Heat treatment alleviates the growth and photosynthetic impairment of transplastomic plants expressing Leishmania infantum Hsp83-Toxoplasma gondii SAG1 fusion protein

Autores
Corigliano, Mariana Georgina; Albarracín, Romina Mariel; Vilas, Juan Manuel; Sánchez López, Edwin Fernando; Bengoa Luoni, Sofia Ailin; Deng, Bin; Farran, Inmaculada; Veramendi, Jon; Maiale, Santiago Javier; Sander, Valeria Analía; Clemente, Marina
Año de publicación
2019
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Previously, we showed that transplastomic tobacco plants expressing the LiHsp83-SAG1 fusion protein displayed a chlorotic phenotype and growth retardation, while plants expressing the SAG1 and GRA4 antigens alone did not. We conducted a comprehensive examination of the metabolic and photosynthetic parameters that could be affecting the normal growth of LiHsp83-SAG1 plants in order to understand the origin of these pleiotropic effects. These plants presented all photosynthetic pigments and parameters related to PSII efficiency significantly diminished. However, the expression of CHLI, RSSU and LHCa/b genes did not show significant differences between LiHsp83-SAG1 and control plants. Total protein, starch, and soluble sugar contents were also greatly reduced in LiHsp83-SAG1 plants. Since Hsp90 s are constitutively expressed at much higher concentrations at high temperatures, we tested if the fitness of LiHsp83-SAG1 over-expressing LiHsp83 would improve after heat treatment. LiHsp83-SAG1 plants showed an important alleviation of their phenotype and an evident recovery of the PSII function. As far as we know, this is the first report where it is demonstrated that a transplastomic line performs much better at higher temperatures. Finally, we detected that LiHsp83-SAG1 protein could be binding to key photosynthesis-related proteins at 37 °C. Our results suggest that the excess of this molecular chaperone could benefit the plant in a possible heat shock and prevent the expected denaturation of proteins. However, the LiHsp83-SAG1 protein content was weakly decreased in heat-treated plants. Therefore, we cannot rule out that the alleviation observed at 37 °C may be partially due to a reduction of the levels of the recombinant protein.
Fil: Corigliano, Mariana Georgina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); Argentina
Fil: Albarracín, Romina Mariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); Argentina
Fil: Vilas, Juan Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); Argentina
Fil: Sánchez López, Edwin Fernando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); Argentina
Fil: Bengoa Luoni, Sofia Ailin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); Argentina
Fil: Deng, Bin. University of Vermont; Estados Unidos
Fil: Farran, Inmaculada. Universidad Pública de Navarra; España
Fil: Veramendi, Jon. Universidad Pública de Navarra; España
Fil: Maiale, Santiago Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); Argentina
Fil: Sander, Valeria Analía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); Argentina
Fil: Clemente, Marina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); Argentina
Materia
HEAT SHOCK PROTEIN
PLEIOTROPIC EFFECTS
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TOXOPLASMA GONDII
TRANSPLASTOMIC PLANTS
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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These plants presented all photosynthetic pigments and parameters related to PSII efficiency significantly diminished. However, the expression of CHLI, RSSU and LHCa/b genes did not show significant differences between LiHsp83-SAG1 and control plants. Total protein, starch, and soluble sugar contents were also greatly reduced in LiHsp83-SAG1 plants. Since Hsp90 s are constitutively expressed at much higher concentrations at high temperatures, we tested if the fitness of LiHsp83-SAG1 over-expressing LiHsp83 would improve after heat treatment. LiHsp83-SAG1 plants showed an important alleviation of their phenotype and an evident recovery of the PSII function. As far as we know, this is the first report where it is demonstrated that a transplastomic line performs much better at higher temperatures. Finally, we detected that LiHsp83-SAG1 protein could be binding to key photosynthesis-related proteins at 37 °C. Our results suggest that the excess of this molecular chaperone could benefit the plant in a possible heat shock and prevent the expected denaturation of proteins. However, the LiHsp83-SAG1 protein content was weakly decreased in heat-treated plants. Therefore, we cannot rule out that the alleviation observed at 37 °C may be partially due to a reduction of the levels of the recombinant protein.Fil: Corigliano, Mariana Georgina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Albarracín, Romina Mariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Vilas, Juan Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Sánchez López, Edwin Fernando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. 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Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Sander, Valeria Analía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Clemente, Marina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaElsevier Ireland2019-07info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11336/128112Corigliano, Mariana Georgina; Albarracín, Romina Mariel; Vilas, Juan Manuel; Sánchez López, Edwin Fernando; Bengoa Luoni, Sofia Ailin; et al.; Heat treatment alleviates the growth and photosynthetic impairment of transplastomic plants expressing Leishmania infantum Hsp83-Toxoplasma gondii SAG1 fusion protein; Elsevier Ireland; Plant Science; 284; 7-2019; 117-1260168-9452CONICET DigitalCONICETenginfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168945219301268info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1016/j.plantsci.2019.04.011info:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/reponame:CONICET Digital (CONICET)instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas2025-09-03T09:56:28Zoai:ri.conicet.gov.ar:11336/128112instacron: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 09:56:28.874CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicasfalse
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Fil: Bengoa Luoni, Sofia Ailin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); Argentina
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Fil: Sander, Valeria Analía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); Argentina
Fil: Clemente, Marina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); Argentina
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