Screening of invertase activity on lower photosynthetic organisms.

ORDOÑEZ R., SAYAGO J., VATTUONE M., ISLA M.I.

Tucumán

Jornada; Bio Cell 28 (1) 153 (2004) - XX Jornadas de la Asociación de Biología de Tucumán; 2004

Introducción: Las invertasas, enzimas que participan en la degradación de la sacarosa,  los mecanismos que regulan su actividad y expresión y los genes que las codifican han sido caracterizados en varias especies de plantas superiores. Sin embargo es poco lo que se conoce de ellas en plantas inferiores. Si bien en las plantas superiores, la sacarosa ocupa una posición central  como el principal producto de la fotosíntesis y el principal producto acumulado, la trehalosa es el azúcar acumulado en levaduras, esporas de hongos, bacterias, algas y algunas plantas vasculares inferiores (Selaginella). Recientemente se ha informado la presencia de trehalosa en algunas plantas superiores pero a niveles 3000 veces menores que en Selaginella lepidophylla, lo cual puede deberse a una alta actividad de trehalasa o bajos niveles de trehalosa 6-P sintetasa.  En la naturaleza, la acumulación de trehalosa permitiría la supervivencia de organismos anhidrobióticos en situaciones de stress. Objetivo: El objetivo del presente trabajo fue determinar la presencia de invertasa (soluble y ligada a pared), de trehalasa y los niveles de azúcares reductores y no reductores en extractos crudos totales de diferentes organismos fotosintéticos inferiores para posteriormente intentar trazar las relaciones filogenéticas entre las invertasas. Materiales y Métodos: Los organismos analizados fueron: Bryophyta (Bryum sp y Polytrichum sp ), Lycopodiophyta (Selaginella sp), Equisetophyta (Equisetum giganteum) y Filicophyta (Pteris deflexa). El material vegetal fresco (2 gramos) se molió en nitrógeno líquido y se extrajo con  10 ml de buffer fosfato de sodio 50 mM pH 7 conteniendo 1mM mercaptoetanol (Buffer A) o 1 mM mercaptoetanol mas 5 µM MnCl 2 y 2% de polivinilpolipirrolidona (Buffer B), o 50 mM NaCl  y glicerol (Buffer C). Se filtró por gasa doble y se separó el material soluble e insoluble. Se dializaron ambas fracciones y las paredes celulares se pusieron en contacto con Buffer acetato de sodio 10 mM pH 6  conteniendo 2-mercaptoetanol NaCl 0,2 M. Se ensayó la actividad invertásica a pH entre 4-6. Resultados: Los dosajes de actividad invertasa ácida soluble revelan que los preparados de Bryum y Polytricum presentan 0,14 UE/gramo de tejido fresco, valores que son dos veces superiores para Selaginella y 20 veces mas elevados para Pteris y Equisetum mientras que la enzima ligada a pared tiene valores semejantes para Bryum, Polytrichum y Selaginella y 10 veces superiores para  Equisetum y Pteris. La actividad específica en Bryophyta y Lycopodiophyta arrojó valores bajos, siendo 10 a 20 veces superiores en Equisetophyta y Filicophyta. No se detectó actividad trehalasa en ninguno de los ordenes filogenéticos estudiados. Los niveles de azúcares totales y de glucosa aumentan de 22,5 a 400 µmoles/gramo de tejido fresco y de 2 a 50 µmoles/gramo de tejido fresco respectivamente a medida que avanzamos en la escala evolutiva. Conclusiones: Nuestros resultados sugieren que las invertasas están presentes en todos los ordenes analizados aún en Selaginella, especie que acumula trehalosa y llega a niveles comparables a los organismos fotosintéticos superiores en Equisetophyta y Filicophyta.