PARTICIPACION DE LAS ESPECIES REACTIVAS DEL NITRÓGENO, EN LAS RESPUESTAS BIOQUIMICAS Y FISIOLOGICAS INDUCIDAS POR SEQUIA EN PLANTAS

Las plantas se encuentran sometidas a una serie de estreses abióticos y bióticos, que afectan su crecimiento y desarrollo, estos desencadenan en la planta un amplio rango de respuestas, desde variaciones en la expresión génica y cambios en el metabolismo celular, hasta variaciones en la tasa de crecimiento y disminución del rendimiento.La sequía, es el estrés abiótico que repercute más negativamente en el rendimiento de los cultivos, siendo el aumento de los niveles de RNS bajo estas condiciones, una de las consecuencias directas del mismo. Es conocida la participación del NO, en diversos procesos fisiológicos, como la promoción de la germinación, supresión de la transición floral, mediación del movimiento estomático como intermediario de la señalización por ABA, y en la regulación de múltiples respuestas a estreses bióticos y abióticos. Por otro lado la sobreproducción de ONOO- derivado el NO en condiciones de estrés provoca efectos nocivos, como oxidación de proteínas y lípidos cloroplásticos, afectando el rendimiento del aparato fotosintético. Sin embargo, el ONOO- también puede mediar modificaciones postraduccionales, nitrando tirosinas libres o unidas a proteínas, para formar 3-nitrotirosina, lo cual se ha relacionado con la inhibición de actividades enzimáticas. Es por ello que consideramos relevante, comprender como intervienen las RNS, en el desarrollo de respuestas frente al estrés hídrico, y establecer su papel como moléculas citotóxicas, antioxidantes o de señalización, dependiendo del grado de déficit hídrico al cual se encuentra sometida la planta. En el Laboratorio de Bioquímica de Facultad de Agronomía, contamos con una importante caracterización fisiológica y bioquímica de las respuestas a sequía, en soja. Además contamos con una colección de genes que se expresan diferencialmente en dos cultivares contrastantes, respecto a la tolerancia a sequía. Esta información nos permitirá conocer los niveles y tipos de respuesta a sequía, los cuales han sido identificados como de respuesta temprana, por ejemplo el cierre estomático, o tardía como la acumulación de osmolítos compatibles (prolina). La identificación de genes con expresión diferencial a sequía, ha permitido tener un conocimiento mas profundo del tipo de mecanismos que se ponen en marcha, en un cultivo frente a sequía. Poder relacionar los niveles de RNS generadas durante la sequía, con las respuestas inducidas en soja ya caracterizadas, nos permitirá determinar que papel tienen estas RNS en la alteración de dichas respuestas. Nuestro laboratorio ha venido trabajando con mutantes de Arabidopsis thaliana afectados en la respuesta a sequía, la caracterización de algunos de éstos, muestran que especies reactivas del oxigeno están involucradas en la señalización de estas respuestas, sin embargo no conocemos si las RNS también juegan un rol importante en la regulación de las respuestas de tolerancia frente a sequía. El uso del modelo Arabidopsis thaliana nos permitirá profundizar en el análisis ya que se cuenta con un gran número de herramientas bioquímicas y moleculares de análisis de esta planta.La complementación de los resultados obtenidos en ambas especies de plantas, potenciará el uso de la información obtenida en la mejora de la tolerancia a sequía en especies de interés agrícola