Descripción del proyecto
LA PRODUCCION AGRICOLA MUNDIAL ACTUALMENTE SE ENCUENTRA AMENAZADA POR EL CONTINUO AUMENTO DE LA POBLACION Y LAS CONDICIONES MEDIOAMBIENTALES MAS ADVERSAS QUE LOS CULTIVOS TIENEN QUE AFRONTAR, EN ESTE CONTEXTO ES NECESARIO GENERAR CULTIVOS QUE REQUIERAN MENOS CANTIDAD DE FERTILIZANTES Y QUE ESTEN MEJOR ADAPTADOS AL CAMBIO CLIMATICO, ENTRE LOS NUTRIENTES ESENCIALES DE LAS PLANTAS, EL POTASIO (K+) JUEGA UN PAPEL FUNDAMENTAL EN EL CRECIMIENTO Y RENDIMIENTO DE LOS CULTIVOS Y EN SU PROTECCION FRENTE A LOS ESTRESES MEDIOAMBIENTALES, ESTO ES DEBIDO A LAS IMPORTANTES FUNCIONES QUE EL K+ CUMPLE, EN PARTICULAR, SU CONTRIBUCION AL POTENCIAL OSMOTICO DE LAS CELULAS VEGETALES, ASI PUES, PROFUNDIZAR EN LOS MECANISMOS RELEVANTES PARA LA NUTRICION DE K+ DE LAS PLANTAS TIENE UN GRAN POTENCIAL PARA DESARROLLAR NUEVAS VARIEDADES DE CULTIVOS MAS EFICIENTES EN EL USO DEL K+,EL K+ SE ABSORBE POR LA RAIZ Y SE CARGA POSTERIORMENTE EN LOS VASOS DEL XILEMA (JUNTO CON OTROS NUTRIENTES Y AGUA) PARA SER DISTRIBUIDOS A LA PARTE AEREA DE LA PLANTA, LA CONCENTRACION DE K+ EN EL SUELO ES ALTAMENTE VARIABLE, ASI QUE LAS PLANTAS DEBEN SER CAPACES DE REGISTRAR ESTOS CAMBIOS Y RESPONDER A LOS MISMOS, HASTA AHORA, ARABIDOPSIS HA SIDO FUNDAMENTAL PARA IDENTIFICAR MECANISMOS QUE POSIBLEMENTE ESTAN CONSERVADOS ENTRE LAS PLANTAS TERRESTRES, EN EL MODELO DE ARABIDOPSIS, LA ABSORCION DE K+ POR LA RAIZ ESTA MEDIADA POR EL CANAL DE K+ AKT1 Y POR EL TRANSPORTADOR DE K+ ATHAK5, AMBOS SISTEMAS SE ACTIVAN POR EL COMPLEJO ATCIPK23/CBL1-9 BAJO CONDICIONES LIMITANTES DE K+, ESTE COMPLEJO ES TAMBIEN RELEVANTE PARA EL TRANSPORTE DE OTROS NUTRIENTES COMO NO3-, NH4+ AND FE2+, APARTE DE ATHAK5 Y AKT1, OTROS SISTEMAS DE TRANSPORTE DE K+ ADICIONALES ESTAN AUN POR IDENTIFICAR, YA QUE LAS PLANTAS QUE CARECEN DE ESTAS DOS PROTEINAS SON CAPACES DE ABSORBER K+ SI SU CONCENTRACION EXTERNA ES SUFICIENTEMENTE ALTA (>0,1MM), LA CARGA DE K+ EN EL XILEMA ESTA MEDIADA EN BUENA MEDIDA POR EL CANAL DE K+ ATSKOR Y EL TRANSPORTADOR NRT ATNRT1,5, ESTA INFORMACION OBTENIDA EN ARABIDOPSIS PUEDE SER MUY UTIL PARA LA AGRICULTURA SI SE TRANSFIERE A LOS CULTIVOS, ADEMAS, SON NECESARIOS ESTUDIOS ESPECIFICOS EN ESPECIES CULTIVADAS DEBIDO A LAS DIFERENCIAS QUE PUEDAN EXISTIR ENTRE PLANTAS MODELO Y LAS ESPECIES CULTIVADAS, ACTUALMENTE, ES POSIBLE LLEVAR A CABO ESTUDIOS EN ESPECIES CULTIVADAS COMO TOMATE DE UN MODO SIMILAR AL QUE SE HA LLEVADO A CABO EN ARABIDOPSIS DEBIDO A LA PUBLICACION DE LAS SECUENCIAS DE LOS GENOMAS Y AL USO DEL CRISPR-CAS PARA PRODUCIR MUTANTES DE PERDIDA DE FUNCION, EN EL PRESENTE PROYECTO PROPONEMOS POR UN LADO AVANZAR EN EL MODELO DE ARABIDOPSIS CON EL ESTUDIO DE ALELOS DE GANANCIA DE FUNCION DE ATHAK5 EN LA PLANTA Y LA IDENTIFICACION DE SISTEMAS DE TRANSPORTE DE K+ ADICIONALES ADEMAS DE AKT1 Y ATHAK5 Y QUE ESTAN ACTIVADOS POR ATCIPK23, POR OTRO LADO, PRETENDEMOS ESTUDIAR EL PAPEL DE LOS HOMOLOGOS DE TOMATE DE ATCIPK23 Y DE ATNRT1,5 (SLCIPK23 AND SLNRT1,5) EN EL TRANSPORTE DE K+, FINALMENTE, SE ESTUDIARA LA CONTRIBUCION DEL HOMOLOGO DE ATHAK5 EN TOMATE, SLHAK5, EN LA PRODUCCION DE FRUTOS Y FERTILIDAD DE LA PLANTA,ESTA INFORMACION PERMITIRA EL DISEÑO DE ESTRATEGIAS DIRIGIDAS A MEJORAR LA REGULACION DEL TRANSPORTE DE K+ BASANDOSE EN EL PAPEL DE LOS GENES CARACTERIZADOS, AL MISMO TIEMPO, ESTOS GENES PUEDEN SER CONSIDERADOS COMO DIANAS BIOTECNOLOGICAS PARA GUIAR ESTUDIOS FUTUROS DE VARIACION NATURAL O DE MODIFICACION GENETICA EN TOMATE O EN ESPECIES CERCANAS COMO PATATA O PIMIENTO, POTASIO\TOMATE\TRANSPORTE\ARABIDOPSIS\CRISPR-CAS\ELECTROFISIOLOGIA\TRANSPORTADORES\CANALES\QUINASA