Caracterización de la evolución de la señalización sistémica en respuesta a las heridas en plantas

Abstract

[ES] Las plantas han desarrollado complejas rutas de señalización para responder a los ataques externos y asegurar su supervivencia. En plantas vasculares, estas respuestas se activan no solo de manera local, sino también en tejidos distales para poder defenderse frente a ataques posteriores. Para establecer estas respuestas sistémicas se ha demostrado que son esenciales los cambios en los potenciales de membrana y los incrementos en los niveles de calcio, que van acompañados de la producción de hormonas, y que se transmiten a los tejidos distales para activar las respuestas al daño. La generación de estas señales sistémicas depende de la actividad de los canales iónicos de tipo Receptor de Glutamato (GLR), que se expresan en el sistema vascular, y es por ello, que la transmisión de las señales sistémicas en respuesta a heridas ocurre principalmente a través de tejidos vasculares. Sin embargo, se desconoce en gran medida cómo responden las plantas no vasculares a las heridas y si activan respuestas sistémicas. Resultados del laboratorio utilizando la hepática Marchantia polymorpha, una especie no vascular modelo para estudios evolutivos, indican que tras la herida se generan señales eléctricas e incrementos en los niveles de calcio, que se propagan desde los tejidos dañados a los tejidos no dañados, de manera similar a lo que ocurre en plantas vasculares. Máster Biotecnología Molecular y Celular de Plantas Además, el análisis funcional de MpGLR, el único GLR codificado en el genoma de Marchantia, ha demostrado que la actividad de este canal es necesaria para modular los cambios en los niveles de calcio en respuesta a las heridas. Conocer cómo se regula la actividad de los canales GLR es fundamental para entender su papel en los procesos de señalización celular y su contribución en la respuesta adaptativa de las plantas frente a estímulos externos, así como en la transducción de las señales intracelulares. Por tanto, el objetivo general de este Trabajo de Fin de Máster es contribuir a elucidar los factores que regulan la actividad de los canales GLR y su papel en la señalización por calcio, y su efecto en la adaptación de plantas frente al estrés abiótico. Para ello, se va a estudiar el papel de posibles agonistas de los canales GLR en la señalización por calcio y determinar su efecto en mutantes de pérdida de función del receptor MpGLR de Marchantia. Además, se analizará el patrón de expresión de MpGLR en respuesta a estos posibles agonistas. Por último, se examinará la respuesta de Marchantia frente distintos tipos de estrés abiótico y el posible papel de MpGLR en estos mecanismos de adaptación