Descripción del programa

Un aspecto esencial que permite a las plantas coordinar la respuesta adaptativa a los diferentes estreses, ya sean producidos por las condiciones meteorológicas adversas (estrés abiótico) o por la infección por patógenos (estrés biótico), es la profunda reprogramación de la expresión génica que afecta a los múltiples niveles de su regulación. En comparación con la regulación transcripcional, el control a nivel de traducción de mensajeros preexistentes permite cambios más rápidos y eficientes de la expresión génica, un aspecto clave para asegurar la supervivencia de las plantas a situaciones cambiantes ambientales. En este sentido, aunque existen evidencias de que en plantas se inhibe la síntesis global de proteínas en respuesta a estrés abiótico, permitiendo sólo la traducción específica de mensajeros que codifican proteínas involucradas en la respuesta al estrés, se desconocen los mecanismos moleculares que median dicho control traduccional.

En el presente proyecto estamos analizando la regulación de la traducción en condiciones de estrés biótico y abiótico en plantas examinando la participación de la fosforilación del factor eIF2alpha y de la asociación de los factores eIF4Es a proteínas reguladoras (los dos mecanismos esenciales que regulan la traducción selectiva en otros sistemas). Este análisis se está realizando en paralelo en Arabidopsis, que lo utilizamos como sistema modelo de experimentación, y en arroz, especie de gran interés agronómico. Esto nos permite no sólo profundizar nuestro conocimiento de un proceso esencial de la respuesta adaptativa de las plantas sino también evaluar la posible conservación de esta regulación interespecie en el reino vegetal.

Además de los mecanismos de regulación de la traducción, en este proyecto se están identificando los mensajeros que se traducen de forma selectiva en respuesta a los diferentes estreses. Este estudio nos permite por una parte identificar nuevas proteínas con funciones relevantes en el proceso de adaptación, que están siendo caracterizadas en las dos especies seleccionadas, y por otra, profundizar nuestro conocimiento en los mecanismos moleculares que permiten su traducción selectiva. Los resultados de estos estudios nos proporcionarán nuevas herramientas biotecnológicas tales como el uso de las proteínas identificadas como marcadores de la tolerancia a estrés o la manipulación de su expresión para reducir el impacto negativo de las situaciones de estrés en la producción agrícola.

Publicaciones

"AtHOP3, a member of the HOP family in Arabidopsis, interacts with BiP and plays a major role in the ER stress response"Plant, Cell & Environment. DOI: 10.1111/pce.12927.

Autores: Fernández-Bautista, N.; Fernández-Calvino, L.; Muñoz, A.; Castellano, M. Mar - 2017

"Dissecting the proteome dynamics of the early heat stress response leading to plant survival or death in Arabidopsis". Plant, Cell & Environment. DOI: 10.1111/pce.12664.

Autores: Echevarría-Zomeño, S.; Fernández-Calvino, L.; Castro-Sanz, AB.; López, J.A.; Vázquez, J.; Castellano, M. Mar  - 2015. 

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Tags

  • biotecnologia
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