Sobreviviendo a la limitación de agua: la participación de dos proteínas de respuesta a déficit hídrico en Phaseolus vulgaris L.

BATTAGLIA M. AND COVARRUBIAS AA

Oaxaca

Congreso; XXIV Congreso Nacional de Bioquimica; 2012

Sociedad Mexicana de Bioquimica

Phaseolus vulgaris, el frijol común, es una de las principales fuentes de proteína en la dieta humana de varios países en el mundo. En México, un alto porcentaje del cultivo de frijol se siembra en regiones afectadas por déficit hídrico lo cual impacta severamente la producción de este grano, con pérdidas hasta del 70%. Durante el déficit hídrico, las plantas inducen respuestas a diferentes niveles, metabólicas, celulares y de expresión genética, lo cual les permite contrarrestar los efectos de la baja disponibilidad de agua y. en el mejor de los casos, sobrevivir a esta condición adversa. Entre los genes cuya expresión invariablemente se afecta por esta condición de estrés están los conocidos como genes LEA (Late Embryogenesis Abundant). Estos genes codifican proteínas que comúnmente se producen durante la fase tardía de la embriogénesis, cuando la semilla empieza a perder agua. Este patrón de acumulación llevó a adjudicarles una función en la tolerancia a la sequía en plantas. Evidencia reciente ha demostrado que en efecto estas proteínas se requieren para que la planta tolere óptimamente condiciones de déficit hídrico (Battaglia M,2008 PlantPhysiol.148:6-24;Olvera-Carrillo Y, 2010 PlantPhysiol.154:373-390). Adicionalmente, se ha reportado que estas proteínas podrían proteger a la célula de los daños que derivan de la baja disponibilidad de agua (Reyes JL,(2005) PlanCell&Env.28:709-718). Estas proteínas se clasifican en siete grupos de acuerdo a su similitud en secuencia y a motivos que distinguen a cada familia. Los patrones de acumulación de los transcritos y proteínas de los genes PvLEA4-5 (Grupo 4) y PvLEA18 (Grupo 6) se han caracterizado durante el desarrollo de la semilla de frijol y en tejidos vegetativos de plantas en déficit hídrico (Colmenero‐Flores JM,(1997)PlantMolBiol.35:393-405;Colmenero‐Flores JM,(1999)PlantPhysiol.120:93-104). También se han analizado ende sistemas heterólogos como Arabidopsis (Moreno-Fonseca,L 2001.PlantMolBiol45:501-515). Con el fin de mejorar nuestro conocimiento sobre la función y participación de estas proteínas en frijol, hemos establecido un sistema en plantas transgénicas compuestas para el estudio de la respuesta a déficit hídrico de genes de frijol. En este sistema, la fusión de estos genes al gen reportero GUS permitió determinar los patrones de expresión en raíces peludas transgénicas. La proteína de fusión se localizó en meristemos y raíces laterales, bajo déficit hídrico su acumulación se incrementó en estos sitios. A nivel celular, las proteínas PvLEA4-5 y PvLEA18 se localizaron en núcleo y citoplasma. Actualmente se realizan experimentos de silenciamiento con RNAi y de sobre-expresión con la finalidad de obtener información parar dilucidar su función en las plantas bajo sequía. Se discutirá también la aplicación de este sistema experimental para el estudio de los genes y/o proteínas que participan en esta respuesta en frijol.(Agradecimientos: CONACyT 132258 y DGAPA IN208212)