Descripción del proyecto
UNA DE LAS CONSECUENCIAS MAS IMPORTANTES DEL INCREMENTO DE CO2 ATMOSFERICO ES EL EFECTO DE DILUCION SOBRE EL CONTENIDO EN NITROGENO DE LA BIOMASA DE LOS VEGETALES, DICHA DISMINUCION EN N TIENE EL EFECTO CONCOMITANTE DE LA DISMINUCION DE LA CANTIDAD DE PROTEINA TANTO EN LA BIOMASA COMO EN SEMILLAS, LO QUE TIENE MUCHA TRASCENDENCIA EN EL CASO DE LOS CEREALES, LAS RAZONES PARA EXPLICAR ESTE EFECTO SON NUMEROSAS E INCLUYEN LA DILUCION DE N AL AUMENTAR LA TASA DE FOTOSINTESIS, LA INHIBICION DE LA INCORPORACION DE COMPUESTOS DE N EN ALTO CARBONO, DISMINUCION DEL NITROGENO AFERENTE A LAS HOJAS AL DISMINUIR EL FLUJO DE TRANSPIRACION, EN PLANTAS VASCULARES TERRESTRES, Y VOLATILIZACION Y EXCRECION DE COMPUESTOS DE N, NUESTRO GRUPO DISPONE DE EVIDENCIAS QUE MUESTRAN UN MARCADO EFECTO DEL ALTO CO2 Y ALTO HCO3- EN LA DISMINUCION DE LA CONCENTRACION DE NO3- CITOSOLICO EN LA ANGIOSPERMA MARINA POSIDONIA OCEANICA, LO QUE PLANTEA LA HIPOTESIS DE QUE LA HOMEOSTASIS ANIONICA DE NO3- PUEDE JUGAR UN PAPEL IMPORTANTE EN LA DILUCION DE N DE LA BIOMASA VEGETAL, ESTA PROPUESTA, QUE EMANA DE LA RESPUESTA DE LAS ANGIOSPERMAS MARINAS, ES ORIGINAL Y NO HA SIDO AUN CONSIDERADA, EN ESTE PROYECTO SE PROPONE COMPROBAR ESTA HIPOTESIS USANDO LA ESPECIE ZOSTERA MARINA, QUE PUEDE USAR CO2 Y HCO3- COMO FUENTE DE CARBONO INORGANICO PARA LA FOTOSINTESIS, CUYO GENOMA ESTA YA DISPONIBLE, Y PUEDE HACERSE UN ANALISIS PREVIO IN SILICO DE LOS SISTEMAS DE TRANSPORTE POTENCIALMENTE IMPLICADOS Y QUE ESTAN PRESENTES EN LAS CELULAS DEL MESOFILO FOLIAR A TRES NIVELES: MEMBRANA PLASMATICA, VACUOLA Y CLOROPLASTO, ADEMAS, LA NITRATO REDUCTASA QUE, SIN SER UN TRANSPORTADOR, TAMBIEN AFECTA A LA HOMEOSTASIS CITOSOLICA DE NO3-, EL PROYECTO SE ARTICULA EN TRES BLOQUES QUE INCLUYEN I) MEDIDAS EN CONTINUO, MEDIANTE MICROELECTRODOS INTRACELULARES ION SELECTIVOS, DE LAS CONCENTRACION DE CL- Y NO3- EN EL CITOSOL EN ALTO Y BAJO CO2 Y HCO3-, II) CUANTIFICACION DE LOS NIVELES DE EXPRESION DE LOS TRANSPORTADORES SELECCIONADOS EN LA MEMBRANA PLASMATICA, VACUOLA Y CLOROPLASTO EN ALTO Y BAJO CO2 Y ALTO Y BAJO HCO3- Y III) ESTUDIO DE LOS MECANISMOS, CINETICAS DE TRANSPORTE E INHIBICION CRUZADA NO3-/HCO3- DE LOS TRANSPORTADORES EXPRESADOS EN UN SISTEMA HETEROLOGO, PARA ELLO SE USARAN OOCITOS DE XENOPUS LAEVIS EN LOS QUE SE ANALIZARAN LAS CORRIENTES DE LOS SISTEMAS EXOGENOS DE TRANSPORTE MEDIANTE LA TECNICA DE VOLTAGE CLAMP CON DOS ELECTRODOS (TEVC) Y ADEMAS, EN PREVISION DE QUE LOS SISTEMAS EXPRESADOS SEAN ELECTRICAMENTE SILENCIOSOS, SE USARAN MICROELECTRODOS ION SELECTIVOS INTRA Y EXTRA OOCITO, PARA PH, CL-, NO3- Y NA+, ESTA ULTIMA APROXIMACION METODOLOGICA ES INEDITA EN PLANTAS, AUNQUE SE HA USADO EN EL ANALISIS DE LA EXPRESION HETEROLOGA DE SISTEMAS DE TRANSPORTE DE CELULAS ANIMALES, LA CONSECUCION DE LOS OBJETIVOS PROPUESTOS PERMITIRA COMPRENDER LOS MECANISMOS QUE DETERMINAN LA DILUCION DEL N EN LA BIOMASA VEGETAL POR ALTO C E IDENTIFICAR ELEMENTOS CLAVE SOBRE LOS QUE ACTUAR PARA PALIAR DICHO EFECTO, EL PROBLEMA ES IMPORTANTE NO SOLO A NIVEL CIENTIFICO SINO TAMBIEN A NIVEL SOCIAL, DADO QUE LA DISMINUCION DEL N, Y POR EXTENSION DE LA CANTIDAD DE PROTEINA EN LA BIOMASA VEGETAL, INFLUIRA DE MANERA SIGNIFICATIVA EN LAS CADENAS TROFICAS, LO QUE TRASCIENDE A LA INGESTA DE PROTEINAS EN LA ALIMENTACION HUMANA, HOMEOSTASIS NO3-\DILUCIÓN DE N\BIOMASA VEGETAL\SISTEMAS DE TRANSPORTE DE NO3-\ZOSTERA\OOCITOS\ELECTRODOS ION-SELECTIVO