Presencia de AGP/extensinas, arabinogalactanos sulfatados y ƒÒ-(1„_4)-mananos en la pared celular del alga verde Codium

ESTEVEZ, JOSÉ MANUEL; CIANCIA, MARINA; KASULIN, LUCIANA; DE DIOS, AGUSTINA; CEREZO, ALBERTO SAÚL

Chascomus, Buenos Aires, Argentina

Congreso; XXVI Reunion de la Asociacion Argentina de Fisiologia Vegetal; 2006

Asociación Argentina de Fisiología Vegetal

PRESENCIA DE AGP/EXTENSINAS, ARABINOGALACTANOS SULFATADOS Y b-(1®4)-MANANOS EN LA PARED CELULAR DEL ALGA VERDE Codium José Manuel Estévez 1, Marina Ciancia 2,3, Luciana Kasulin 2, Agustina de Dios 2, Alberto Saúl Cerezo 2 José Manuel Estévez 1, Marina Ciancia 2,3, Luciana Kasulin 2, Agustina de Dios 2, Alberto Saúl Cerezo 2 1 Carnegie Institution of Washington, Plant Biology, Stanford University, Stanford CA 94305, USA. jestevez@stanford.edu 2 Departamento de Química Orgánica (CIHIDECAR-CONICET)Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, Ciudad Universitaria - Pabellón 2, 1428 Buenos Aires, Argentina.3 Cátedra de Química Orgánica, Departamento de Biología Aplicada y Alimentos, Facultad de Agronomía, Universidad de Buenos Aires, Avda. San Martín 4453, 1417 Buenos Aires, Argentina. 1 Carnegie Institution of Washington, Plant Biology, Stanford University, Stanford CA 94305, USA. jestevez@stanford.edu 2 Departamento de Química Orgánica (CIHIDECAR-CONICET)Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, Ciudad Universitaria - Pabellón 2, 1428 Buenos Aires, Argentina.3 Cátedra de Química Orgánica, Departamento de Biología Aplicada y Alimentos, Facultad de Agronomía, Universidad de Buenos Aires, Avda. San Martín 4453, 1417 Buenos Aires, Argentina. Las algas coenocíticas del orden Bryopsidales (Chlorophyta) proveen una excelente oportunidad para explorar la diversidad de polímeros en las paredes celulares no basadas en celulosa. En este trabajo se presenta la distribución y caracterización química de los polímetros de pared celular en las alga verdes Codium fragile y C. vermilara. Utilizando métodos no destructivos como Synchrotron Radiation mid infrared spectroscopy (SR-FTIR) acoplados a microscopía,  anticuerpos monoclonales y métodos químicos de análisis (RMN, metilación, etc) se determinó la presencia de (i) b-(1®4)-mananos que comprenden un ~ 60 % de la pared celular y (ii) un ~10 % de arabinogalactanos sulfatados (SAGs). Sobre la base del mapeo por micro-espectroscopía SR-FTIR, se determinó que los b-(1®4)-mananos se encuentran distribuidos en la zona media de la pared celular en C. fragile y en dos estratos bien definidos en C. vermilara mientras que los grupos sulfatados propios de los arabinogalactanos se localizaron en los límites de la pared celular en ambas algas. A su vez, se detectó la presencia de glicoproteinas ricas en hidroxiprolina (HRGPs) con O-glicanos del tipo AGPs y arabinosidos en base a inmuno-dot assays y por inmunolocalización con anticuerpos monoclonales (JIM-15, JIM-16, MAC 207 and JIM-11, JIM-20, LM-1, para epitopes de tipo AGP- y arabinósidos, respectivamente) se localizó estos epitopes en ambos bordes de las paredes celulares. Al menos, dos grupos de AGPs se detectaron por SDS-PAGE immunoblots en C. fragile y tres en C. vermilara, dos de ellos de alto peso molecular aparente (Mrs >250 y ~110-180 kDa) y otro de ~20 kDa Mr que también  presentó la estructura [®4)-b-D-Galp-(1®] (solo en C. vermilara). A su vez, un epitope de tipo extensina de ~12 kDa reaccionó contra dos anticuerpos diferentes (JIM-20 y LM-1) en las paredes celulares de C. vermilara. Los perfiles de migración en SDS-PAGE de los HRGPs (AGPs y extensinas) no co-localizaron con los arabinogalactanos sulfatados indicando que son componentes diferentes de las paredes celulares en ambas algas. La presencia de epitopes de tipo AGPs y extensinas en estas macroalgas tiene importantes implicaciones en el alto grado de conservación que presenta la maquinaria celular que involucra la biosíntesis de HRGPs (hidroxilación, glicosilación, secreción, etc.) no solo en grupos no muy emparentados de algas verdes marinas (Bryopsidales) y de agua dulce (i.e. Volvocales) sino en el resto de las plantas en su más amplio sentido. Sobre la base de los resultados obtenidos se presenta un modelo de la distribución y ensamblado de los distintos polímetros en las paredes celulares en ambas algas verdes.