55. Modulación de la dinámica del volumen vacuolar frente a condiciones hipotónicas por pH: una aproximación experimental y de modelado matemático

VICTORIA VITALI; MOIRA SUTKA; GABRIELA AMODEO; OSVALDO CHARA; MARCELO OZU

Buenos Aires

Workshop; La matemática como herramienta para entender la biología / la biología como fuente de problemas matemáticos?; 2015

Mincyt - Programa Raices

Lasvacuolas en las células vegetales ocupan un gran porcentaje del volumen celulartotal siendo cruciales para la homeostasis del citoplasma. Muchos de lostransportadores implicados en la mayoría de los aspectos de la función vacuolarse han identificado y caracterizado individualmente. Se propone que los mismosmediarían la modulación del pH citosólico y la turgencia celular a través de laredistribución de osmolitos, dos procesos fuertemente ligados a la modulacióndel estado hídrico de la célula. Poco se sabe acerca del mecanismo integradoque subyace a la acción de estos procesos en la organela como un todo.Estudiamos por video microscopía la dinámica del volumen vacuolar encondiciones de hipotonicidad en raíces de remolacha roja (Beta vulgaris) en distintas condiciones de pH. La acidificación desencadenano sólo una menor respuesta osmótica inicial sino también una reducción delvolumen en estado estacionario de las vacuolas de manera dosis dependiente. Unmodelo matemático basado en las ecuaciones fenomenológicas de Kedem-Katchalskyfue desarrollado para interpretar estos resultados. A partir del ajuste delmodelo a los resultados experimentales se obtuvo la permeabilidad osmótica (Pf) y la permeabilidad asolutos (Ps)  de la vacuola en las condiciones ensayadas. Losresultados de las simulaciones arrojan una relación definida entre el cociente Pf/Ps y el pH. Es así que la implementacióndel modelo permite predecir propiedades integrales del sistema, más allá de lasindividuales de cada uno de los transportadores presentes en el tonoplasto.