especies hermanas de Rhizobium. Por ejemplo, Rhizobium etli, establece simbiosis efectiva solamente con Phaseolus vulgaris (la planta del fríjol), aunque otros grupos de trabajo la han encontrado formando simbiosis efectiva con Mimosa affinis, una leguminosa nativa de la Sierra de Huautla (una de las reservas ecológicas en México). Otras por el contrario muestran un amplio rango de hospedero, éste es el caso de Rhizobium sp. NGR234 que nodula 112 géneros incluyendo a una planta no-leguminosa llamada Parasponia.
Así, el proceso de simbiosis entre las dos especies, las bacterias Rhizobium etli y la planta de fríjol Phaseolus vulgaris, empieza por un reconocimiento y adherencia mutuo en donde se involucran un intercambio de señales. La primera señal del reconocimiento la provee la planta, específicamente, las raíces de la leguminosa secretan unas moléculas de bajo peso molecular conocidas como flovonoides. Las bacterias R. etli pueden entonces reconocer estos flavonoides a partir de la expresión constitutiva (todo el tiempo) de uno de sus genes, el llamado NodD. A partir del reconocimiento "flavonoide específico-gen NodD" es como la bacteria entra en contacto con los pelos radiculares de la planta y se activa la expresión de otros genes cercanos a NodD en el plásmido simbiótico de la bacteria. Estos genes en conjunto son llamados Nod y, a excepción de NodD, no se activan si no se lleva a cabo esta fase de reconocimiento. A partir de estos genes se secretan una serie de compuestos indispensables para que se lleven a cabo los pasos consecutivos de la infección y penetración efectiva de la bacteria. En particular, se secreta un compuesto lipopolisacarídico denominado factor NOD que induce una serie de deformaciones en los pelos radiculares de la raíz permitiendo así el progreso de la infección. Durante la infección, la bacteria entra en el pelo radicular y forma canales de infección; es decir, ¡literalmente túneles entre las celulares de la raíz! Durante esta penetración las bacterias no quedan alojadas directamente dentro del citoplasma de las células de la planta, sino que se lleva a cabo la fase de nodulación, a partir de la cual se forman "vesículas" especializadas (nódulos) rodeadas por una cubierta extra de las membranas celulares de la planta. Aquí es donde R. etli permanecerá alojada hasta el término de la simbiosis. Dentro de los nódulos, los R. etli se dividen varias veces y se transforman en bacteroides, quedando rodeados por una membrana bacteriana adicional. A partir de esta fase los dos organismos establecen una cooperación metabólica para llevar a cabo la fijación biológica del nitrógeno. Por un lado, las hojas reducen el C02 en azúcares durante la fotosíntesis (llevada a cabo en las hojas) y lo transportan a la raíz donde los bacteroides de Rhizobium lo usan como fuente de energía para proveer ATP al proceso de la fijación biológica de nitrógeno. Mientras que por el otro, los bacteroides de Rhizobium reducen N2 a amonio (NH4+), el cual exportan al tejido vegetal para su asimilación en proteínas y otros compuestos nitrogenados complejos.
La transformación del nitrógeno atmosférico a amonio se lleva a cabo por la enzima Nitrogenasa, la cual esta codificada por tres genes expresados conjuntamente en el plásmido simbiótico de la bacteria llamados nifHDK. La Nitrogenasa requiere de considerables cantidades de ATP; en condiciones de laboratorio se requieren 16 moléculas de ATP (112 kilocalorías), mientras que en condiciones naturales se ha estimado que la demanda energética es mucho mayor de 20-30 moléculas de ATP (aprox. 200 kcal). Así como también se requiere de otra enzima, la Leghemoglobina, una proteína globular codificada por un gen de la planta de fríjol cuya función es atrapar el oxígeno y limitar su concentración dentro del nódulo para facilitar el trabajo de la Nitrogenasa. De esta forma los bacteroides reciben suficiente oxígeno para sobrevivir y se evita que la Nitrogenasa pueda ser inactivada por el oxígeno. Como hemos podido observar, la mayoría de los genes relacionados con el proceso de simbiosis se encuentran en el plásmido simbiótico de R. etli, es por ello que conocer la secuencia completa de estos elementos genéticos (plásmidos) es igualmente importante que el genoma mismo de R. etli. Si nosotros quitáramos el plásmido simbiótico de R. etli, ésta ya no sería capaz de nodular, es decir no establecería la simbiosis con el planta del fríjol y tampoco realizaría la fijación biológica del nitrógeno.
El futuro del estudio del genoma de la bacteria del fríjol:
"Hay Rhizobium etli para rato..."
El desciframiento del genoma de R. etli no sólo nos ayuda a entender los mecanismos genéticos-moleculares que permiten la simbiosis entre dos organismos de diferente especie y la fijación biológica del nitrógeno en plantas, sino que a partir de este genoma se han iniciado diversas líneas de investigación, relacionadas no sólo con la alimentación sino también con la salud, la medicina forense y legal y la antropología. El proyecto de R. etli es dirigido actualmente por el Dr. Julio Collado-Vides y en él también participan los doctores Guillermo Dávila Ramos, Jaime Mora Célis y Rafael Palacios de la Lama, responsables de estudiar tres vías de investigación básica: la evolución retrospectiva, que analiza las poblaciones actuales de bacterias para proponer hipótesis sobre el origen de sus moléculas; la fisiología funcional, que es el estudio de sus funciones y procesos; y la evolución prospectiva, que utiliza los dos aspectos anteriores para generar combinaciones genéticas nuevas del genoma del Rhizobium y conocer sus efectos positivos sobre el proceso de simbiosis y la fijación de nitrógeno.
Bajo ese contexto, la Dra. Georgina Hernández, también del CCG de la UNAM, encabeza otro proyecto multidisciplinario destinado a secuenciar el genoma del fríjol, el cual se estima en cerca de 600 millones de pares de bases. De las cuatro especies de fríjol domesticadas en Mesoamérica, la Phaseolus vulgaris, que establece simbiosis con Rhizobium etli y R. tropici, es la más cultivada y comprende numerosas variedades, que se distinguen por el color, el tamaño y otras cualidades de los granos. Esta línea de investigación se realiza en el marco del consorcio internacional para la genómica de frijol que se ha llamado "Phaseomics".
Además, los datos obtenidos del genoma de R. etli nutren varios proyectos de investigación en el CCG de la UNAM enfocados a entender la genómica funcional de la simbiosis en R. etli y otras especies fijadoras de nitrógeno, el proceso de nodulación y la respuesta a los estreses bioticos y abióticos del fríjol. Asimismo, se coordinan otros proyectos externos al CCG, tales como la microbiología industrial y genética del agave tequilero (que es de particular interés para la economía nacional), bacterias patógenas y algunas tesis sobre medicina genómica.
Rhizobium etli en los biofertilizantes, hacia un desarrollo sustentable
En particular, la genómica funcional nos ha permitido conocer, a partir de la secuencia completa de R. etli, cómo la fijación biológica de nitrógeno puede ayudarnos a encontrar los medios para reducir o eliminar los fertilizantes sintéticos nitrogenados que causan problemas ecológicos. Ya que el nitrógeno es, después del agua, un factor primordial para aumentar los rendimientos de las cosechas. De hecho, en el CCG de la UNAM ya se han desarrollado fertilizantes biológicos para mejorar la producción agrícola. Éstos son formalmente conocidos como biofertilizantes. Los biofertilizantes son organismos vivos usados en la agricultura como fertilizantes de las plantas. De esta forma, la aplicación de una cepa de R. etli de mejores características genéticas en los fertilizantes puede suponer un incremento considerable de los rendimientos de la planta. Ciertos cambios genéticos obtenidos a través de combinaciones genéticas naturales en el CCG, enfocados en la regulación del genoma y estructura de R. etli, han mostrado que se puede cambiar la capacidad de establecer con mayor éxito sus relaciones simbióticas así como de la fijación biológica de nitrógeno, lo que permite un mayor incremento de nitrógeno disponible para el uso de las plantas.
Entonces, a través de bacterias de alto contenido de nitrógeno se consigue que los biofertilizantes dupliquen el rendimiento por hectárea en comparación con los fertilizantes químicos tradicionales y reduzcan en 50% el consumo de agua para el riego en los cultivos. La principal ventaja es que al ser fertilizantes naturales, éstos son respetuosos con el ambiente y no generan contaminantes de tipo NO genético. Los fertilizantes sintéticos, por otra parte, si bien nutren a las plantas, también contaminan los mantos freáticos y provocan daños ecológicos al favorecer el crecimiento de bacterias y al robar el oxígeno a los peces. Otras ventajas de los biofertilizantes respecto a los fertilizantes tradicionales son su capacidad para sustituir hasta el 50% del nitrógeno de origen industrial y el aprovechamiento de los microorganismos de la tierra para que la planta asimile mejor los nutrientes y así promover una agricultura sustentable. Los principales organismos vivos usados como biofertilizantes en la actualidad son las bacterias fijadoras de nitrógeno atmosférico que pertenecen a los géneros Rhizobium, Azotobacter y Azospirillium.
"Un taco de fríjoles con Rhizobium etli por favor..."
Muchas personas creen que los frijoles nos hacen engordar. Esta creencia está sustentada en la tradicional forma de prepararlos, en la que se adicionan productos con alto contenido en grasas saturadas, tales como carne o manteca de cerdo y tocino. Lo cierto es que los frijoles son, por lo general, poco calóricos, aportan una cantidad mínima de grasas y producen un notable efecto de saciedad. Una ración de sesenta gramos (los granos que nos pueden caber en una mano) de la mayoría de las legumbres aporta entre 155 y 180 calorías. Además, el frijol posee espectaculares propiedades alimenticias, de las cuales hemos hablado extensamente. Los frijoles, por su larga perdurabilidad dentro de la dieta de muchos pueblos, han demostrado sus dones y la necesidad de considerarlos como alimentos excepcionales. En definitiva, el consumo del fríjol forma parte de la cultura mexicana. Los avances científicos corroboran la necesidad de incorporar y mantener este alimento en la dieta convencional, por sus probados valores nutricionales. No cabe duda de que insistir sobre sus genuinas cualidades y las investigaciones científicas que nos permitan mantenerlas o mejorarlas constituye un noble propósito que enfatiza su rol cultural y creciente en el futuro de la alimentación, al menos en México.