Actividad y expresión de catalasa en plántulas de girasol sometidas a estrés por cadmio

CE AZPILICUETA; LB PENA; ML TOMARO; SM GALLEGO

Rosario, Santa Fe

Congreso; XIII Reunión Latinoamericana y XXVII Reunión Argentina de Fisiología Vegetal; 2008

SAFV

La catalasa es una proteína tetramérica con un rol significativo en el sistema de defensa antioxidante en todos los organismos vivos, catalizando la dismutación del H2O2 en agua y oxígeno. En las plantas se encuentra localizada en los peroxisomas y glioxisomas. Se han identificado en girasol (Helianthus annuus L.) al menos ocho isoformas: CAT1 a CAT8 cuyas subunidades son producto de cuatro genes diferentes: CATA1 a CATA4. En el presente estudio investigamos el efecto del cadmio, un conocido inductor de estrés oxidativo, sobre la catalasa en raíces y cotiledones de plántulas de girasol. Se incubaron 15 semillas en frascos conteniendo 20 ml de agua destilada (control) o 10 y 100 μM CdCl2 en condiciones de oscuridad, con agitación rotatoria (100 rpm) a 24ºC. Si bien la germinación permaneció inalterada después de 48 horas de exposición, la longitud de la raíz fue significativamente reducida. La actividad de catalasa fue también significativamente disminuída pero 24 horas más tarde fue completamente recuperada con 10 μM CdCl2 y estimulada con 100 μM CdCl2. Si bien la abundancia de la proteína permaneció similar al control en las raíces y los cotiledones de las plántulas tratadas con el metal, el cadmio produjo la oxidación de la catalasa, indicando que el mecanismo de la inactivación de la misma por el cadmio involucró la oxidación de la estructura de la proteína. Los transcriptos de los cuatro genes descriptos en girasol, CATA1 a CATA4, se incrementaron después del tratamiento con cadmio, siendo CATA1 y CATA2 los más sobre-expresados en los cotiledones y las raíces, respectivamente. La expresión diferencial de los genes de catalasa en plántulas de girasol bajo estrés por cadmio podría estar relacionada con isoformas de catalasa menos sensibles a la oxidación, las cuales podrían prevenir la inactivación enzimática y la acumulación de H2O2.