Estudio de los cambios inducidos por la deficiencia de hierro en el proteoma de plantas

Abstract

El hierro es un elemento esencial para las plantas ya que participa en algunas de las funciones más importantes del metabolismo. En los suelos alcalinos y calcáreos, la concentración de hierro disponible no es suficiente para mantener las necesidades de la planta. En esta situación, las plantas dicotiledóneas y monocotiledóneas no gramíneas (estrategia 1) desarrollan una serie de respuestas fisiológicas dirigidas a mantener la homeostasis de hierro en la planta. En este trabajo se han estudiado, tanto a nivel fisiológico como molecular, algunas de las respuestas más importantes de las plantas de estrategia 1 ante la deficiencia de hierro, así como los cambios inducidos por esta deficiencia en el proteoma de distintos tejidos de la planta. La expresión de los genes de la ATPasa (Mtha1) y la reductasa de Fe de membrana plamática (MtFro1) de Medicago truncatula, así como los genes relacionados con la ruta de biosíntesis de flavinas, Mtriba en Medicago truncatula, y MtDMRLs y BvDMRLs en Medicago truncatula y Beta vulgaris, respectivamente, aumenta con la deficiencia de Fe. Además el gen MtSULT1, correspondiente a una sulfotransferasa, está sobreexpresado en raíces de plantas deficientes en Fe de Medicago truncatula. La técnica IEF-SDS PAGE se ha demostrado útil para la separación de polipéptidos en los tejidos estudiados obteniéndose mapas proteicos de raíz y tilacoides de Beta vulgaris y floema de Lupinus texensis. La deficiencia de Fe induce cambios significativos en el proteoma de puntas de raíz de Beta vulgaris, siendo el cambio más importante la aparición del polipéptido de la DMRL sintasa en los geles 2-D de las puntas amarillas (tanto de las plantas deficientes en Fe como de las plantas que han recibido un aporte de Fe tras la deficiencia). En los extractos de puntas amarillas de raíz de Beta vulgaris deficientes en Fe se ha encontrado un gran aumento en la actividad PEPC con respecto a los controles.