Descripción del proyecto
LA AGRICULTURA DEBERA HACER FRENTE DURANTE EL SIGLO XXI AL RETO DE PRODUCIR MAS PARA PODER APORTAR ALIMENTO A UNA POBLACION EN CONSTANTE CRECIMIENTO EN UNAS CONDICIONES CLIMATICAS MAS DESFAVORABLES, EL DESARROLLO DE CULTIVOS MAS EFICIENTES QUE PERMITAN REDUCIR COSTES DE PRODUCCION (POR EJEMPLO, POR UN MENOR USO DE FERTILIZANTES) A LA VEZ QUE TOLEREN MEJOR EL ESTRES PRODUCIDO POR EL CAMBIO CLIMATICO PUEDE AYUDAR A AFRONTAR LOS RETOS MENCIONADOS, ENTRE LOS DIFERENTES ELEMENTOS ESENCIALES DE LAS PLANTAS, EL POTASIO (K+) TIENE UN PAPEL ESPECIALMENTE RELEVANTE POR SU IMPORTANCIA EN EL CRECIMIENTO Y RENDIMIENTO, EN CUANTO AL DESARROLLO DE MUCHOS FRUTOS COMO EL TOMATE, EL K+, AL ACTUAR COMO OSMOTICO, CONTRIBUYE ENORMEMENTE A LA ACUMULACION DE AGUA, Y POR TANTO, AL AUMENTO DEL PESO DEL FRUTO, DEBIDO A LAS IMPORTANTES FUNCIONES QUE LLEVA A CABO EL K+, UNA CORRECTA DISTRIBUCION Y SUMINISTRO DE ESTE NUTRIENTE EN LAS PLANTAS PERMITEN QUE ESTAS SEAN MAS TOLERANTES A DIFERENTES ESTRESES TANTO ABIOTICOS COMO BIOTICOS,EL K+ ES ABSORBIDO POR LA RAIZ Y POSTERIORMENTE ES VERTIDO AL XILEMA (JUNTO CON OTROS NUTRIENTES Y EL AGUA) PARA SU DISTRIBUCION POR LA PARTE AEREA DE LA PLANTA, UNA SEGUNDA RUTA A TRAVES DEL FLOEMA PERMITE UNA REALOCACION DEL K+ EN ORGANOS SUMIDERO COMO HOJAS JOVENES, LA RAIZ O EL FRUTO, ESTA DOBLE CIRCULACION DE K+ A TRAVES DE LOS HACES VASCULARES CONTRIBUYE A LA REGULACION DE LA ABSORCION Y DISTRIBUCION DE K+ EN LA PLANTA, CONSTITUYENDO UN EJE CLAVE EN LA NUTRICION DE ESTE CATION Y DE OTRAS MOLECULAS DEPENDIENTES DE LOS GRADIENTES DE K+, EN LOS ULTIMOS AÑOS SE HAN LOGRADO GRANDES AVANCES EN LA COMPRENSION DE LOS MECANISMOS DE CARGA Y DESCARGA DE K+ EN LOS HACES VASCULARES EN ARABIDOPSIS, CONCRETAMENTE, ESTOS TRABAJOS HAN PERMITIDO IDENTIFICAR LOS SISTEMAS DE TRANSPORTE CLAVE Y ESTABLECER UN MODELO DE FUNCIONAMIENTO QUE PARECE ESTAR CONSERVADO EN ESPECIES DE INTERES AGRICOLA, EN EL MODELO DE ARABIDOPSIS, EL CANAL SKOR PARTICIPA EN LA CARGA DE K+ EN EL XILEMA Y EL CANAL AKT2 REALIZA LA ENTRADA/SALIDA DE K+ A NIVEL DEL FLOEMA, POR OTRO LADO, LA PUBLICACION DE DIVERSOS GENOMAS ASI COMO LA APARICION DE TECNICAS DE BIOLOGIA MOLECULAR INNOVADORAS QUE PERMITEN LA EDICION GENICA, COMO EL CRISPR-CAS, NOS SITUAN EN LA ACTUALIDAD EN UN MOMENTO CRITICO PARA PODER ABORDAR ESTUDIOS GENETICOS EN PLANTAS CULTIVADAS COMO EL TOMATE, CON LA VENTAJA ADICIONAL DEL CONOCIMIENTO GENERADO EN PLANTAS MODELO COMO ARABIDOPSIS, EN EL PRESENTE PROYECTO SE PROPONE LLEVAR A CABO UN ESTUDIO DE LOS SISTEMAS QUE PARTICIPAN Y REGULAN EL TRANSPORTE DE K+ EN LOS HACES VASCULARES DE TOMATE, EL PROYECTO CONTARA CON TRES GRANDES FASES: (I) ANALISIS DE EXPRESION ESPACIO-TEMPORAL DE LOS GENES HOMOLOGOS A SKOR Y AKT2 IDENTIFICADOS EN TOMATE, (II) CARACTERIZACION FUNCIONAL DE LAS PROTEINAS CODIFICADAS EN SISTEMAS HETEROLOGOS Y (III) ESTUDIO DE SU CONTRIBUCION AL TRANSPORTE DE K+ EN LOS HACES VASCULARES Y AL DESARROLLO DEL FRUTO A TRAVES DE GENERACION Y COMPLEMENTACION DE MUTANTES DE PERDIDA DE FUNCION MEDIANTE CRISPR-CAS, ESTA INFORMACION PERMITIRA LA ELABORACION DE ESTRATEGIAS DE MEJORA EN LA EFICIENCIA DE LA CIRCULACION Y ALOCACION DE K+ BASADAS EN EL PAPEL DE LOS GENES CARACTERIZADOS, A SU VEZ, ESTOS GENES PUEDEN CONSTITUIR "DIANAS" BIOTECNOLOGICAS PARA ORIENTAR FUTUROS ESTUDIOS DE VARIABILIDAD NATURAL O DE MODIFICACION GENETICA TANTO EN TOMATE COMO EN ESPECIES CERCANAS COMO EL PIMIENTO O LA PATATA, POTASIO\CANAL IONICO\TOMATE\XILEMA\FLOEMA\CRISPR-CAS