Descripción del proyecto
CISTEINA (CYS) OCUPA UNA POSICION CENTRAL EN EL METABOLISMO PRIMARIO Y SECUNDARIO DE LA PLANTA DEBIDO A SUS FUNCIONES BIOQUIMICAS, CYS ES EL PRIMER COMPUESTO ORGANICO CON AZUFRE REDUCIDO SINTETIZADO POR LA PLANTA EN LA ASIMILACION PRIMARIA FOTOSINTETICA DEL SULFATO, LA IMPORTANCIA DE CYS PARA LAS PLANTAS NO SOLO DERIVA DE SU PAPEL COMO AMINOACIDO EN LAS PROTEINAS, SINO TAMBIEN DE SUS FUNCIONES COMO PRECURSOR DE UN GRAN NUMERO DE MOLECULAS BIOLOGICAS ESENCIALES COMO NUMEROSOS COMPUESTOS DE DEFENSA QUE SE FORMAN EN RESPUESTA A DIFERENTES CONDICIONES AMBIENTALES ADVERSAS, TODAS ESTAS BIOMOLECULAS CONTIENEN MOTIVOS AZUFRADOS QUE ACTUAN COMO GRUPOS FUNCIONALES Y QUE DERIVAN DE CYS, Y POR LO TANTO, SUS VIAS BIOSINTETICAS ESTAN INTIMAMENTE LIGADAS, EN LOS ULTIMOS AÑOS SE HA AVANZADO MUCHO EN LA COMPRENSION DE LAS ENZIMAS O-ACETILSERINA(TIOL)LIASA (OASTL) DE ARABIDOPSIS THALIANA, QUE SON LAS RESPONSABLES DE LA BIOSINTESIS DE CYS, LA ATENCION SE HA CENTRADO PRINCIPALMENTE EN LAS ENZIMAS MAS ABUNDANTES DESDE EL PUNTO DE VISTA DE SU PARTICIPACION EN LA RUTA PRIMARIA DE ASIMILACION DE SULFATO, NUESTRAS INVESTIGACIONES SOBRE LA ISOFORMA CITOSOLICA MAYORITARIA OAS-A1 HA REVELADO NUEVOS DATOS SOBRE LA FUNCION DE ESTA ENZIMA COMO UN FACTOR DETERMINANTE DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DEL CITOSOL, ADEMAS, MUY RECIENTEMENTE, NUESTRO GRUPO HA ESTUDIADO EN DETALLE LA OASTL CITOSOLICA MINORITARIA DES1 Y HEMOS DEMOSTRADO QUE LA HOMEOSTASIS DE CISTEINA SE REGULA DE FORMA MUY PRECISA EN EL CITOSOL, A TRAVES DE LA COORDINACION DE LAS ACTIVIDADES DE OAS-A1 Y DES1 A LO LARGO DE TODO EL CICLO DE VIDA DE LA PLANTA, POR OTRA PARTE, LOS CLOROPLASTOS CONTIENEN DOS ISOFORMAS OASTL, Y MIENTRAS QUE LA OAS-B ES UNA OASTL AUTENTICA QUE CATALIZA LA SINTESIS DE CYS, NUESTRA INVESTIGACION RECIENTE HA DEMOSTRADO QUE POR EL CONTRARIO CS26 CATALIZA LA SINTESIS DE S-SULFOCISTEINA (S-CYS), HABIENDOSE IDENTIFICADO POR PRIMERA VEZ ESTA ACTIVIDAD EN LAS PLANTAS, TAMBIEN, HEMOS DEMOSTRADO QUE LA S-CYS DEBE DESEMPEÑAR UN PAPEL IMPORTANTE EN EL CLOROPLASTO, Y QUE ESTA FUNCION NO DEPENDE DE LA CAPACIDAD DE SINTETIZAR CYS,POR LO TANTO, NUESTRA MUY RECIENTE INVESTIGACION LLEVADA A CABO EN EL MARCO DEL PROYECTO BIO2007-62770 HA PUESTO DE RELIEVE LA IMPORTANCIA DEL METABOLITO CYS EN EL CITOSOL Y DEL METABOLITO S-CYS EN EL CLOROPLASTO EN LAS PLANTAS DE ARABIDOPSIS, EL OBJETIVO PRINCIPAL DE ESTA PROPUESTA ES PROFUNDIZAR EN EL CONOCIMIENTO DEL PAPEL QUE DESEMPEÑAN ESTOS METABOLITOS EN LA SEÑALIZACION Y CONTROL DE LAS RESPUESTAS DE LAS PLANTAS A DIVERSOS PROCESOS, SE INVESTIGARA EL PAPEL DE LA CISTEINA CITOSOLICA EN LAS RESPUESTAS DE DEFENSA A PATOGENOS Y EN LA SENESCENCIA DE LAS HOJAS MEDIANTE EL ESTUDIO DE LA REGULACION DE OAS-A1 Y DES1 A NIVEL TRANSCRIPCIONAL Y POSTRANSCRIPCIONAL, ASI COMO LA CARACTERIZACION DE SUS RESPECTIVOS MUTANTES DEFICIENTES, ADEMAS, VAMOS A DESENTRAÑAR EL PAPEL QUE S-CYS JUEGA EN LA FUNCION DE LOS CLOROPLASTOS A TRAVES DEL ESTUDIO DE CS26 Y SUS RESPECTIVOS MUTANTES (Y LA COMPARACION CON LA OAS-B) EN LA ACLIMATACION A CAMBIOS EN INTENSIDAD LUMINICA, CON ESPECIAL ATENCION EN LA INTERCONEXION ENTRE ACLIMATACION Y RESPUESTA DE DEFENSA A PATOGENOS, OTRO ASPECTO IMPORTANTE QUE INVESTIGAREMOS ES DETERMINAR LOS MECANISMOS SUBYACENTES DE LA COORDINACION ENTRE LA ASIMILACION DE AZUFRE, CUYO PRINCIPAL PRODUCTO ES CYS Y LA FORMACION DE S-CYS EN EL CLOROPLASTO,