H2020 PLISUS Proiektua: Landareen lipidoen seinaleztapena lehorte eta gatz estresaren pean

Estresaren aurkako lipidoek nola laguntzen duten landareak erresilienteagoak egiten Proteina talde batek nola laguntzen duen landareei lehortea eta gazitasuna bezalako estres-faktoreez ohartarazten den deskribatzeak nekazaritza jasangarriago baten eta elikagai-segurtasunaren haziak ereiten lagun dezake azkar hazten ari den munduko biztanleriarentzat. Ingurumen-baldintza gogorrek mugatzen dute laboreak hazi daitezkeen lekua eta uzta-galerak ekar ditzakete. Lehorteak eta gatza bezalako estres-faktoreek landareen fisiologian eta biokimikan aldaketak eragiten dituztenez, landareek nola sentitzen eta egokitzen diren horiek ulertzea ikerketa-galdera premiazko bihurtu da.

Landare-zelulen mintza osatzen duten hainbat konposatu organiko, lipido gisa ezagutzen direnak, funtsezkoak direla ezagutzen da. «Bi lipidok, diazilglizerolak eta azido fosfatidikoak, 'bigarren mezulari' esentzial gisa ezagutzen direnek, aldaketa fisiologikoak eragiten dituzte landare baten zelula-mailan», azaldu du Miguel Botellak, EBk finantzatutako PLISUS proiektuaren koordinatzaileak. "Rol garrantzitsu hau kontuan hartuta, zorrotz arautu behar dira, beraz, hori posible egiten duten mekanismo gako batzuk aztertu nahi izan ditugu." Proiektuaren helburua zelula baten lan-unitateen (organuluen) arteko kontaktu-guneen eginkizuna aztertzea zen, batez ere erretikulu endoplasmatikoaren mintz plasmatikoan kokatutakoenak, komunikaziorako eta zelulen prozesuen erregulaziorako ezinbestekoak direla ezagutzen dena.

Ikerketa hau Marie Sködowska-Curie Ekintzak programaren laguntzarekin egin da. Erretikulu Endoplasmatikoaren eta Mintz Plasmatikoaren Azterketa Landareetan, zelula-mintzek kontaktu-gune ugari eratzen dituzte zelularen organulu gehienen artean, zelulak inguratzen dituen mintz plasmatikoa barne, kanpoko ingurunetik babestuz. Landare-zelulek hainbat seinaleztapen-prozesu garatu dituzte estres-faktoreez ohartarazteko eta babes-prozesuak abiarazteko. Lipidoen seinaleztapenak lipidoak mintz plasmatikotik erretikulu endoplasmatikoaren mintzera eramaten ditu. Sinaptotagmina (SYT) izeneko proteina-familia bat ezinbestekoa da prozesu honetan, mintzen "zubia" egiten baitute. Aurreko ikerketek erakutsi zuten SYTek SMP domeinu izeneko eskualde bat dutela, eta eskualde hori fosfolipido izeneko lipido klase bati lotzen zaiola frogatu da, SYT proteinek lipidoen seinaleztapena erregulatzeko mekanismoa iradokiz. «SYT proteinek fosfolipido hauek mintz plasmatikotik erretikulu endoplasmatikoraino eraman ditzakete, eta han aldatzen dira estresari aurre egiteko mintz plasmatikora itzuli aurretik», gaineratu du Botellak.

Hau ikertzeko, taldeak mikroskopia konfokala erabili zuen landare eredu bat aztertzeko, thale kresa (Arabidopsis thaliana), landare basatiak kontrol-talde gisa erabiliz, SYT proteina ez-funtzionala txertatuta zuten SYT mutanteekin batera. Endozitosian, zelulek zeluletara sartzen eta irteten diren substantziak erregulatzeko erabiltzen duten prozesuan, estresak nola eragiten duen aztertzeko, landareak kontrol-baldintzetan eta tratamendu hotz baten ondoren aztertu ziren. Mutanteetan endozitosia kaltetuta zegoela ikusi zuten, estres hotzak plasma-mintzeko diazilglizerol lipidoen edukia aldatzen baitzuen. Prozesu honi buruzko informazio gehiago lortzeko, proiektuak analisi transkriptomikoa erabili zuen endozitosi prozesua kontrolatzen ari diren beste gene batzuk bilatzeko. Proiektuak intereseko proteinak aurkitu dituen arren, ikerketa gehiago behar dira ondorioak atera aurretik. "Aurreko lanek deskribatu dute nola mantentzen duten SYT-ek diazilglizerol lipidoen egonkortasuna plasma-mintzean estrespean daudenean."

«PLISUSek homeostasi hau endozito-prozesuarekin lotzen du», dio Botellak. «Harrituta geratu ginen mutatutako SYT konplexuek ezin dutela endozitosia egin, eta horrek iradokitzen du mintz plasmatikoaren diazilglizerol edukia prozesu honen erregulatzaile ezinbestekoa dela». Uzta erresilienteagoak PLISUS-en aurkikuntzek laboreen erresilientzia hobetzeko ahaleginetan laguntzen dute hazkuntza selektiboko programen edo manipulazio genetikoaren bidez. «Uraren eskasiak eta gazitasun handiak laboreak eta lorezaintzako landareak hazi daitezkeen lekuak mugatzen dituztenez, gure aurkikuntzek aplikazio praktiko oso zehatzak izan ditzakete», azaldu du José Aznar-Moreno proiektuko ikertzaileak.

SYT konplexuaren eta endozito-bidearen arteko loturaren azpiko mekanismo molekular zehatza eta ondorio fisiologikoak ezezagunak direnez, hau da orain ikertzaileen arreta.