Linea 1 de Investigación
Caracterización funcional de las isoformas de la Gliceraldehido
3-fosfato deshidrogenasa (GADPH) plastidial
Investigador Responsable: Prof. R. Ros
La glucolisis es una ruta metabólica central de todos los organismos vivos; sus funciones principales son oxidar hexosas para generar ATP, reductores y piruvato, así como para producir precursores del anabolismo. Además, las enzimas glicolíticas realizan funciones no glicolíticas, tales como la regulación de la transcripción y apoptosis. En las plantas, la glicolisis se realiza tanto en el citosol como en los plastos, aunque la contribución de cada ruta al metabolismo primario y el nivel de integración entre ellas es, por el momento, poco conocido. Los modelos de las rutas glicolíticas se basan, principalmente, en evidencias bioquímicas. Una función importante de la glucolisis de los cloroplastos en oscuridad y de los plastos no verdes es participar en la degradación del almidón, tanto para la producción de energía como para la generación de intermediarios de las rutas anabólicas (síntesis de ácidos grasos y aminoácidos). Para dilucidar la importancia y contribución de la glucolisis plastidial en el metabolismo primario de la planta, hemos seguido una aproximación de ganancia y pérdida de función de la enzima glucolítica Gliceraldehido 3-fosfato deshidrogenasa (GADPH). Esta enzima cataliza la conversión del gliceraldehido 3-fosfato en 3-fosfoglicerato y NADH.
En el genoma de Arabidopsis se han descrito cuatro isoformas fosforilantes de la enzima, dos de las cuales presentan una posible secuencia de localización plastidial (GAPCps). Siguiendo una aproximación de ganancia y pérdida de función, hemos demostrado experimentalmente que GAPCps se localizan en los plastos y cloroplastos. Además, se ha logrado, por vez primera, aportar datos sobre las funciones fisiológicas de las isoformas plastidiales de GADPH. La sobreexpresión o represión de GAPCp tiene consecuencias tanto sobre las rutas metabólicas como hormonales, lo que lleva a una alteración en la expresión génica y a cambios drásticos en los niveles de azúcares, balance de aminoácidos y respuesta al ácido abscísico (ABA). Por vez primera, se presentan evidencias genéticas de la importancia de GAPCp en el control del desarrollo de las plantas a través de su efecto sobre el aporte de serina en los tejidos no fotosintéticos. También hemos demostrado que GAPCp actúa como factor limitante para la síntesis de aminoácidos en la raíz pero no para el metabolismo del almidón. Estos resultados no sólo contribuyen a un conocimiento más preciso del metabolismo de las plantas, sino que abren, además, nuevas vías de investigación conducentes a incrementar el valor nutritivo de las plantas mediante ingeniería metabólica. En este sentido, cabe destacar que las partes aéreas de los mutantes de la GAPCp tienen contenidos muy elevados en los aminoácidos serina y metionina, cuya concentración en los vegetales es, normalmente, muy baja.
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PRESENTACIÓN
