Descripción del proyecto
LA ENZIMA RIBULOSA BIFOSTATO CARBOXILASA/OXIGENESA (RUBISCO) JUEGA UN PAPEL PREPONDERANTE EN LA BIOSFERA, SIENDO RESPONSABLE DE LA CONVERSION DE CO2 EN MOLECULAS ORGANICAS Y SOSTENIENDO LA INMENSA MAYORIA DE LAS CADENAS TROFICAS, A PESAR DE SU IMPORTANCIA, ASPECTOS ESENCIALES DE LA FUNCIONALIDAD DE LA RUBISCO, COMO SU CATALISIS IMPERFECTA, SU INCAPACIDAD DE DIFERENCIAR ENTRE CO2 Y O2, LA VARIACION EN LAS CARACTERISTICAS CATALITICAS O SU RESPUESTA A LA TEMPERATURA HAN SIDO PRINCIPALMENTE ESTUDIADOS EN PLANTAS TERRESTRES Y CULTIVOS, APENAS SE DISPONE DE INFORMACION ACERCA DE LA RUBISCO DE OTROS GRUPOS RELEVANTES DE ORGANISMOS FOTOSINTETICOS, COMO EL CASO DE MACROALGAS, FANEROGAMAS MARINAS Y OTRAS MACROFITAS ACUATICAS, EN ESTE SENTIDO, EL PRESENTE PROYECTO TIENE COMO OBJETIVO PRINCIPAL INVESTIGAR EL ESPECTRO DE VARIACION EN LOS RASGOS CATALITICOS DE LA RUBISCO DE LAS MACROFITAS ACUATICAS, Y DESCUBRIR LOS FACTORES EVOLUTIVOS, LOS MECANISMOS MOLECULARES SUBYACENTES Y LAS CONSECUENCIAS ECOLOGICAS DE DICHA VARIACION, CON TAL MOTIVO, SE PLANTEA UN ENFOQUE MULTIDIMENSIONAL (FILOGENETICO, ECOLOGICO, BIOQUIMICO Y MOLECULAR), QUE SUPONGA UN SALTO CUALITATIVO EN NUESTRA COMPRENSION DE LOS PROCESOS RESPONSABLES DE LA VARIABILIDAD NATURAL DE LA ENZIMA MAS IMPORTANTE PARA LA VIDA EN LA TIERRA, PARA ALCANZAR EL OBJETIVO PRINCIPAL, SE ABORDAN LOS SIGUIENTES OBJETIVOS SECUNDARIOS:1) AMPLIAR EL CONOCIMIENTO EXISTENTE SOBRE EL RENDIMIENTO CATALITICO DE LA RUBISCO EN EL AMBIENTE ACUATICO, CENTRANDOSE EN GRUPOS DESCONOCIDOS HASTA EL MOMENTO, ESPECIFICAMENTE MACROALGAS, FANEROGAMAS MARINAS Y OTROS MACROFITOS ACUATICOS, PARA EXPLORAR LA EVOLUCION DE LA RUBISCO EN ESTOS ECOSISTEMAS,(2) REVELAR LA BASE MECANISTICA DE LA VARIACION OBSERVADA EN LOS RASGOS CATALITICOS DE LA RUBISCO CONECTANDO GENOTIPO CON FENOTIPO, ESTE OBJETIVO SE LOGRARA MEDIANTE: 2,1) EL ANALISIS DE MARCAS DE SELECCION POSITIVA EN MACROFITOS ACUATICOS FILOGENETICAMENTE DIVERSOS, 2,2,) EL ANALISIS COMPARATIVO DE LA VARIACION EN LA SECUENCIA DE LA SUBUNIDAD GRANDE DE LA RUBISCO EN ESPECIES ESTRECHAMENTE RELACIONADAS, Y 2,3) LA IMPLEMENTACION DE UN ENFOQUE BASADO EN LA SINTESIS FUNCIONAL DE RUBISCO EN CHLAMYDOMONAS,(3) RELACIONAR LA VARIACION MOLECULAR Y CATALITICA EN LA RUBISCO DE MACROFITOS ACUATICOS CON LA DISPONIBILIDAD DE CO2, CONSIDERANDO LA PRESENCIA Y FUNCIONAMIENTO DE MECANISMOS DE CONCENTRACION DE CARBONO Y DE PROCESOS DE CALCIFICACION BIOLOGICA,(4) DESENTRAÑAR LA DEPENDENCIA DE LA TEMPERATURA EN LOS RASGOS CATALITICOS DE LA RUBISCO DE MACROFITOS ACUATICOS Y SU RELACION CON EL AMBIENTE TERMICO DONDE EVOLUCIONARON LAS ESPECIES,(5) MODELAR LA CAPACIDAD TEORICA DE ASIMILACION DE CARBONO DE LA RUBISCO BAJO DIFERENTES CONCENTRACIONES DE CO2 Y TEMPERATURA, Y CONTRASTAR ESTE MODELO CON LAS RESPUESTAS DE ACLIMATACION DE MACROFITOS ACUATICOS AL AUMENTO DE CO2 Y TEMPERATURA, CON EL OBJETIVO DE PREDECIR MEJOR COMO RESPONDERA LA PRODUCCION PRIMARIA ACUATICA AL CAMBIO CLIMATICO,(6) PROPORCIONAR UNA REVISION EXHAUSTIVA SOBRE LA EVOLUCION DE LA RUBISCO Y GENERAR EL EMBRION DE UNA BASE DE DATOS SOBRE LOS PARAMETROS CATALITICOS DE LA RUBISCO PARA FACILITAR EL INTERCAMBIO DE INFORMACION Y FOMENTAR LA COLABORACION EN EL CAMPO DE ESTUDIO DE LA RUBISCO,DEL ESTUDIO DE LA VARIABILIDAD DE LA RUBISCO EN MACROFITAS ACUATICAS Y DE SUS DETERMINANTES MOLECULARES PODRIAN SURGIR RESULTADOS DE GRAN UTILLIDAD PARA EL OBJETO DE AUMENTAR LA CAPACIDAD FOTOSINTETICA DE CULTIVOS, CAMBIO CLIMÁTICO\BALANCE DE CARBONO\RUBISCO\MACRÓFITOS MARINOS\ALGAS\SELECCIÓN POSITIVA\TRANSFORMACIÓN GENÉTICA