Regulación del metabolismo del carbono en plantas por trehalosa 6-fosfato

TONETTI, TOMÁS; LUNN, JOHN E.; FIGUEROA, CARLOS M.

Santa Fe

Encuentro; Encuentro de Jóvenes Investigadores; 2017

Universidad Nacional del Litoral

La trehalosa 6-fosfato (Tre6P) es un metabolito señal que vincula el desarrollo de las plantas con su estado metabólico. El modelo del nexo Tre6P-sacarosa establece que la Tre6P actúa como señal y regulador negativo de los niveles de sacarosa. Este mecanismo permite mantener los niveles intracelulares de sacarosa dentro de un rango óptimo y, salvando las distancias, es análogo al sistema insulina-glucagón que opera en los mamíferos para regular los niveles sanguíneos de glucosa (Figueroa y Lunn, 2016). El modelo del nexo Tre6P-sacarosa fue establecido principalmente utilizando plantas transgénicas de Arabidopsis thaliana que expresan de forma constitutiva la Tre6P sintasa (TPS) y la Tre6P fosfatasa (TPP) de Escherichia coli (otsA y otsB, respectivamente), las que presentan niveles alterados de Tre6P y sacarosa (Yadav y col., 2014).Para avanzar en el conocimiento del nexo Tre6P-sacarosa, se utilizó una línea transgénica de A. thaliana que permite la expresión controlada (inducible por etanol) de la otsA. Cuando las plantas fueron inducidas al comienzo del fotoperiodo se observó una disminución en los niveles de sacarosa y un aumento del contenido de ácidos orgánicos y aminoácidos, como consecuencia de la activación post-traduccional de la fosfoenolpiruvato carboxilasa y la nitrato reductasa (Figueroa y col., 2016). También se observó una caída en los niveles de sacarosa cuando las plantas se indujeron al comienzo de la noche, en este caso como resultado de la inhibición de la degradación del almidón transitorio y la consecuente disminución en el contenido de maltosa (el principal producto de la degradación del polisacárido en hojas) (Martins y col., 2013). Estos resultados permitieron validar el modelo del nexo Tre6P-sacarosa (el aumento artificial en los niveles de Tre6P lleva a una disminución del contenido de sacarosa); sin embargo, aún desconocemos los mecanismos moleculares implicados en dicho proceso de regulación.