Empleo de Saccharomyces cerevisiae para el estudio del transporte y uso del potasio en plantas y hongos

MANGANO S; LAUFF DB; FULGENZI FR, SANTA-MARÍA GE.

Mar del Plata

Congreso; VI Congreso Latinoamericano de Micología; 2008

Empleo de Saccharomyces cerevisiae para el estudio del transporte y uso del potasio en plantas y hongos Use and transport of potassium in plants and fungi: clues emerging from the Saccharomyces cerevisiae model. Mangano S;  Lauff DB; Fulgenzi FR,  Santa-María GE. Instituto Tecnológico Chascomús (INTECH). Camino Circunvalación Laguna Km 6. Chascomús (CP 7130). Provincia de Buenos Aires. Argentina. gsantama@intech.gov.ar El uso de la levadura Saccharomyces cerevisiae ha constituido una herramienta de primera importancia para el clonado y caracterización funcional de transportadores de plantas y hongos, entre los que deben incluirse aquellos que median el ingreso, egreso y compartimentación de cationes alcalinos. Una conclusión temprana, emergente de tales estudios, ha sido que existe un importante grado de conservación de los componentes estructurales y regulatorios implicados en la homeostasis de potasio entre plantas y levaduras, a pesar de algunas diferencias igualmente evidentes. Tal similitud nos ha permitido identificar en plantas –a través de la complementación funcional de levaduras trk1Dtrk2D- una familia multigénica de transportadores de potasio denominada KT-HAK-KUP. La evidencia disponible indica que algunos miembros de esta familia, en particular aquellos incluidos en el grupo I, proveen una ruta mayoritaria para la captura de potasio por las raíces de plantas mono y dicotiledoneas. Un examen detallado de la funcionalidad de HvHAK1, miembro canónico de esta familia, ha permitido observar que la contribución del mismo a las raíces de las plantas, así como a levaduras trk1Dtrk2D, aumenta bajo condiciones de suministro limitante de potasio. Tal contribución es modulada por el medio iónico a través de procesos de fosforilación y defosforilación de los que participan las quinasas HAL4 y HAL5, así como la fosfatasa PPZ1. El sistema provisto por Saccharomyces cerevisiae ha permitido, además, identificar substituciones aminoacídicas que confieren un mejor  desempeño de las levaduras bajo condiciones de estrés salino. La posibilidad de que tales versiones constituya una herramienta útil para el mejoramiento de plantas a condiciones de estrés salino es discutida. Los estudios de estructura-función de HvHAK1, complementarios a la identificación de tales versiones mutantes, conducen a asignar  al VIII dominio de transmembrana, así como a la región C-terminal, un rol crítico en determinar la máxima tasa de transporte de potasio atribuible a HvHAK1, a la par que conducen a sostener la hipótesis de que el potasio coadyuva a la resistencia a la elevada disponibilidad de cloruro de sodio a través de varios mecanismos. Un aspecto complementario que ha merecido nuestra atención es el rol desempeñado por este elemento durante la muerte celular programada que tiene lugar en Saccharomyces cerevisiae.