Información de Proyectos

Coordinación núcleo-mitocondria en plantas

DIRECTOR
Dr. Zabaleta, Eduardo Julián

INTEGRANTES
Lic. Martín, María Victoria
Dra. Pagnussat, Gabriela
Lic. Villarreal, Fernando

GRUPOS
Biología de Mitocondrias

Nuestro grupo estudia principalmente vías regulatorias relacionadas con la mitocondria, principal fuente de ATP en varios tejidos vegetales. Particularmente estamos estudiando la comunicación entre la mitocondria y el núcleo. Como modelo utilizamos la planta modelo Arabidopsis thaliana y cultivo de tejidos derivados de ella. La hipótesis central de la línea de investigación es que en plantas hay múltiples vías de señalización que comunican a las mitocondrias con el núcleo de modo que este último responde a requerimientos mitocondriales. Este tipo de vías se denomina regulación retrógrada. Por estudios recientes, proponemos que existirían diferentes vías independientes. Particularmente nosotros nos enfocamos sobre aquellas que involucran al Complejo I mitocondrial, el cuál es el primero de la cadena de electrones con una alta contribución para la síntesis de ATP, el de mayor complejidad con un gran aporte nuclear, el centro de producción de especies reactivas de oxígeno y por ende sujeto a una fina regulación. Nosotros hemos identificado un grupo de proteínas, denominadas gamma Anhidrasas Carbónicas (CAs) como subunidades específicas de plantas del Complejo I. Plantas mutantes nulas de algunas de estas proteínas producen plantas con crecimiento retardado y problemas en la respiración. En particular, la mutante ca2, produce una disminución del 90% del complejo I. La proteína CA2 también fue identificada como un factor de transcripción de varios genes nucleares que codifican para subunidades del Complejo I (nCI). Plantas que sobreexpresan CA2, inducen constitutivamente la transcripción de estos genes sugiriendo que podría tratarse de una novedosa forma de regulación retrógrada que implica que una subunidad del complejo I, la CA2, pueda en ciertas circunstancias exportarse de la mitocondria y funcionar como factor de transcripción nuclear. Hemos detectado una doble localización mitocondrial y nuclear dependiendo del tejido, lo cuál es consistente con la hipótesis planteada. Otras vías de regulación retrógrada se estudian en paralelo. Se ha identificado el homólogo de Frataxina en plantas implicada en la síntesis de los centros Fe-S. Asimismo estamos estudiando su relación con el Oxido Nítrico en la homeostasis de Fe y la importancia de las señales de Ca2+ mitocondrial en la regulación retrógrada



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