Descripción del proyecto
LAS DIATOMEAS SON CONSTITUYENTES FUNDAMENTALES DEL FITOPLANCTON OCEANICO, CONTRIBUYEN DE FORMA DECISIVA A LA FIJACION DE CARBONO EN EL FONDO MARINO Y TIENEN RELEVANTES USOS BIOTECNOLOGICOS, EN PARTICULAR EN PISCIFACTORIAS Y COMO POSIBLE FUENTE DE BIOCOMBUSTIBLES Y OTROS PRODUCTOS DE INTERES. SIN EMBARGO, SE CONOCE POCO SOBRE EL FUNCIONAMIENTO DEL TRANSPORTE ELECTRONICO FOTOSINTETICO DE ESTOS ORGANISMOS. POR OTRA PARTE, ESTA BIEN ESTABLECIDO QUE SU CRECIMIENTO ESTA LIMITADO POR LA CARENCIA DE HIERRO EN EL MEDIO MARINO. PARTE DE ESTA LIMITACION SE DEBE AL USO EXCLUSIVO DEL CITOCROMO C6 COMO DONADOR DE ELECTRONES AL FOTOSISTEMA I Y LA AUSENCIA DE LA CUPROPROTEINA PLASTOCIANINA COMO DONADOR ALTERNATIVO. EL PROYECTO APROVECHA LA EXPERIENCIA PREVIA DEL GRUPO EN EL ESTUDIO DE LA RELACION ESTRUCTURA-FUNCION DE METALOPROTEINAS FOTOSINTETICAS PARA ABORDAR EL ANALISIS DE LOS MECANISMOS DE TRANSFERENCIA ELECTRONICA FOTOSINTETICA EN DIATOMEAS, UTILIZANDO LA ESPECIE PHAEODACTYLUM TRICORNUTUM COMO SISTEMA MODELO. ESTE ANALISIS DARA PASO A UNA APROXIMACION APLICADA, CON IMPLICACIONES EN BIOTECNOLOGIA RELACIONADAS CON EL ESTRES POR METALES, LA EFICIENCIA FOTOSINTETICA Y LA FIJACION DE CO2. EL PROYECTO SE PROPONE: 1) LLEVAR A CABO UNA CARACTERIZACION EN PROFUNDIDAD DEL TRANSPORTE ELECTRONICO FOTOSINTETICO DE LA DIATOMEA PHAEODACTYLUM TRICORNUTUM, CON ESPECIAL ENFASIS EN EL ESTUDIO DE LA INTERACCION DEL CITOCROMO C6 CON EL FOTOSISTEMA I Y EL CITOCROMO B6F, ASI COMO LA FUNCION FISIOLOGICA DEL CITOCROMO C550 DEL FOTOSISTEMA II, CENTRANDONOS EN LA RELACION ESTRUCTURA-FUNCION Y LOS FACTORES QUE REGULAN EL RECONOCIMIENTO MOLECULAR PROTEINA-PROTEINA, Y LA EXISTENCIA DE RUTAS ALTERNATIVAS DE TRANSPORTE ELECTRONICO; 2) LA CONSTRUCCION DE UNA ESTIRPE DE PHAEODACTYLUM TRICORNUTUM MENOS SENSIBLE A LA FALTA DE HIERRO Y MAS RESISTENTE ANTE CONCENTRACIONES TOXICAS DE COBRE, MEDIANTE LA INTRODUCCION DEL GEN FUNCIONAL DE UNA PLASTOCIANINA SELECCIONADA A PARTIR DE PLASTOCIANINAS DE DISTINTOS ORGANISMOS, DESDE CIANOBACTERIAS A ALGAS EUCARIOTAS Y PLANTAS, ESCOGIDA POR SU MAYOR EFICIENCIA; Y 3) EL ANALISIS TRANSCRIPTOMICO, FISIOLOGICO Y BIOTECNOLOGICO DE LAS DIATOMEAS MODIFICADAS GENETICAMENTE EN CONDICIONES LIMITANTES DE HIERRO Y TOXICAS DE COBRE, PARA ESTABLECER LAS RUTAS AFECTADAS (POSITIVA O NEGATIVAMENTE) POR LA INTRODUCCION DE LA PLASTOCIANINA, Y EVALUAR SU CRECIMIENTO Y PRODUCTIVIDAD CON VISTAS A SU POSIBLE USO EN APLICACIONES BIOTECNOLOGICAS, INCLUYENDO CULTIVOS AL EXTERIOR.EL PROYECTO CUENTA CON LA COLABORACION DE DISTINTOS GRUPOS, NACIONALES Y EXTRANJEROS, EXPERTOS EN LA BIOLOGIA MOLECULAR DE DIATOMEAS, LA BIOLOGIA MOLECULAR Y BIOENERGETICA DEL FOTOSISTEMA II, Y LA BIOTECNOLOGIA DE MICROALGAS. ASI, LA GRAN VARIEDAD DE TECNICAS DISPONIBLES EN EL LABORATORIO DE SEVILLA (ESPECTROSCOPIA LASER, FLUJO DETENIDO, MICROCALORIMETRIA, TERMOLUMINISCENCIA, ESPECTROSCOPIA DE FLUORESCENCIA MODULADA, POTENCIOMETRIA REDOX, MUTAGENESIS DIRIGIDA, MODELADO ASISTIDO POR ORDENADOR, ETC) SE COMPLETARA CON LAS DISPONIBLES EN LOS GRUPOS QUE COLABORAN EN ESTE PROYECTO, PARA RESOLVER LOS PROBLEMAS DE UNA FORMA GLOBAL E INTERDISCIPLINAR. LOS RESULTADOS OBTENIDOS SERAN DE APLICACION EN BIOTECNOLOGIA Y MEDIOAMBIENTE, YA QUE LAS DIATOMEAS CONTRIBUYEN DE FORMA MUY SIGNIFICATIVA A LA PRODUCCION FOTOSINTETICA GLOBAL Y AL SECUESTRO DE DIOXIDO DE CARBONO, Y SON DE APLICACION BIOTECNOLOGICA EN PISCIFACTORIAS Y ACUICULTURA, ENTRE OTROS USOS.