IAL   21557
INSTITUTO DE AGROBIOTECNOLOGIA DEL LITORAL
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Identificación funcional de genes que codifican para sacarosa sintasa en cianobacterias
Autor/es:
MELISA A. PUNTILLO; ASENCIÓN DIEZ, MATÍAS D.; FIGUEROA, CARLOS M.; IGLESIAS, ALBERTO A.
Lugar:
Santa Fe
Reunión:
Congreso; XVII Encuentro de Jóvenes Investigadores de la Universidad Nacional del Litoral; 2013
Institución organizadora:
Universidad Nacional del Litoral
Resumen:
La
sacarosa (Suc, α-D-glucopiranosil-1,2-β-D-fructofuranósido) es un disacárido no
reductor, que juega un papel central en el metabolismo de los hidratos de
carbono de los organismos vegetales. La mayor parte del carbono fijado en los tejidos
fotosintéticos de plantas se convierte en Suc para ser transportado y suministrado
a tejidos heterotróficos y suplir las demandas de carbono y energía, tanto para
el crecimiento como para la síntesis de compuestos de reserva (almidón,
aceites, fructanos). Sin embargo, las cianobacterias
(grupo extenso
y heterogéneo de organismos procariotas que dieron origen a la fotosíntesis
oxigénica) también son capaces de sintetizar Suc [Porchia,
A.C., L. Curatti, and G.L. Salerno, 1999; Porchia, A.C. and G.L. Salerno, 1996]. Recientemente,
en nuestro laboratorio se ha identificado una Suc Sasa cianobacteriana con
especificidad diferencial por sustrato.
Particularmente, las
cianobacterias filamentosas fijadoras de nitrógeno, pueden diferenciar una
célula vegetativa fotosintética en un heterocisto y lograr una separación
espacial para poder realizar en paralelo la fotosíntesis O2‑dependiente
y la fijación de nitrógeno O2-sensible, procesos mutuamente
excluyentes. Esta diferenciación celular llevo a la necesidad de establecer un
intercambio del carbono fotoasimilado por las células vegetativas hacia el
heterocisto y el nitrógeno fijado por este último en dirección opuesta. Al
igual que lo propuesto para las plantas, en estas cianobacterias la Suc cumple el rol principal
como molécula de transporte [Cumino,
A.C., 2007; Curatti, L., L. Giarrocco, and G.L. Salerno, 2006]. Por otra parte, en
algunas cianobacterias unicelulares el rol putativo de la Suc no estaría limitado a la
de molécula de transporte de carbono y energía. En estos organismos
unicelulares que también fijan N2, la incompatibilidad entre la
fotosíntesis oxigénica y la fijación de N2 se resolvería mediante
una separación temporal de ambos procesos, a partir del control circadiano de
la expresión de genes. Además, numerosas cianobacterias, tanto filamentosas
como unicelulares sintetizan Suc en respuesta a estrés salino (u osmótico) lo
cual ayudaría a mantener el balance osmótico y a estabilizar la
estructura/función de proteínas y membranas [MacRae, E.
and J. Lunn, 2012,
Lunn,
J.E., 2008, Lunn,
J.E. and E. MacRae, 2003; Lunn, J.E., 2002; Kolman, M.A., 2012; Koch, K., 2004].
La
reacción catalizada por la Suc
sintasa: UDP‑Glc + Fru D Suc + UDP es reversible y,
generalmente, está más relacionada a la degradación de Suc que a su síntesis [Koch, K.,
2004; Winter, H. and S.C. Huber, 2000]. En plantas existen numerosas
isoformas de Suc Sasa, pero debido a que el estudio funcional en plantas mutantes
en cada isoforma individual no genera fenotipos cambiantes, aún hoy no se logra
dilucidar la función que cumple cada una de ellas. En el caso de las
cianobacterias filamentosas, también se encuentran varias isoformas de la Suc Sasa.
A partir de esto, en este trabajo se ha abordado
el desarrollo de herramientas moleculares para la obtención de las distintas
isoformas de la Suc Sasa
de la cianobacteria filamentosa Anabaena variabilis.
El estudio comparativo de las propiedades cinéticas y estructurales de las dos
Suc Sasas luego de obetener las enzimas en forma recombinante y con alto grado
de pureza, nos permitirá profundizar los estudios de la función de estas
enzimas, haciendo énfasis en la especificidad de sustratos que presentan.