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 posible regulación de los factores eIF4Es (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 citados mecanismos de regulación de la traducción, en este proyecto se están identificando los mensajeros que se traducen de forma selectiva en respuesta a diferentes estreses. Este estudio nos permitirá por una parte identificar nuevas proteínas con funciones relevantes en el proceso de adaptación, que están siendo caracterizadas en las dos especies seleccionadas. 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

-“Regulation of Translation by TOR, eIF4E and eIF2α in Plants: Current Knowledge, Challenges and Future Perspectives” Frontiers in Plant Science. 26;8:644. doi: 10.3389/fpls.2017.00644.

Autores: Sesma A.; Castresana C.; Castellano M. Mar-2017 

-“HOP3 a new regulator of the ER stress response in Arabidopsis with possible implications in plant development and response to biotic and abiotic stresses” Plant Signaling Behaviour. 2017 doi: 10.1080/15592324.2017.1317421.

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

-"Evolutionary aspects of translation regulation during abiotic stress and development in plants". Springer International Publishing, Cham. p. 477-490. In G. Hernández and R. Jagus (eds.). Evolution of the Protein Synthesis Machinery and Its Regulation. doi: 10.1007/978-3-319-39468-8_18.

Autores: Toribio, R; Muñoz, A; Castro-Sanz, AB; Ferrando, A; Berrocal-Lobo, M and Castellano, M.M. -2016

-"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. 

Eventos

- Participación en el Cuarto Día Internacional de la Fascinación por las Plantas (17 de mayo del 2017) en el Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas con el taller "Las plantas también pasan calor" (Laboratorio de Mar Castellano)

- Participación en la Semana de la Ciencia 2016 en el Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas con los Talleres:
"Las plantas también pasan calor" (Laboratorio de Mar Castellano)

"Hongos: chic@s buen@s y chic@s mal@s" (Laboratorio de Ane Sesma).

SemanaCiencia2016-CBGP

SemanaCiencia2016-CBGP

Noticias

Tags

  • biotecnologia
  • Estrés abiótico
  • Arabidopsis
  • estrés biótico
  • Arroz