Descripción del proyecto
EL HIERRO ES UN MICRONUTRIENTE ESENCIAL PARA TODOS LOS ORGANISMOS EUCARIOTAS, SIN EMBARGO, SU BAJA SOLUBILIDAD A PH FISIOLOGICO PROVOCA DEFICIENCIA DE HIERRO EN PLANTAS Y HUMANOS, CON IMPORTANTES CONSECUENCIAS EN AGRICULTURA Y SALUD, UN TERCIO DE LAS TIERRAS CULTIVABLES PRESENTAN UNA INSUFICIENTE BIODISPONIBILIDAD DE HIERRO, MIENTRAS QUE LA ANEMIA POR DEFICIENCIA DE HIERRO ES LA CARENCIA NUTRICIONAL MAS EXTENDIDA EN EL MUNDO, SIENDO MUJERES Y NIÑOS LOS PRINCIPALES AFECTADOS, PARA EVITAR LA FALTA DE HIERRO SE UTILIZAN ESTRATEGIAS COMO LA SUPLEMENTACION Y LA FORTIFICACION DE LOS ALIMENTOS CON COMPUESTOS DE HIERRO, EN ESTE PROYECTO PRETENDEMOS AVANZAR EN EL CONOCIMIENTO DE LOS MECANISMOS QUE REGULAN LA RESPUESTA A LA DEFICIENCIA HIERRO EN PLANTAS SUPERIORES, UNA DE LAS PRINCIPALES ENTRADAS DE NUTRIENTES EN LOS SERES VIVOS, Y EN LA LEVADURA SACCHAROMYCES CEREVISIAE, UTILIZADA COMO ORGANISMO MODELO Y SUPLEMENTO NUTRICIONAL, DADO QUE MUCHOS ASPECTOS DE LA HOMEOSTASIS DEL HIERRO SE ENCUENTRAN CONSERVADOS, REALIZAREMOS ESTUDIOS CON ESTA LEVADURA Y LA PLANTA MODELO ARABIDOPSIS THALIANA, ESTABLECIENDO UNA SINERGIA QUE FORTALEZCA NUESTROS RESULTADOS EN LOS DOS SISTEMAS, CON LOS CONOCIMIENTOS PREVIOS SOBRE LA HOMEOSTASIS DEL HIERRO Y LOS RESULTADOS ESPERABLES DE ESTA PROPUESTA, PRETENDEMOS DESARROLLAR ESTRATEGIAS BIOTECNOLOGICAS QUE NOS PERMITAN OBTENER ALIMENTOS CON MAYOR CONTENIDO EN HIERRO, PARTIENDO DE QUE EL COBRE ES ESENCIAL PARA EL TRANSPORTE Y DISTRIBUCION DEL HIERRO, Y DE QUE, EN ARABIDOPSIS, HAY MUTANTES EN EL TRANSPORTE DE COBRE QUE SON MAS RESISTENTES A LA CLOROSIS FERRICA, ESTUDIAREMOS LAS POSIBLES CONEXIONES ENTRE LA HOMEOSTASIS DEL COBRE Y DEL HIERRO QUE FAVOREZCAN LA OPTIMA ADQUISICION Y UTILIZACION DEL HIERRO, TANTO EN ARABIDOPSIS COMO EN S, CEREVISIAE (OBJETIVO 1), EN LOS ULTIMOS AÑOS HEMOS DEMOSTRADO QUE EN S, CEREVISIAE EL FACTOR REGULADOR CTH2 (CONSERVADO EN PLANTAS Y HUMANOS) DESEMPEÑA UN PAPEL CLAVE EN LA REMODELACION METABOLICA ORIGINADA POR LA DEFICIENCIA DE HIERRO A TRAVES DEL CONTROL DE LA ESTABILIDAD DE MRNAS DIANA, ESTUDIAREMOS EL EFECTO QUE EJERCE CTH2 SOBRE LA TRADUCCION DE SUS MRNAS DIANA Y COMO AFECTA LA FOSFORILACION Y UBICUITILACION DE CTH2 A SU FUNCION, TAMBIEN DETERMINAREMOS LA REGULACION POR METALES DEL HOMOLOGO DE CTH2 EN ARABIDOPSIS (ATCTH2) Y NOS AYUDAREMOS DE ENSAYOS EN S, CEREVISIAE PARA IDENTIFICAR POSIBLES MRNAS REGULADOS POR LA PROTEINA ATCTH2 (OBJETIVO 2), EL HIERRO ES ESENCIAL PARA LA SINTESIS DEL DNA DEBIDO A QUE ACTUA COMO COFACTOR DE LAS DNA POLIMERASAS Y LA ENZIMA RIBONUCLEOTIDO REDUCTASA (RNR), HEMOS CARACTERIZADO DIFERENTES MECANISMOS MOLECULARES QUE OPTIMIZAN LA ACTIVIDAD DE LA ENZIMA RNR DE S, CEREVISIAE EN RESPUESTA A LA ESCASEZ DE HIERRO, ALGUNOS DE ELLOS DEPENDIENTES DE CTH2, NOS PROPONEMOS IDENTIFICAR LOS FACTORES REGULADORES QUE ACTIVAN LA EXPRESION DE LAS SUBUNIDADES CATALITICAS DE RNR EN S, CEREVISIAE, ASI COMO SU PAPEL EN LA FUNCION DE ESTA ENZIMA EN DEFICIENCIA DE HIERRO, DADA LA RELEVANCIA DE RNR, TAMBIEN ESTUDIAREMOS LA REGULACION POR METALES DE LAS SUBUNIDADES DE RNR DE ARABIDOPSIS (OBJETIVO 3), POR ULTIMO, PRETENDEMOS EXPLORAR ESTRATEGIAS BIOTECNOLOGICAS QUE FAVOREZCAN EL DESARROLLO DE PLANTAS Y LEVADURAS ENRIQUECIDAS EN HIERRO DE MODO QUE PUEDAN UTILIZARSE COMO UNA FUENTE ADICIONAL DE HIERRO EN LA DIETA, ESTAS APROXIMACIONES INCLUYEN LA MODIFICACION DE FACTORES REGULADORES Y LA REDISTRIBUCION DEL HIERRO A TEJIDOS COMESTIBLES EN EL CASO DE LAS PLANTAS DE ARROZ (OBJETIVO 4), HIERRO\COBRE\LEVADURA\ARABIDOPSIS