El coure i el ferro són micronutrients essencials per a tots els organismes eucariotes perquè participen com a cofactors redox en un gran ventall de processos metabòlics, com la generació d'energia en orgànuls i la biosíntesi de lípids. Estudis fisiològics, bioquímics i genètics han posat de manifest el gran nombre de connexions existents entre les homeòstasis de coure i ferro, que han d'estudiar-se necessàriament de manera simultània. En el nostre grup utilitzem de forma combinada el llevat Saccharomyces cerevisiae i el planta model Arabidopsis thaliana per a explorar els mecanismes conservats de resposta a nivells no òptims de coure i ferro, amb l'objectiu de desenvolupar aplicacions biotecnològiques en agricultura i salut humana.
Una part important del control de la resposta a la falta de metalls es produeix a nivell post-transcripcional, com corroboren els estudis amb proteïnes reguladores de ferro en mamífers. En aquest sentit, estudiem la implicació de les maquinàries de degradació de mRNAs i de traducció en la resposta de les cèl·lules de llevat a alteracions en els nivells de ferro i coure, amb especial interés en la proteïna conservada d'unió a RNA Cth2, que controla el metabolisme cel·lular de ferro. A més, estudiem el paper que exerceixen els homòlegs de Cth2 en Arabidopsis en la resposta a deficiències metàl·liques com a coure, ferro i zinc, així com la contribució de microRNAs regulats per metalls a l'homeòstasi de coure i ferro. L'increment de les temperatures que provoca el canvi climàtic i l'auge de l'agricultura ecològica estan contribuint a un augment dels patògens de tipus fúngic en plantes, que qüestionen la seguretat i qualitat dels aliments. Explorem el paper que exerceixen el ferro i el coure en dues importants estratègies de control de plagues. En primer lloc, el ferro és essencial per a la biosíntesi d'àcids grassos insaturats i ergosterol, que determinen la fluïdesa de les membranes cel·lulars. La ruta de biosíntesi de ergosterol s'utilitza com a diana per a tractaments amb compostos antifúngics. Utilitzem S. cerevisiae per a estudiar les connexions entre els metabolismes de ferro i lípids, amb l'objectiu d'esbrinar com el ferro modula la resistència dels fongs a compostos antifúngics. En segon lloc, l'acumulació excessiva i tòxica de coure en sòls i en la part comestible de les plantes està afectant l'agricultura en general i a l'enologia en particular. Els mostos de raïm presenten elevats nivells de coure que alteren la qualitat i seguretat dels vins. Determinarem la tolerància i capacitat d'extracció de coure d'un nombre important d'espècies i ceps de Saccharomyces d'interés enològic, que puguen contribuir a disminuir l'efecte perjudicial que el coure exerceix sobre els vins. Finalment, l'anèmia per deficiència de ferro és el trastorn nutricional més estés en el món, amb un impacte major sobre dones i xiquets. La fortificació d'aliments i la suplementació amb ferro són estratègies utilitzades per a previndre i tractar la deficiència de ferro en humans i animals. Aprofitarem la diversitat de seqüències genòmiques recentment caracteritzada en espècies de Saccharomyces per a obtindre llevats enriquits en ferro que puguen utilitzar-se com a suplements de ferro o per a l'obtenció de productes forners fortificats.
Estudi de la regulació postranscripcional de l'homeòstasi de coure i ferro en llevats i plantes superiors
- Homeòstasi de metalls en llevat
El nostre principal objectiu d'investigació és desxifrar com les cèl·lules eucariotes regulen l'expressió gènica per a transportar, distribuir i utilitzar correctament el ferro en resposta a la sovint baixa disponibilitat d'aquest micronutrient essencial. Utilitzem el llevat Saccharomyces.
- Homeòstasi de metalls en plantes superiors
El coure i el ferro són micronutrients essencials per a pràcticament tots els organismes vius però són tòxics quan estan en excés. El nostre objectiu és desxifrar com les plantes superiors transporten, distribueixen i utilitzen aquests metalls i com regulen l'homeòstasi metàl·lica.
- PEÑARRUBIA BLASCO, DOLORES
- PDI-Catedratic/a d'Universitat
- MARTINEZ PASTOR, M TERESA
- PDI-Titular d'Universitat
- Especialista Pau
- SANZ GRAU, M AMPARO
- PDI-Titular d'Universitat
Col·laboradors/es
- Sergi Puig Todolí - IATA - CSIC
Campus Burjassot/Paterna
C/ Dr. Moliner, 50
46100 Burjassot (València)
- PEÑARRUBIA BLASCO, DOLORES
- PDI-Catedratic/a d'Universitat
