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CNS2023-144493

Financiado

Biotecnología

EL CALENTAMIENTO CLIMATICO REDUCIRA EL RENDIMIENTO DE LOS CULTIVOS EN UN 50 % EN EL SUR DE EUROPA PARA 2050, CON GRAVES IMPACTOS SOCIOECONOMICOS PARA ESPAÑA. PARA ADAPTAR LOS CULTIVOS, DEBEMOS ENTENDER COMO LAS PLANTAS PERCIBEN EL... ver más

01/01/2023

CSIC

200K€

Presupuesto del proyecto: 200K€

Líder del proyecto

AGENCIA ESTATAL CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGA... No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

TRL 2-3 | 552M€

Financiación concedida El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2023-01-01

0% 100%

1 Participantes

CSIC

200.00K€ | Lider

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Líder del proyecto

AGENCIA ESTATAL CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGA...

TRL 2-3 | 552M€

Presupuesto del proyecto 200K€

Descripción del proyecto EL CALENTAMIENTO CLIMATICO REDUCIRA EL RENDIMIENTO DE LOS CULTIVOS EN UN 50 % EN EL SUR DE EUROPA PARA 2050, CON GRAVES IMPACTOS SOCIOECONOMICOS PARA ESPAÑA. PARA ADAPTAR LOS CULTIVOS, DEBEMOS ENTENDER COMO LAS PLANTAS PERCIBEN EL CALOR. RECIENTEMENTE, UTILIZANDO LA PLANTA MODELO ARABIDOPSIS THALIANA, SE DESCUBRIO QUE LA PROTEINA ELF3, REGULADORA CLAVE DE LA RESPUESTA AL CALOR, CONTIENE UN DOMINIO PRIONOIDE (PLD) QUE EXPERIMENTA UN PROCESO DE SEPARACION DE FASES LIQUIDO-LIQUIDO (LLPS) DEPENDIENTE DE LA TEMPERATURA. ELF3 FORMA CONDENSADOS LIBRES DE MEMBRANA A ALTAS TEMPERATURAS DESENSAMBLANDO EL COMPLEJO VESPERTINO, LO CUAL DESBLOQUEA LA EXPRESION DE CIENTOS DE GENES IMPLICADOS EN LA ADAPTACION TERMICA Y LA FLORACION TEMPRANA, MEDIANTE UN PROCESO DENOMINADO TERMOMORFOGENESIS. LA LLPS DE LA ELF3 ES INHIBIDA POR LA PROTEINA ELF4, Y PRESUMIBLEMENTE TAMBIEN POR PROTEINAS MIEMBRO DE LA RED DE PROTEOSTASIS, COMO LAS CHAPERONAS DE LA FAMILIA DE HSP40. A PESAR DE SU IMPORTANCIA, Y PROBABLEMENTE DEBIDO A SU RECIENTE DESCUBRIMIENTO, NO SE DISPONE DE INFORMACION ESTRUCTURAL A NIVEL ATOMICO NI DE ELF3 NI SOBRE SU RECONOCIMIENTO POR ELF4. DE HECHO, SE DESCONOCEN LAS BASES DEL PAPEL DE ELF4 EN LA LLPS DE ELF3 Y, POR TANTO, EN LA TERMOMORFOGENESIS. HACIENDO USO DE NUESTRA AMPLIA EXPERIENCIA EN LA CARACTERIZACION DE LOS PLD DE PROTEINAS IMPLICADAS EN LA CONSOLIDACION DE LA MEMORIA HUMANA Y EN ENFERMEDADES NEURODEGENERATIVAS, AQUI PROPONEMOS DETERMINAR EL CONJUNTO CONFORMACIONAL A NIVEL ATOMICO Y LA DINAMICA DEL PLD DE ELF3 UTILIZANDO ESPECTROSCOPIA DE RMN. DEBIDO A LA COMPLEJIDAD DE ESTOS SISTEMAS, SE ESTUDIARAN CON EL ESPECTROMETRO DE RMN DE 800 MHZ (1H) DEL LABORATORIO LMR, QUE ES UN NODO DEL ICTS ESPAÑOL PARA RMN BIOMOLECULAR, Y ESTA ACTUALIZADO A LA ULTIMA TECNOLOGIA DISPONIBLE. NUESTRO ANALISIS PRELIMINAR DE ELF3 IDENTIFICO UNA NUEVA REGION PRIONOIDE PROPENSA A SUFRIR LLPS QUE SE SOLAPA PARCIALMENTE CON LA REGION DE ELF3 QUE UNE ELF4. PROPONEMOS CARACTERIZAR TAMBIEN ESTA SEGUNDA REGION Y SU INTERACCION CON ELF4 POR RMN Y MICROSCOPIA CONFOCAL DE SUPERRESOLUCION, QUE NOS PERMITIRA OBTENER INFORMACION SIN PRECEDENTES SOBRE LOS MECANISMOS MOLECULARES DE LA ADAPTACION TERMICA EN PLANTAS. EN ANALOGIA CON LOS PLD HUMANOS, PLANTEAMOS LA HIPOTESIS DE QUE EL CONDENSADO DE ELF3 PUEDA SUFRIR UNA TRANSICION DE FASE LIQUIDA A SOLIDA PARA FORMAR UN AMILOIDE QUE PODRIA DEJAR ACTIVADA PERMANENTEMENTE LA RESPUESTA AL CALOR. ESTE PROCESO ACELERARIA EL CRECIMIENTO Y FLORACION COMO CONSECUENCIA DEL CALENTAMIENTO TERMICO, LO CUAL EN ULTIMA INSTANCIA DISMINUIRIA EL RENDIMIENTO DE LOS CULTIVOS. PROBAREMOS ESTA HIPOTESIS UTILIZANDO UN ABORDAJE MULTIDISCIPLINAR, INCLUYENDO ESPECTROSCOPIA DE RMN DE ESTADO LIQUIDO Y SOLIDO, ESPECTROSCOPIA DE FLUORESCENCIA Y MICROSCOPIA CONFOCAL, ENTRE OTROS. ADEMAS, EXPLORAREMOS EL PAPEL DE ISOFORMAS AUN NO CARACTERIZADAS DE HSP40 EN LA RESPUESTA TERMICA DE ELF3. PARA ASEGURAR LA RELEVANCIA DE ESTOS RESULTADOS Y SU IMPACTO EN AGRICULTURA, REALIZAREMOS TODOS ESTOS ESTUDIOS EN PROTEINAS DE ARABIDOPSIS THALIANA, ASI COMO HOMOLOGAS DE TRITICUM AESTIVUM, YA QUE EL TRIGO ES LA PLANTA DE CULTIVO MAS IMPORTANTE DE EUROPA. LOS RESULTADOS DE ESTOS ESTUDIOS PROPORCIONARAN UNA COMPRENSION PROFUNDA DE LA LLPS DE LOS PLDS DE ELF3, QUE ES CLAVE PARA LA ADAPTACION TERMICA DE LAS PLANTAS Y FACILITARA EL DESARROLLO DE MODULADORES DE MOLECULAS PEQUEÑAS O VARIANTES GENETICAS PARA SOSTENER LA AGRICULTURA EUROPEA FRENTE AL CAMBIO CLIMATICO. CAMBIO CLIMATICO\RMN\SEPARACION DE FASES LIQUIDO-LIQUIDO\COMPLEJO VESPERTINO\PRIONOIDES VEGETALES\PRION\TERMOMORFOGENESIS\RENDIMIENTOS DE CULTIVOS\ADAPTACION TERMICA

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