Mecanismo de inducción de CATA3 por cadmio en hojas girasol.

CE AZPILICUETA; MP BENAVIDES; SM GALLEGO; ML TOMARO

Chascomús, Pcia de Buenos Aires, Argentina

Congreso; XXVI Reunión de la Asociación Argentina de Fisiología Vegetal; 2006

Sociedad Argentina de Fisiología Vegetal

En girasol (Helianthus annuus L.) se identificaron 8 isoformas de catalasa (CAT1 a CAT8). CAT1 a CAT5 contienen 4 péptidos de 55 y 59 kDa en diferentes proporciones, CAT6 a CAT8 están compuestas por péptidos de 55 kDa. Son producto de cuatro genes (CATA1 y CATA2 codifican para el péptido de 55 kDa mientras que CATA3 y CATA4 para el de 59 kDa). Trabajos previos en nuestro laboratorio demostraron que el cadmio genera variaciones en la actividad de CAT y que la misma se reestablece con el uso de antioxidantes. Para determinar si dichas modificaciones son de origen genético, se analizó el efecto del Cd2+ sobre la expresión de CAT en discos de hoja de girasol, en condiciones de luz y oscuridad. Además se evaluó la participación de las especies reactivas del oxígeno (ROS) como intermediarios en la señalización de la respuesta. La incubación de discos de hoja de girasol con 300 y 500 µM Cl2Cd bajo condiciones de iluminación con PAR incrementó sólo el nivel del transcripto de CATA3, lo cual no se observó en discos de hojas de plantas etioladas. El agregado de ácido ascórbico (10 mM) junto con el metal en el medio de incubación revirtió este incremento. Para determinar si el aumento de la expresión de CATA3 se relaciona con ROS, los discos de hoja fueron tratados con rosa de bengala (RB), metil viológeno (MV) y H2O2 en lugar del metal. La incubación con 0,4 y 10 µM RB (generador de 1O2) no activó CATA3, 10 µM MV (productor de O2-) y 10 mM H2O2 incrementaron la expresión. El tratamiento de cloroplastos aislados con Cd2+ o MV produjo la oxidación de la sonda 2´,7´-diacetato de diclorofluoresceína, indicando la formación de ROS. El Cd2+ incrementó el contenido de grupos carbonilos y, a pesar de la inducción de CATA3, la actividad de CAT disminuyó en los discos de hojas iluminados. Los presentes resultados sugieren que, a pesar de que la actividad de CAT fue inhibida por Cd2+ en presencia de luz, el metal produjo generación de O2.- y H2O2 en cloroplastos, los cuales fueron responsables de la inducción de CATA3. Debido que CATA3 codifica para una subunidad más resistente a la fotoinactivación, su incremento indica la síntesis de isoformas de CAT menos sensibles a la oxidación.