Estudio del rol de los segundos mensajeros (calcio y especies reactivas de oxígeno) en la translocación al núcleo de la proteína ATBZIP60U de arabidopsis thaliana, en condiciones de estrés osmótico

Tesis (Ingeniero en Biotecnología)Las plantas son organismos sésiles (no se pueden mover) cuyo ambiente cambia con el tiempo, es por esto, que han desarrollado distintos mecanismos para responder a estos cambios en el ambiente, que pueden ser infecciones por patógenos (estrés biótico), estrés osmótico, estrés salino, cambios en la temperatura o falta de nutrientes (estrés abiótico). A nivel molecular estas situaciones de estrés generan en las plantas un aumento en la síntesis de proteínas de secreción y de membranas; estas proteínas deben ser plegadas en el retículo endoplasmático (RE), sin embargo, la maquinaria encargada del correcto plegamiento de las proteínas en ciertas ocasiones no logra plegar todas las proteínas, y estas proteínas no plegadas comienzan a acumularse en el RE, generando un fenómeno llamado estrés en el RE. En respuesta a este estrés, se activa el sistema UPR, en el cual se aumenta los genes asociados a chaperonas y componentes del ERAD que permiten el correcto plegamiento de las proteínas o la eliminación de estas. En Arabidopsis thaliana existe un gen llamado AtbZIP60, cuyo ARN mensajero es procesado por una proteína localizada en el RE conocida como IRE1. Luego de esta modificación conocida como splicing no convencional se genera una proteína soluble que es capaz de translocar al núcleo y regular la expresión de genes asociados al UPR. Recientemente, se ha reportado que este gen participaría en la respuesta frente a la salinidad y estrés osmótico, y que su participación requeriría de un segundo mensajero, como calcio, especies reactivas de oxigeno (ROS) o ácido fosfatídico. Es por lo anterior que se plantea que alguno de estos segundos mensajeros participa en la translocación al núcleo de la proteína AtbZIP60, en condiciones de estrés osmótico. Para analizar esto se utilizaron tres líneas de plantas transgénicas de Arabidopsis thaliana que permitieron visualizar la fluorescencia de la proteína AtbZIP60 procesada (AtbZIP60s; línea 68) y la proteína AtbZIP60 no procesada (AtbZIP60u; líneas L101 y L111) con la técnica de microscopia de epifluorescencia, bajo estrés osmótico y con niveles aumentados de los mensajeros secundarios, o una inhibición de estos. Se observo que el aumento de calcio citosólico no afecta la fluorescencia de la proteína AtbZIP60s y AtbZIP60u, como tampoco ocurre al disminuir la disponibilidad de calcio. El aumento de los niveles de ROS al igual que el calcio no estaría afectando la fluorescencia de la proteína AtbZIP60s y AtbZIP60u, sin embargo, una disminución de los niveles de ROS estaría afectando la fluorescencia de AtbZIP60u, pero no la fluorescencia de la proteína AtbZIP60s