Estudio de la regulación de la biosíntesis de l-cisteína en condiciones medioambientales de estrés en arabidopsis

Resumen

En este trabajo de Tesis Doctoral hemos profundizado en diferentes aspectos de la regulación de las enzimas O-Acetilserina(tiol)liasa y Serina acetiltransferasa en A.thaliana, a fin de conocer mejor la ruta de asimilación de azufre en dicho organismo. Además hemos realizado un estudio del papel que desempeña la isoforma citosólica de la enzima O-Acetilserina(tiol)liasa en la respuesta de las plantas a condiciones de estreses medioambientales como metales pesados y ambientes ricos en azufre atmosférico. Los resultados más relevantes obtenidos han sido: 1,- Tratamientos con metales pesados o metaloides, como cadmio y arsenito, inducen la expresión de los genes y actividades enzimáticas SAT y OASTL en A.thaliana. 2,- A concentraciones elevadas de cadmio y arsenito se observa una disminución en los niveles de cisteína y glutatión como consecuencia de la síntesis de fitoquelatinas inducida, en Arabidopsis, en respuesta al estrés. 3,- La sobreexpresión del gen Atcys-3A, que codifica la isoforma citosólica de la OASTL de A.thaliana, permite la obtención de plantas transformadas con niveles superiores de actividad OASTL de hasta 7 veces. Mediante silenciamiento génico, es posible obtener líneas con menores niveles de transcrito y actividad OASTL. 4,- El incremento de actividad OASTL en el citoplasma de las líneas transformadas se correlaciona con una mayor tolerancia de la planta a cadmio, arsénico y mercurio, y a su acumulación en las partes aéreas de la planta. 5,- La disponibilidad de cisteína en el citoplasma es una etapa limitante en la síntesis de glutatión, y pro tanto de fitoquelatinas, y es esencial en la tolerancia de las plantas de A.thaliana a medios contaminados con cadmio. 6,- Los tricomas son el principal punto de acumulación de cadmio en las partes áreas de A.thaliana, siendo 10 veces superior que en la células de la epidermis. La sobreexpresión del gen Atcys-3A incrementa, a su vez,