INVESTIGADORES
RODRIGUEZ VIRASORO Ramiro Esteban
congresos y reuniones científicas
Título:
Fotosíntesis y tolerancia al estrés oxidativo en plantas que sobreexpresan ferredoxina- NADP(H) reductasa y flavodoxina
Autor/es:
RAMIRO ESTEBAN RODRIGUEZ VIRASORO; ANABELLA LODEYRO; HUGO POLI; JAVIER PALATNIK; VANESA TOGNETTI; ESTELA VALLE; NESTOR CARRILLO
Lugar:
Santa Rosa, La Pampa, Argentina
Reunión:
Congreso; XXV Reunión de Fisiología Vegetal; 2004
Resumen:
Aún en las condiciones más
favorables, durante el proceso fotosintético se generan especies activas del
oxígeno (EAOs), con el consiguiente daño oxidativo. En plantas superiores el
estrés oxidativo está implicado en la acción deletérea de varias agresiones
ambientales como sequía, alta intensidad de luz, radiación UV y otros.
Los organismos aeróbicos
disponen de varios sistemas de defensa antioxidantes que les permiten evitar o
reparar el daño generado por las EAOs. Por ejemplo, en condiciones de estrés
oxidativo Escherichia coli despliega
una respuesta que involucra la inducción de varios sistemas antioxidantes. Dos
enzimas que se inducen al menos veinte veces como parte de esta respuesta son
las flavoproteínas ferredoxina-NADP(H) reductasa (FNR) y su sustrato,
flavodoxina (Fld) (Krapp et al.,
2002).
Ha sido demostrado que
plantas de Nicotiana tabacum transgénicas con
niveles reducidos de FNR presentan restricciones en el crecimiento y en la
actividad fotosintética (Palatnik et al.,
2002) y un aumento en la sensibilidad al daño oxidativo (Palatnik et al., 2003).
Con el objeto de verificar
si la sobreexpresión de FNR mejora la tasa de crecimiento y la tolerancia a
condiciones de estrés oxidativo se prepararon plantas transgénicas de N. tabacum cv. Petit Havana que
sobrexpresan esta enzima.
Se evaluó el desempeño
fotosintético de las estas líneas transgénicas utilizando medidas de
fluorescencia de la clorofila, de intercambio gaseoso y de acumulación de
biomasa.
Por otra parte, se estudió
la tolerancia a condiciones de estrés oxidativo utilizando tratamientos con
alta intensidad de luz o con metil viológeno (MV), un herbicida propagador de
anión superóxido. Las medidas de liberación de electrolitos, que reflejan daño
a membranas, y los parámetros de fluorescencia de clorofila, que evidencian
daños a nivel de la cadena de transporte de electrones fotosintética, indican
que las plantas de tabaco con niveles aumentados de FNR son más tolerantes a
las dos condiciones de estrés oxidativo ensayadas.
Por otra parte, ha sido
descripto que plantas transgénicas que sobreexpresan una Fld de cianobacterias presentan un aumento en la resistencia
a diversas situaciones de estrés oxidativo (Tognetti et al., 2002). Las Fld se encuentran presentes en bacterias y
algunas algas, mientras que ferredoxina es el sustrato natural de FNR en
plantas. Dado que Fld es sustrato de FNR, fueron preparadas plantas que
sobreexpresan ambas flavoproteínas utilizando fertilización cruzada o expresión
transiente del transgén correspondiente. Con el objetivo de caracterizar su
tolerancia al estrés oxidativo se sometieron estas plantas a tratamientos con
MV. Mediante medidas de liberación de electrolitos y de fluorescencia de
clorofila se determinó que la expresión simultánea de FNR y Fld aumenta la
tolerancia a MV a niveles aún mayores que las plantas que expresan sólo una de
estas flavoproteínas.
Krapp, A.R. et al. 2002. Journal of Bacteriology 184:
1474-1480.
Palatnik, J.F. et al. 2002 The Plant journal 29:281-293.
Palatnik, J.F. et al. 2003 The Plant journal
35:332-341.
Tognetti, V.B. et al. 2002. BIOCELL 26(suppl):28.