Descripción del proyecto
LAS LEGUMINOSAS SON UNA FUENTE IMPORTANTE DE PROTEINA PARA LA ALIMENTACION HUMANA Y ANIMAL, ESTA FAMILIA DE PLANTAS ES UNICA POR SU CAPACIDAD PARA ESTABLECER SIMBIOSIS CON LOS RIZOBIOS DEL SUELO, FORMANDO NODULOS QUE REDUCEN (FIJAN) EL NITROGENO ATMOSFERICO A AMONIO, LA FIJACION BIOLOGICA DE NITROGENO ES UN PROCESO BENEFICIOSO EN TERMINOS AGRICOLAS, ECONOMICOS Y MEDIOAMBIENTALES, PUES PERMITE LA REDUCCION DEL INSUMO DE FERTILIZANTES QUIMICOS DE ELEVADO COSTE Y POTENCIALMENTE CONTAMINANTES, LA FIJACION DE NITROGENO REQUIERE UNA BAJA CONCENTRACION DE OXIGENO COMPATIBLE CON LAS ACTIVIDADES NITROGENASA Y RESPIRATORIA DE LOS BACTEROIDES, EL OXIGENO ESTA REGULADO POR UNA BARRERA A LA DIFUSION DE OXIGENO Y POR LA LEGHEMOGLOBINA (LB), QUE SE ENCUENTRA A ALTAS CONCENTRACIONES EN EL CITOSOL DE LAS CELULAS INFECTADAS, SIN EMBARGO, EXISTEN OTRAS HEMOGLOBINAS (HBS) EN PLANTAS, DENOMINADAS NO-SIMBIOTICAS Y TRUNCADAS PORQUE NO SOLO SE EXPRESAN EN LOS NODULOS SINO TAMBIEN EN LAS HOJAS Y RAICES, LAS FUNCIONES DE LAS HBS EN PLANTAS SON EN SU GRAN MAYORIA DESCONOCIDAS, AUNQUE ALGUNAS DE ESTAS PROTEINAS PUEDEN PARTICIPAR EN EL METABOLISMO DEL OXIDO NITRICO Y EN LA ORGANOGENESIS, EL DESARROLLO Y SENESCENCIA DE LOS NODULOS SON PROCESOS ALTAMENTE COMPLEJOS Y REGULADOS EN LOS QUE PARTICIPAN, ENTRE OTROS FACTORES, LA PRODUCCION DE RADICALES LIBRES Y EN ALGUNOS CASOS EL ESTRES NITROXIDATIVO, EN ESTE PROYECTO ESTUDIAREMOS LA ESTRUCTURA Y FUNCION DE LAS HBS NO-SIMBIOTICAS Y TRUNCADAS QUE MUESTRAN UNA ELEVADA EXPRESION EN LOS NODULOS, TAMBIEN EXAMINAREMOS EN DETALLE LAS MODIFICACIONES POST-TRADUCCIONALES, RELACIONADAS CON EL ESTRES NITROXIDATIVO, EN LAS PROTEINAS NODULARES, INCLUYENDO LAS LBS Y OTRAS HBS, CON ESTA FINALIDAD, UTILIZAREMOS TANTO LEGUMINOSAS CULTIVADAS (JUDIA Y SOJA) COMO LOTUS JAPONICUS, UNA LEGUMINOSA MODELO PARA LOS ANALISIS GENETICOS Y MOLECULARES, LOS NODULOS DE JUDIA Y SOJA SE COSECHARAN EN TRES ESTADIOS DE DESARROLLO (JOVENES, MADUROS Y SENESCENTES), DE DONDE SE PURIFICARAN EL CITOSOL Y LAS MITOCONDRIAS, ESTE PROYECTO TIENE DOS OBJETIVOS PRINCIPALES, (1) EL PRIMERO ES CARACTERIZAR LAS HBS DE NODULOS Y ESTUDIAR SUS FUNCIONES, ESENCIALMENTE DURANTE EL DESARROLLO Y SENESCENCIA NODULAR, PRODUCIENDO LINEAS TRANSGENICAS RNAI QUE MUESTREN UNA EXPRESION BAJA O NULA DE LAS HBS NO-SIMBIOTICAS Y TRUNCADAS, SE MEDIRAN LAS AFINIDADES DE LAS HBS POR SUS LIGANDOS FISIOLOGICOS, SE DETERMINARA EL PAPEL DE LAS CISTEINAS EN LA ACTIVIDAD DE LAS HBS Y SE LOCALIZARAN LAS PROTEINAS EN TEJIDOS, CELULAS Y ORGANULOS, (2) EL SEGUNDO OBJETIVO ES INVESTIGAR LAS MODIFICACIONES POST-TRADUCCIONALES RELACIONADAS CON LA REGULACION REDOX Y EL ESTRES NITROXIDATIVO EN EL CITOSOL Y MITOCONDRIAS DE LOS NODULOS, ESTAS MODIFICACIONES INCLUYEN LA CARBONILACION DE PROTEINAS, LA OXIDACION Y NITROSILACION DE CISTEINAS, Y LA NITRACION DE TIROSINAS, LOS RESULTADOS ESPERADOS DE ESTE PROYECTO PROPORCIONARAN UNA VALIOSA INFORMACION SOBRE EL FUNCIONAMIENTO DE LOS NODULOS, LOS FACTORES QUE LIMITAN SU ACTIVIDAD Y LOS PROCESOS REGULADORES MEDIADOS POR RADICALES LIBRES DURANTE EL DESARROLLO Y SENESCENCIA NODULAR, ADEMAS, NUESTRAS INVESTIGACIONES SOBRE LAS HBS Y SOBRE LAS REGULACION DE PROTEINAS POR MODIFICACION POST-TRADUCCIONAL CONTRIBUIRAN A UN MEJOR CONOCIMIENTO DEL EFECTO DEL ENVEJECIMIENTO SOBRE LAS CELULAS VEGETALES, ESPECIALMENTE EN EL CITOPLASMA Y LAS MITOCONDRIAS, CON POTENCIALES APLICACIONES EN LOS ESTUDIOS SOBRE ORGANOGENESIS, PATOGENESIS, ESTRES ABIOTICO Y SENESCENCIA DE LAS PLANTAS, FIJACIÓN DE NITRÓGENO\ESTRÉS OXIDATIVO\HEMOGLOBINAS DE PLANTAS\SENESCENCIA NODULAR\SIMBIOSIS RIZOBIO-LEGUMINOSA