Respuestas moleculares de plantas superiores involucradas en la tolerancia a temperaturas de congelamiento. Aislamiento y caracterización de genes cuyos productos están involucrados en el proceso de aclimatación al frío y en la resistencia a la congelación.
Las plantas frecuentemente son sometidas a condiciones ambientales adversas que afectan negativamente su crecimiento y desarrollo. Los factores más importantes que limitan el crecimiento y la distribución de las plantas son las temperaturas extremas y el estrés osmótico, resultante de períodos de sequía o condiciones de alta salinidad del suelo. Nuestro trabajo se ha orientado al estudio de los mecanismos moleculares involucrados en las respuestas de las plantas al estrés ocasionado por estos factores.
Una de las etapas principales y necesarias para lograr comprender los mecanismos vegetales naturales de resistencia, es poder dilucidar la función de los productos de los genes activados por factores de estrés.
Muchos de los genes inducidos por temperaturas bajas y deshidratación codifican proteínas que comparten características estructurales con proteínas inicialmente identificadas en semillas y posteriormente identificadas en tejidos vegetativos de plantas sometidas a estrés hídrico. Estas proteínas, denominadas dehidrinas, son específicas de vegetales y se han encontrado tanto en gimnospermas como en angiospermas. De las proteínas solubles, inducidas por estrés, las dehidrinas son las más conspicuas, habiendo sido observadas en más de cien estudios independientes relativos al estrés abiótico, al desarrollo embrionario y a las respuestas fisiológicas al ácido abscísico (ABA).
Una herramienta poderosa para estudiar la función de proteínas es la genética reversa (producción de mutantes por knockout), originalmente aplicada en levaduras. Anteriormente, no había sido posible la aplicación de la genética reversa en plantas, donde la frecuencia de recombinación homóloga es muy baja. Sin embargo, estudios recientes en el musgo Physcomitrella patens, han demostrado que este organismo tiene una alta frecuencia de recombinación homóloga, haciendo posible la producción de mutantes por knockout. P. patens constituye un excelente sistema modelo para la aplicación de genética reversa a efectos de dilucidar las funciones de muchas proteínas vegetales.
Con la intención de dilucidar el rol fisiológico de las dehidrinas, hemos aislado recientemente el primer gen identificado de P. patens, PpDHNA, cuya secuencia posee las características propias de las dehidrinas. Este trabajo permitió demostrar que el gen de PpDHNA es inducido por ABA y por estrés abiótico, sugiriendo que esta proteína podría tener una función similar a las dehidrinas de las plantas superiores. La producción y el análisis de mutantes para el gen PpDHNA se está llevando a cabo actualmente en nuestro laboratorio.

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