Estudio funcional de las Tiorredoxinas m y f cloroplásticas en Arabidopsis thaliana

• Autores: Stolowicz, Fabiana Gisela
• Año de publicación: 2007
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Wolosiuk, Ricardo A.
• Materia: TIORREDOXINA-M; TIORREDOXINA-F; CLOROPLASTOS; CICLO BENSON CALVIN; ESTRES OXIDATIVO; ESTRES SALINO; METALES PESADOS; THIOREDOXIN-M; THIOREDOXIN-F; CHLOROPLASTS; BENSON CALVIN CYCLE; OXIDATIVE STRESS; SALINE STRESS; HEAVY METALS
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Las tiorredoxinas (Trx) son proteínas pequeñas (ca. 12 KDa) y ubicuas que en los cloroplastos de las plantas exhiben dos isoformas, Trx-m y Trx-f, implicadas en la regulación lumínica de las enzimas. Aunque la mayoría de los trabajos realizados analizaron bioquímicamente las Trxs cloroplásticas, las técnicas de proteómica y genómica asociaron recientemente estas proteínas con una variedad de procesos novedosos. Sobre estas bases, estudiamos in vivo la vinculación de las Trx-m y Trx-f con las funciones biológicas. Para ello, construímos 4 y 6 líneas transgénicas que sobre-expresaban la Trx-m y la Trx-f de colza (Brassica napus), respectivamente, en Arabidopsis. Aunque los niveles de proteínas recombinantes en estas líneas independientes y homocigotas fueron de 2 a 10 veces superiores a la variedad nativa, no observamos características fenotípicas distintivas, ni variaciones significativas en la biomasa y el tenor de clorofilas. Sin embargo, cuanto mayor el nivel de Trxs, mayor era el contenido de almidón y azúcares solubles. Por otra parte, las respuestas a las condiciones ambientales adversas variaron con los perturbantes utilizados. Mayores niveles de Trx-m y Trx-f incrementaron la respuesta antioxidante cuando el estrés oxidativo era generado por H2O2 mientras que, ante el metil viológeno, la tolerancia fue (i) persistente en todas las líneas sobre-expresantes de Trx-m y (ii) ambigua para las contrapartes de Trx-f. Las plantas transgénicas exhibieron un comportamiento similar a la variedad nativa frente a otros inductores del estrés oxidativo (e.g. Rosa de Bengala). Los resultados obtenidos muestran in vivo que el incremento de las Trxs cloroplásticas capacitó a las plantas para una mayor asimilación fotosintética de CO2 y tolerancia a los perturbantes asociados al estrés oxidativo.
Thioredoxins (Trx) are small (ca. 12 KDa) and ubiquitous proteins that in higher plant chloroplasts exhibit two isoforms, Trx-m y Trx-f, implied in the light-dependent regulation of enzymes. Although most of previous studies analyzed biochemically chloroplast Trxs, proteomic and genomic techniques associated recently these proteins with a variety of novel processes. On this basis, we studied in vivo the linkage of Trx-m and Trx-f with biological functions.To this end, we constructed 4 and 6 transgenic lines that overexpressed rapeseed (Brassica napus) Trx-m and Trx-f, respectively, in Arabidopsis. Although the levels of recombinant proteins in these independent and homozygous lines were 2 to 10 higher than the native variety, neither distinctive phenotypic features nor significative changes in biomass and chlorophylls were observed. However, the higher the levels of Trxs the higher the content of starch and soluble sugars. On the other hand, the responses to adverse environments changed with the perturbants. Higher levels of Trx-m and Trx-f enhanced the antioxidant response when the oxidative stress originated from H2O2 while, confronted with methyl viologen, tolerance was (i) persistent in all lines that overexpressed Trx-m and (ii) ambiguous for Trx-f counterparts. The response of transgenic plants challenged with other elicitors of oxidative stress (e.g. Rose Bengal) was similar to the native variety. Our results showed in vivo that the enhancement of chloroplast Trxs levels endowed plants for higher both photosynthetic CO2 assimilation and tolerance to perturbants associated to oxidative stress.
Fil: Stolowicz, Fabiana Gisela. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.