Combatiendo la sequía con flavodoxina

Autores
Pierella Karlusich, Juan José; Carrillo, Nestor Jose
Año de publicación
2014
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Los episodios de estrés ambiental, especialmente la limitación de agua, representan la principal causa de pérdida de rendimiento en cultivos.Las plantas responden a estas situaciones mediante la expresión diferencial de una red de genes cuyos productos participan en la percepción, señalización, regulación transcripcional y finalmente la defensa ante la situación hostil mediante cambios bioquímicos y fisiológicos. La estrategia de la genética molecular para el mejoramiento de la tolerancia a condiciones ambientales adversas en cultivos se ha basado mayoritariamente en la sobreexpresión de dichos genes endógenos. El grado de éxito ha sido variable ya que se trata de una respuesta multigénica y, en consecuencia, difícil depredecir y manipular. Las cianobacterias, de las que las plantas han evolucionado a través de un proceso de endosimbiosis,han desarrollado estrategias sustitutivas y unigénicas basadas en el reemplazo de proteínas sensibles al estrés por versionesisofuncionales resistentes. Un ejemplo notorio es ferredoxina, el último componente de la cadena transportadora fotosintética.Ferredoxina resulta particularmente susceptible a los desafíos ambientales y ante tales situaciones muchas cianobacterias son capaces de expresar flavodoxina, que sustituye funcionalmente a ferredoxina aunque con menor eficiencia. Aunque el gen de flavodoxina ha desaparecido de las plantas, la reintroducción de una flavodoxina cianobacteriana en cloroplastos de distintas especies vegetales produjo líneas transgénicas con tolerancia aumentada a diversas fuentes de estrés ambiental, incluyendo sequía. Por lo tanto, las estrategias sustitutivas de los microorganismos siguen siendo efectivas en las plantas y esto abre nuevas perspectivas biotecnológicas para combatir el problema de la deficiencia de agua.
Environmental stresses, especially water limitation, represent the primary cause of crop yield losses. Plants respond to such situations through the differential expression of a gene network whose products are involved in stress perception, signaling, transcriptional regulation and finally the defense against the hostile situation via biochemical and physiological changes. The strategy of molecular genetics to strengthen stress tolerance in crops has been largely based on over expression of those endogenous genes. The success of this approach has been variable as it is a multigenic response and, consequently, difficult to manipulate. Cyanobacteria, from which plants evolved though a process of endosymbiosis, have developed unigenic, substitutive strategies based on the replacement of stress-vulnerable targets by resistant isofunctional proteins. A notable example is ferredoxin, the terminal acceptor of the photosynthetic electron transport chain. Ferredoxin is particularly susceptible to environmental challenges and, under such situations, many cyanobacteria are able to express flavodoxin which functionally substitutes ferredoxin but with less efficiency. Although the Fld coding gene has been lost from the plant genome, the reintroduction of a cyanobacterial flavodoxin in chloroplasts of different plant species gave rise to transgenic lines with enhanced tolerance to multiple sources of environmental stress, including drought. Therefore, the substitutive responses from microorganisms are still effective in plants and this situation opens new biotechnological perspectives to combat the water deficiency problem.
Fil: Pierella Karlusich, Juan José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina
Fil: Carrillo, Nestor Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina
Materia
Sequía
Flavodoxina
Cianobacterias
Transgénicos
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identificador
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/8624

id CONICETDig_30e32e2838597a78fd9738803affefc3
oai_identifier_str oai:ri.conicet.gov.ar:11336/8624
network_acronym_str CONICETDig
repository_id_str 3498
network_name_str CONICET Digital (CONICET)
spelling Combatiendo la sequía con flavodoxinaPierella Karlusich, Juan JoséCarrillo, Nestor JoseSequíaFlavodoxinaCianobacteriasTransgénicoshttps://purl.org/becyt/ford/1.6https://purl.org/becyt/ford/1Los episodios de estrés ambiental, especialmente la limitación de agua, representan la principal causa de pérdida de rendimiento en cultivos.Las plantas responden a estas situaciones mediante la expresión diferencial de una red de genes cuyos productos participan en la percepción, señalización, regulación transcripcional y finalmente la defensa ante la situación hostil mediante cambios bioquímicos y fisiológicos. La estrategia de la genética molecular para el mejoramiento de la tolerancia a condiciones ambientales adversas en cultivos se ha basado mayoritariamente en la sobreexpresión de dichos genes endógenos. El grado de éxito ha sido variable ya que se trata de una respuesta multigénica y, en consecuencia, difícil depredecir y manipular. Las cianobacterias, de las que las plantas han evolucionado a través de un proceso de endosimbiosis,han desarrollado estrategias sustitutivas y unigénicas basadas en el reemplazo de proteínas sensibles al estrés por versionesisofuncionales resistentes. Un ejemplo notorio es ferredoxina, el último componente de la cadena transportadora fotosintética.Ferredoxina resulta particularmente susceptible a los desafíos ambientales y ante tales situaciones muchas cianobacterias son capaces de expresar flavodoxina, que sustituye funcionalmente a ferredoxina aunque con menor eficiencia. Aunque el gen de flavodoxina ha desaparecido de las plantas, la reintroducción de una flavodoxina cianobacteriana en cloroplastos de distintas especies vegetales produjo líneas transgénicas con tolerancia aumentada a diversas fuentes de estrés ambiental, incluyendo sequía. Por lo tanto, las estrategias sustitutivas de los microorganismos siguen siendo efectivas en las plantas y esto abre nuevas perspectivas biotecnológicas para combatir el problema de la deficiencia de agua.Environmental stresses, especially water limitation, represent the primary cause of crop yield losses. Plants respond to such situations through the differential expression of a gene network whose products are involved in stress perception, signaling, transcriptional regulation and finally the defense against the hostile situation via biochemical and physiological changes. The strategy of molecular genetics to strengthen stress tolerance in crops has been largely based on over expression of those endogenous genes. The success of this approach has been variable as it is a multigenic response and, consequently, difficult to manipulate. Cyanobacteria, from which plants evolved though a process of endosymbiosis, have developed unigenic, substitutive strategies based on the replacement of stress-vulnerable targets by resistant isofunctional proteins. A notable example is ferredoxin, the terminal acceptor of the photosynthetic electron transport chain. Ferredoxin is particularly susceptible to environmental challenges and, under such situations, many cyanobacteria are able to express flavodoxin which functionally substitutes ferredoxin but with less efficiency. Although the Fld coding gene has been lost from the plant genome, the reintroduction of a cyanobacterial flavodoxin in chloroplasts of different plant species gave rise to transgenic lines with enhanced tolerance to multiple sources of environmental stress, including drought. Therefore, the substitutive responses from microorganisms are still effective in plants and this situation opens new biotechnological perspectives to combat the water deficiency problem.Fil: Pierella Karlusich, Juan José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Carrillo, Nestor Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaAsociación Argentina para el Progreso de las Ciencias2014-01info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11336/8624Pierella Karlusich, Juan José; Carrillo, Nestor Jose; Combatiendo la sequía con flavodoxina; Asociación Argentina para el Progreso de las Ciencias; Ciencia e Investigación; 64; 1; 1-2014; 23-301132-0974spainfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/http://aargentinapciencias.org/wp-content/uploads/2018/01/RevistasCeI/tomo64-1/p23-32-64-1-2014-3.pdfinfo:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/reponame:CONICET Digital (CONICET)instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas2025-09-03T09:56:37Zoai:ri.conicet.gov.ar:11336/8624instacron:CONICETInstitucionalhttp://ri.conicet.gov.ar/Organismo científico-tecnológicoNo correspondehttp://ri.conicet.gov.ar/oai/requestdasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:34982025-09-03 09:56:37.519CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicasfalse
dc.title.none.fl_str_mv Combatiendo la sequía con flavodoxina
title Combatiendo la sequía con flavodoxina
spellingShingle Combatiendo la sequía con flavodoxina
Pierella Karlusich, Juan José
Sequía
Flavodoxina
Cianobacterias
Transgénicos
title_short Combatiendo la sequía con flavodoxina
title_full Combatiendo la sequía con flavodoxina
title_fullStr Combatiendo la sequía con flavodoxina
title_full_unstemmed Combatiendo la sequía con flavodoxina
title_sort Combatiendo la sequía con flavodoxina
dc.creator.none.fl_str_mv Pierella Karlusich, Juan José
Carrillo, Nestor Jose
author Pierella Karlusich, Juan José
author_facet Pierella Karlusich, Juan José
Carrillo, Nestor Jose
author_role author
author2 Carrillo, Nestor Jose
author2_role author
dc.subject.none.fl_str_mv Sequía
Flavodoxina
Cianobacterias
Transgénicos
topic Sequía
Flavodoxina
Cianobacterias
Transgénicos
purl_subject.fl_str_mv https://purl.org/becyt/ford/1.6
https://purl.org/becyt/ford/1
dc.description.none.fl_txt_mv Los episodios de estrés ambiental, especialmente la limitación de agua, representan la principal causa de pérdida de rendimiento en cultivos.Las plantas responden a estas situaciones mediante la expresión diferencial de una red de genes cuyos productos participan en la percepción, señalización, regulación transcripcional y finalmente la defensa ante la situación hostil mediante cambios bioquímicos y fisiológicos. La estrategia de la genética molecular para el mejoramiento de la tolerancia a condiciones ambientales adversas en cultivos se ha basado mayoritariamente en la sobreexpresión de dichos genes endógenos. El grado de éxito ha sido variable ya que se trata de una respuesta multigénica y, en consecuencia, difícil depredecir y manipular. Las cianobacterias, de las que las plantas han evolucionado a través de un proceso de endosimbiosis,han desarrollado estrategias sustitutivas y unigénicas basadas en el reemplazo de proteínas sensibles al estrés por versionesisofuncionales resistentes. Un ejemplo notorio es ferredoxina, el último componente de la cadena transportadora fotosintética.Ferredoxina resulta particularmente susceptible a los desafíos ambientales y ante tales situaciones muchas cianobacterias son capaces de expresar flavodoxina, que sustituye funcionalmente a ferredoxina aunque con menor eficiencia. Aunque el gen de flavodoxina ha desaparecido de las plantas, la reintroducción de una flavodoxina cianobacteriana en cloroplastos de distintas especies vegetales produjo líneas transgénicas con tolerancia aumentada a diversas fuentes de estrés ambiental, incluyendo sequía. Por lo tanto, las estrategias sustitutivas de los microorganismos siguen siendo efectivas en las plantas y esto abre nuevas perspectivas biotecnológicas para combatir el problema de la deficiencia de agua.
Environmental stresses, especially water limitation, represent the primary cause of crop yield losses. Plants respond to such situations through the differential expression of a gene network whose products are involved in stress perception, signaling, transcriptional regulation and finally the defense against the hostile situation via biochemical and physiological changes. The strategy of molecular genetics to strengthen stress tolerance in crops has been largely based on over expression of those endogenous genes. The success of this approach has been variable as it is a multigenic response and, consequently, difficult to manipulate. Cyanobacteria, from which plants evolved though a process of endosymbiosis, have developed unigenic, substitutive strategies based on the replacement of stress-vulnerable targets by resistant isofunctional proteins. A notable example is ferredoxin, the terminal acceptor of the photosynthetic electron transport chain. Ferredoxin is particularly susceptible to environmental challenges and, under such situations, many cyanobacteria are able to express flavodoxin which functionally substitutes ferredoxin but with less efficiency. Although the Fld coding gene has been lost from the plant genome, the reintroduction of a cyanobacterial flavodoxin in chloroplasts of different plant species gave rise to transgenic lines with enhanced tolerance to multiple sources of environmental stress, including drought. Therefore, the substitutive responses from microorganisms are still effective in plants and this situation opens new biotechnological perspectives to combat the water deficiency problem.
Fil: Pierella Karlusich, Juan José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina
Fil: Carrillo, Nestor Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina
description Los episodios de estrés ambiental, especialmente la limitación de agua, representan la principal causa de pérdida de rendimiento en cultivos.Las plantas responden a estas situaciones mediante la expresión diferencial de una red de genes cuyos productos participan en la percepción, señalización, regulación transcripcional y finalmente la defensa ante la situación hostil mediante cambios bioquímicos y fisiológicos. La estrategia de la genética molecular para el mejoramiento de la tolerancia a condiciones ambientales adversas en cultivos se ha basado mayoritariamente en la sobreexpresión de dichos genes endógenos. El grado de éxito ha sido variable ya que se trata de una respuesta multigénica y, en consecuencia, difícil depredecir y manipular. Las cianobacterias, de las que las plantas han evolucionado a través de un proceso de endosimbiosis,han desarrollado estrategias sustitutivas y unigénicas basadas en el reemplazo de proteínas sensibles al estrés por versionesisofuncionales resistentes. Un ejemplo notorio es ferredoxina, el último componente de la cadena transportadora fotosintética.Ferredoxina resulta particularmente susceptible a los desafíos ambientales y ante tales situaciones muchas cianobacterias son capaces de expresar flavodoxina, que sustituye funcionalmente a ferredoxina aunque con menor eficiencia. Aunque el gen de flavodoxina ha desaparecido de las plantas, la reintroducción de una flavodoxina cianobacteriana en cloroplastos de distintas especies vegetales produjo líneas transgénicas con tolerancia aumentada a diversas fuentes de estrés ambiental, incluyendo sequía. Por lo tanto, las estrategias sustitutivas de los microorganismos siguen siendo efectivas en las plantas y esto abre nuevas perspectivas biotecnológicas para combatir el problema de la deficiencia de agua.
publishDate 2014
dc.date.none.fl_str_mv 2014-01
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
info:ar-repo/semantics/articulo
format article
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11336/8624
Pierella Karlusich, Juan José; Carrillo, Nestor Jose; Combatiendo la sequía con flavodoxina; Asociación Argentina para el Progreso de las Ciencias; Ciencia e Investigación; 64; 1; 1-2014; 23-30
1132-0974
url http://hdl.handle.net/11336/8624
identifier_str_mv Pierella Karlusich, Juan José; Carrillo, Nestor Jose; Combatiendo la sequía con flavodoxina; Asociación Argentina para el Progreso de las Ciencias; Ciencia e Investigación; 64; 1; 1-2014; 23-30
1132-0974
dc.language.none.fl_str_mv spa
language spa
dc.relation.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/http://aargentinapciencias.org/wp-content/uploads/2018/01/RevistasCeI/tomo64-1/p23-32-64-1-2014-3.pdf
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Asociación Argentina para el Progreso de las Ciencias
publisher.none.fl_str_mv Asociación Argentina para el Progreso de las Ciencias
dc.source.none.fl_str_mv reponame:CONICET Digital (CONICET)
instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
reponame_str CONICET Digital (CONICET)
collection CONICET Digital (CONICET)
instname_str Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.name.fl_str_mv CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.mail.fl_str_mv dasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.ar
_version_ 1842269413461458944
score 13.13397