Descripción del proyecto
LA FOTOSINTESIS ES UN PROCESO CLAVE PARA LAS PLANTAS, SU INHIBICION CONTRIBUYE DE FORMA SIGNIFICATIVA A LOS EFECTOS NEGATIVOS DEL ESTRES ABIOTICO (SALINIDAD, SEQUIA O DEFICIENCIA DE K+) SOBRE LA PRODUCTIVIDAD DE LOS CULTIVOS, ES BIEN CONOCIDO QUE LOS GRADIENTES DE PROTONES Y POTASIO JUEGAN UN PAPEL PRIMORDIAL EN LA FOTOSINTESIS, PERO LOS MECANISMOS MOLECULARES DEL TRANSPORTE DE POTASIO A TRAVES DE LAS MEMBRANAS DE LOS CLOROPLASTOS Y SU RELEVANCIA EN LA FUNCIONALIDAD DEL CLOROPLASTO Y LA FOTOSINTESIS HAN SIDO ESCASAMENTE CARACTERIZADOS, EL OBJETIVO DEL PRESENTE PROYECTO ES APROVECHAR LA RECIENTE IDENTIFICACION DE ATKEA1,2 Y ATKEA3 COMO ANTIPORTADORES K+/H+ DE LAS MEMBRANAS DEL CLOROPLASTO Y TILACOIDE, PARA ESTUDIAR EL PAPEL DEL ANTIPORTE K+/H+ DEL CLOROPLASTO EN LA EFICIENCIA FOTOSINTETICA, DESARROLLO DEL CLOROPLASTO Y RESPUESTA AL ESTRES ABIOTICO, UTILIZANDO PARA ELLO PLANTAS MUTANTES CON LA FUNCION DEL ANTIPORTADOR DISMINUIDA, EN SEGUNDO LUGAR, SE ESTUDIARA LA FUNCION DEL RESTO DE LAS PROTEINAS KEA DE ARABIDOPSIS, QUE POSIBLEMENTE TAMBIEN DESEMPEÑAN UN PAPEL EN LA RESPUESTA AL ESTRES ABIOTICO, MODULANDO LA HOMEOSTASIS DEL POTASIO O PH EN ENDOSOMAS,NUESTROS RESULTADOS PREVIOS MUESTRAN QUE LOS ANTIPORTADORES K+/H+ DE LA MEMBRANA INTERNA DEL CLOROPLASTO ATKEA1 Y ATKEA2 JUEGAN UN IMPORTANTE PAPEL EN EL DESARROLLO DEL CLOROPLASTO Y LA BIOGENESIS DE LA MEMBRANA TILACOIDAL, PERO DESCONOCEMOS PORQUE UN TRANSPORTE K+/H+ ALTERADO PROVOCA ESTOS FENOTIPOS Y COMO LOS GRADIENTES IONICOS ESTAN AFECTADOS EN LOS CLOROPLASTOS DE LOS MUTANTES, PARA ENFOCAR ESTAS CUESTIONES, EN EL PRESENTE PROYECTO SE INTENTARA DETERMINAR LAS CONCENTRACIONES DE H+, K+ Y MG2+ DEL CLOROPLASTO DE PLANTAS MUTANTES DESPROVISTAS DE LOS TRANSPORTADORES ATKEA1 Y ATKEA2, LAS PROTEINAS KEA1A CONTIENEN UN DOMINIO N-TERMINAL SINGULAR DE FUNCION DESCONOCIDA, NUESTROS DATOS NOS LLEVAN A PROPONER QUE ESTE DOMINIO ES NECESARIO PARA EL CRECIMIENTO/EXPANSION DEL CLOROPLASTO, MEDIANTE INTERACCIONES ESPECIFICAS CON PROTEINAS DEL CLOROPLASTO QUE REGULAN LA DIVISION, ELLO SE ESTUDIARA ANALIZANDO LAS PROTEINAS QUE INTERACCIONAN CON KEA Y ESTUDIANDO LA LOCALIZACION Y TOPOLOGIA DEL DOMINIO N-TERMINAL, EN COLABORACION CON U ARMBRUSTER (MAX PLANCK, COLONIA) INTENTAREMOS DETERMINAR LA ACTIVIDAD MOLECULAR DE ATKEA3 Y RESOLVER LOS MECANISMOS DE REGULACION QUE IMPLICAN AL DOMINIO C-TERMINAL KTN DE ATKEA2 Y ATKEA3,TAMBIEN UTILIZAREMOS EL CONOCIMIENTO ADQUIRIDO EN ARABIDOPSIS PARA ESTUDIAR EL PAPEL DE KEA EN ARROZ Y TOMATE, COMO CULTIVOS CON VALOR SOCIAL, ECONOMICO Y NUTRICIONAL, EN TOMATE ESTUDIAREMOS EL IMPACTO DE LA DISRUPCION DE SLKEA1 Y SLKEA2 SOBRE LA EFICIENCIA FOTOSINTETICA, LA PRODUCCION DEL CULTIVO Y LA RESISTENCIA AL ESTRES ABIOTICO, EN ARROZ DETERMINAREMOS LA ACTIVIDAD DE LAS PROTEINAS AISLADAS Y APROVECHAREMOS LA FACILIDAD PARA GENERAR LAS CONSTRUCCIONES GENICAS PARA SOBREEXPRESION EN PLANTAS, YA QUE EL CDNA DE KEA1 DE ARROZ NO ES TOXICO EN BACTERIAS, FINALMENTE, ESTUDIAREMOS EL PAPEL DEL RESTO DE PROTEINAS KEA DE ARABIDOPSIS, UTILIZANDO MUTANTES INSERCIONALES T-DNA SIMPLES, DOBLES Y TRIPLES Y DETERMINAREMOS SU ACTIVIDAD MEDIANTE ENSAYOS DE PURIFICACION/RECONSTITUCION DE LAS PROTEINAS EXPRESADAS EN LEVADURA, ANTIPORTADOR KEA\CLOROPLASTO\FOTOSÍNTESIS\HOMEOSTASIS IÓNICA\POTASIO\ESTRÉS ABIÓTICO\ARABIDOPSIS\TOMATE\ARROZ