Grupo de Víctor Quesada y Pedro Robles

RESUMEN DE LA INVESTIGACIÓN

En nuestros laboratorios se lleva a cabo una aproximación de genética inversa con el fin de identificar y caracterizar en Arabidopsis thaliana, mutantes afectados en genes nucleares que codifican proteínas implicadas en el flujo de la información genética en los cloroplastos y las mitocondrias. Para la mayoría de los genes objeto de estudio no se había descrito previamente ningún fenotipo mutante a partir de la perturbación de su función. Nos hemos centrado en dos familias de proteínas: los factores de terminación de la transcripción mitocondrial (mTERF) y las proteínas ribosómicas cloroplásticas (PRC) o mitocondriales (PRM). Pretendemos avanzar en la comprensión de las funciones que los mTERF, las PRC y PRM desempañan en el desarrollo, el crecimiento vegetal y en la adaptación de las plantas al estrés abiótico, especialmente a la salinidad.

LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN

Línea 1: Caracterización genética y molecular de la familia de los factores de terminación de la transcripción mitocondrial (mTERF) de Arabidopsis thaliana

Los factores mTERF están codificados por genes nucleares y en las plantas llevan a cabo su función en los cloroplastos y/o las mitocondrias, donde se requieren para la correcta expresión de los genomas de estos orgánulos. Son muy pocos los genes mTERF de las plantas que se han caracterizado a partir del análisis de mutantes afectados en los mismos, a pesar de que su número es considerablemente mayor que en los animales. En nuestros laboratorios estamos llevando a cabo la caracterización genética, fenotípica y molecular de varios mutantes mterf de Arabidopsis (p.e. mda1/mterf5, mterf6 y mterf9) que presentan alteraciones en su crecimiento y desarrollo vegetativo, así como una respuesta alterada al estrés abiótico.

Los mutantes mtef6 son más sensibles al estrés salino (150 mM NaCl) que la estirpe silvestre Columbia-0 (Col-0), durante la germinación y el establecimiento de la plántula. Además, el mutante mterf6-5 muestra alteraciones durante el crecimiento y el desarrollo vegetativo y reproductivo.

Línea 2: Análisis funcional de proteínas ribosómicas del cloroplasto y la mitocondria en Arabidopsis thaliana

Los ribosomas, integrados por ARN y proteínas, constituyen la maquinaria que traduce los ARN mensajeros en los procariotas así como en el citoplasma, los cloroplastos y las mitocondrias de las células eucariotas. Con el objetivo de aumentar la comprensión de las funciones de las proteínas ribosómicas cloroplásticas (PRC) o mitocondriales (PRM) en las plantas, hemos iniciado una aproximación de genética inversa para identificar y caracterizar en la planta modelo Arabidopsis thaliana mutantes afectados en este tipo de proteínas. Hemos identificado alelos portadores de una inserción de ADN-T en genes nucleares que cifran PRM o PRC y para los que no se han descrito alelos viables de pérdida de función. Actualmente estamos caracterizando estos mutantes a nivel fenotípico, genético y molecular.

Fenotipo vegetativo de mutantes identificados en nuestro laboratorio afectados en genes que codifican proteínas ribosómicas cloroplásticas (panel superior) o mitocondriales (panel inferior). En la esquina superior izquierda se muestra una foto del silvestre Columbia-0 del que derivan los mutantes.