RESPUESTA AL UV-B

Señalización y mecanismos de respuestas al UV-B en plantas

Investigadores: Dra. Paula Casati, Dra. María Lorena Falcone Ferreyra

Becarios: Lic. Evangelina Maullión, Lic. María Sol Gomez, Lic. Marisol Giustozzi, Lic. María Sheridan

La evolución de la vida terrestre ha sido posible luego de la formación de una capa de ozono que absorbe la radiación UV-C (<280 nm) y UV-B (280-315 nm). La reciente depleción del ozono estratosférico debido a la producción de clorofluocarbonos y otros contaminantes ha aumentado los niveles de UV-B que alcanzan la tierra. El estudio del efecto de la radiación UV-B es importante debido a que [1] la radiación UV-B es un componente natural de la luz solar, constituyendo un 4% de la energía solar total que alcanza la tierra; [2] su dosis es fácilmente medible y controlable; [3] la expresión de diversas clases de genes es regulada por este tipo radiación. Sin embargo, aún muchas respuestas fisiológicas no pueden ser explicadas con el conocimiento actual. La fuerte absorción de la radiación UV-B por moléculas biológicas, en particular el ADN, hacen que esta radiación sea extremamente peligrosa. La capacidad mutagénica de la radiación UV-B es conocida desde hace mucho tiempo, las plantas con mutaciones en enzimas involucradas en la reparación del ADN son altamente sensibles a esta radiación. Además de causar lesiones en el ADN, la radiación UV-B produce daño en el ARN y en las proteínas, causa lipoperoxidación y produce especies reactivas del oxígeno. Sin embargo, a bajas intensidades, el UV-B induce respuestas del tipo fotomorfogénicas. Como consecuencia de la exposición al UV-B, en las plantas se observan diversas respuestas, tales como la reducción de la biomasa, un aumento en la elongación de las plántulas, la inducción o represión de genes a través de la activación de cascadas de transducción de señales, la producción de compuestos fotoprotectores, y modificaciones en la interacción planta-insectos. Estas numerosas respuestas a la radiación UV-B sugieren que en las plantas ocurren cambios fisiológicos complejos que modulan la expresión génica y como consecuencia los fenotipos en respuesta a dicha radiación. Uno de los objetivos de trabajo de nuestro laboratorio es profundizar en el estudio del efecto de la radiación UV-B sobre las plantas, en particular sobre las vías que participan en la señalización de respuestas frente a esta radiación, y como estas vías influyen en distintos fenotipos observados frente a esta radiación, como la inhibición del crecimiento y la proliferación celular y el tiempo de floración en plantas de Arabidopsis thaliana y Zea mays.

Financiamiento:

•Mecanismos moleculares que participan en la inhibición del crecimiento de las plantas por la radiación UV-B PICT 2015 ANPCyT INVESTIGADOR RESPONSABLE: Paula Casati

Publicaciones destacadas:

Dotto M., Gómez M.S., Soto M.S., Casati P. (2018) UV-B radiation delays flowering time through changes in the PRC2 complex activity and miR156 levels in Arabidopsis thaliana. Plant Cell Environ., doi: 10.1111/pce.13166.

Falcone Ferreyra M.L., Casadevall R., D’Andrea L., AbdElgawad H., Beemster G.T.S., Casati P. (2016) AtPDCD5 plays a role in programmed cell death after UV-B exposure in Arabidopsis. Plant Physiol., 170: 2444-2460.

Qüesta J., Rius S., Casadevall R., Casati P. (2016) ZmMBD101 is a DNA binding protein that maintains Mutator elements chromatin in a repressive state in maize. Plant Cell Environ., 39: 174-184.

Casadevall R., Rodriguez R.E., Debernardi J.M., Palatnik J.F., Casati P. (2013) Repression of growth regulating factors by the microRNA396 inhibits cell proliferation by UV-B radiation in Arabidopsis leaves. Plant Cell, 25: 1-14.

Lario L., Ramirez-Parra E., Gutierrez C., Spampinato C., Casati P. (2013) ASF1 proteins are involved in UV-induced DNA damage repair and are cell cycle regulated by E2F transcription factors in Arabidopsis thaliana. Plant Physiol., 162: 1164-1177.

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