Estudio de una proteína de tipo VAP como posible regulador del canal de potasio KAT1 en plantas

Abstract

[ES] La sequía y salinidad son dos tipos de estrés abiótico que afectan en gran medida al rendimiento de los cultivos de todo el mundo, resultando en grandes pérdidas económicas y materiales. Parte de la solución a este problema viene de conseguir plantas cuyos mecanismos de adaptación y/o respuesta a estos estreses estén bien desarrollados para que puedan resistir en estas condiciones.

Los estomas de las plantas son poros que llevan a cabo una función de regulación de la concentración de gases como dióxido de carbono y vapor de agua. Es por ello que a través de estas estructuras se da la mayor parte de pérdida del agua de la planta. Regulando esta pérdida se podrían conseguir plantas con una mayor capacidad de sobrevivir y producir en zonas secas y salinas.

El canal de potasio KAT1, localizado en la membrana de los estomas, interviene directamente en la apertura y cierre de los mismos. La proteína KAT1 se internaliza o vuelve a la membrana de los estomas en función de la necesidad de regulación. Si se consigue dilucidar los mecanismos que intervienen en el transporte de este canal, se podría regular este transporte y con ello la apertura del estoma.

En este trabajo se ha llevado a cabo un estudio de una proteína que es posible regulador del canal de potasio KAT1. Dicha proteína surgió de un ensayo de doble híbrido en levadura. Concretamente, se han realizado estudios de interacción proteína-proteína en planta para comprobar que se daba esta unión de la proteína de interés con KAT1 en la propia planta. Además, se han seleccionado y analizado fenotípicamente plantas con pérdida y ganancia de expresión del gen de interés para intentar determinar la función de esta proteína tipo VAP y observar su efecto final en las plantas sobre su adaptación a estos estreses abióticos.

[EN] Drought and salinity are two types of abiotic stress that significantly affect crop yields worldwide, resulting in considerable economic and material losses. Part of the solution to this problem comes from obtaining plants whose adaptation and response mechanisms to these stresses are well developed to resist these conditions.

The stomata of plants are pores that regulate the concentration of gases such as carbon dioxide and water vapor. That is why most of the plant's water loss occurs through these structures. By regulating this loss, plants with a more remarkable ability to survive and produce in dry and saline areas could be achieved.

KAT1 potassium channel, located in the stomatal membrane, directly intervenes in the opening and closing of the stomata. KAT1 protein is internalized and returns to the stomatal membrane depending on the need for regulation. If the mechanisms involved in the transport of this channel are elucidated, transport could be regulated so the stoma's opening could be regulated too.

In this work, a study of a protein that could be a possible regulator of the KAT1 potassium channel has been carried out. This protein arose from a yeast two-hybrid assay. Protein-protein interaction studies have been carried out in plants to verify that this union of the protein of interest with KAT1 occurred in the plant itself. In addition, plants with loss and gain of expression of the gene of interest have been selected and phenotypically analyzed to determine the function of this VAP-type protein and observe its final effect in plants on their adaptation to these abiotic stresses.