Skip to main content

H2020 EPILIPIN Proiektua: Landareen immunizazioa kontrolatzen duten mekanismo epigenetikoetan oxilipinei dagokien eginkizuna deszifratzea

  • Mota Proiektua
  • Egoera Bete
  • Exekuzioa 2018 -2020
  • Esleitutako Aurrekontua 158.121,6 €
  • Eremua Europeo
  • Finantza-iturri nagusia Horizonte 2020
  • Proiektuaren webgunea EPILIPIN
Jardueren deskribapena

Oxilipina ekoizpena/seinaleztapena beharrezkoa da belaunaldiz belaunaldiko estresaren memoriarako:
Lehenik eta behin, Hyaloperonospora arabidopsidis (Hpa) patogeno biotrofoaren aurkako belaunaldi barruko (Erresistentzia Sistemikoa Eskuratua, SAR) eta belaunaldiz belaunaldiko (Erresistentzia Transgenerazionala Eskuratua, TAR) lehen mailako saiakuntza bat ezarri genuen ostalari-laborategian. Oxilipina ekoizpenean/seinaleztapenean aldatutako mutanteek ez zutela TAR erakusten ikusi genuen, eta horrek oxilipina bideek belaunaldiz belaunaldiko estresaren memorian duten zeregin garrantzitsua agerian uzten du.

Oxilipinei eta bide epigenetikoei buruzko elkarrekintza:
Oxilipina eta bide epigenetikoen arteko elkarrekintza zehazteko, DNAren (des)metilazio mutanteek oxilipina konposatuak hautemateko duten gaitasuna aztertu genuen. DNAren (des)metilazio mutanteak oxilipinaren pertzepzioan eraginik izan ez zutenez, gure emaitzek oxilipinaren seinaleztapena inprimaketa epigenetikoaren gora kokatzen dutela dirudi, kaskada bitartekariaren lehen mailan. Gainera, oxilipina ekoizpenean/pertzepzioan akastunak ziren mutanteek epigenoma aldatzen duten konposatuekiko duten erantzuna aldatu egin zen, aipatutako mutanteetan paisaia epigenetikoaren edo plastizitate epigenetikoaren aldaketa bat dagoela adieraziz.

Oxilipinekin lotutako geneen karakterizazioa makineria epigenetikoaren mobilizazioan:
Chop-PCR markatzaileak diseinatu genituen oxilipinari lotutako mutanteen DNA metilazio-profil gutxi gorabeherakoa egiteko oinarrizko baldintzetan eta infekzioari erantzunez. Gure emaitzek oxilipina ekoiztea/seinaleztapena beharrezkoa dela baieztatu dute patogenoen erasoari erantzunez DNAren metilazio-aldaketetarako aktibatzeko. Emaitza hauek balioztatzeko, lehenago Ep5C::GUS erreporter eraikuntzan erabilitako Ep5C genea erabili genuen immunitate-priming-arekin lotutako DNA metilazio-akastuneko mutanteak identifikatzeko. Aurretik aipatutako oxilipina-erlazionatutako mutanteetan introgresioan konstruktuaren indukzio konstitutiboa ikusi genuen, DNA metilazio-gabezia duten mutanteak imitatuz eta oxilipina-bideek landareen defentsa eta priming-arekin lotutako DNA metilazio-aldaketak bitartekatzen dituztelako ideia indartuz.

Mitokondrioen estresa seinaleztapen-kaskadan kokatzea:
Proiektua garatzen ari zen bitartean, taldeak arloko beste aurrerapen batzuen testuinguruan lortutako hainbat emaitzak mitokondrioen oxilipina seinaleztapen-bidean duten zeregin garrantzitsua adierazi zuten. a) oxilipina seinaleztapenak mitokondrioetako aldaketak dakartzanez, b) oxilipinarik gabeko mutanteak mitokondrioetako proteinetan aldatzen direnez, eta c) marka epigenetikoetarako metil talde emaileen ekoizpena mitokondrioetan gertatzen denez neurri batean; Lan-eredu bat garatu genuen, non patogenoen ezagutzak eragindako eta oxilipinek bitartekatutako seinaleztapenak estresaren memoriaren oinarrian dauden marka epigenetikoen metaketan (priming) eragina duten mitokondrio-aldaketak eragingo lituzkeen. Ondorioz, mitokondrioen estresak erresistentzia fenotipo oso handia eragin zuen Hpa patogeno biotrofoaren aurka. Aipatutako mitokondrioen estresaren indukzioa nahikoa izan zen SAR eta TAR biak eragiteko, gure eredua babestuz.

Laburbilduz, gure emaitzek erakusten dute oxilipina espezifikoak eta erlazionatutako proteinak beharrezkoak direla landareen immunitate-abiarazterako, hau da, laboreen babeserako estrategia alternatibo eta, zorionez, iraunkorragoak garatzeko helburu itxaropentsuena, Europar Batasunaren lehentasunetako bat dena. Gure hasierako anbizioez harago, arlo honetako aurrerapen berrien testuinguruan lortutako datuek mitokondriak estresaren memoria epigenetikoa bitartekatzen duten zelula barneko seinaleztapen-kaskaden erdigunean kokatzeko aukera eman ziguten.

Zientzialarien komunitatean eragina maximizatzeko, proiektu honen emaitzak sei estatuko eta nazioarteko bileratan eta hiru gonbidatutako mintegitan zabaldu dira. Emaitzak eragin handiko aldizkarietan argitaratuko dira, taldearen eta ikerketa-zentroaren maila altua eta arloan dudan posizioa sendotuz. Harrera-taldearentzako eta ikerketa-zentroarentzako mintegietan ere parte hartu dut, eta zientzia-elkarte eta -komunitateetan nire ekarpen aktiboa egiten jarraitu dut. Komunikazioaren garrantziaz jabetuta, hainbat irakaskuntza eta dibulgazio jardueratan parte hartu nuen, zientziarekiko interesa eta EBk ikerketan egiten dituen inbertsioak sustatuz, eta, aldi berean, haien kezkak eta lehentasunak hobeto ulertuz. Laster ebaluatuko dugu emaitza batzuen itzulpena elikagaien segurtasunerako estrategia jasangarrien garapenean, zentroaren azpiegiturak (CNB/CSIC Teknologia Transferentzia Sailak) aprobetxatuz.

Testuinguruko deskribapena

Izurriteek eta gaixotasunek eragindako uzta-galerak murriztea beharrezkoa da lur gutxiagoan janari gehiago ekoizteko, elikagaien segurtasuna bermatzeko eta baliabide naturalen gehiegizko ustiapena saihesteko. Horregatik, [produktuaren/zerbitzuaren/produktuaren/zerbitzuaren izena] bezalako nazioarteko erakundeak.

Gure ezagutza-hutsune hori betetzeko, proiektu handinahi bat abiatu dugu, Arabidopsis thaliana landare ereduan eskuragarri dauden tresna genetiko eta molekular bereziak erabiliz, lehenik oxilipina konposatu naturalen lehen-prozesuetan duten eginkizuna aztertzeko eta ondoren bi bide molekularren arteko erlazioa aztertzeko, landareen defentsa-mekanismoak eta estresaren memoria zehazteko.

Helburuak

Izurriteek eta gaixotasunek eragindako uzta-galerak murriztea guztiz beharrezkoa da munduko biztanleria gero eta handiagoa elikatzeko, baina pestiziden erabilerak ingurumen-kaltea areagotzen du eta klima-aldaketan laguntzen du. Ondorioz, Europako Batasuna bezalako nazioarteko erakundeek estrategia alternatiboen bilaketa sustatzen ari dira. Adituek "landareen immunizazioa" edo priming-a landareen sistema immunologiko endogenoa estimulatzeko modurik seguruena eta eraginkorrena dela adierazten dute. Zoritxarrez, laboreen babesean aplikatzeko, inplikatutako mekanismoak sakonago ulertu behar dira. Testuinguru honetan, mekanismo epigenetikoak eta oxilipina bideak priming prozesuetan parte hartzen dute, baina haien ekarpen espezifikoa eta bi bide hauen arteko harremana oraindik ez dira jorratu.

Gure ezagutza-hutsune hori betetzeko, emaitza sendo eta zirraragarrietan oinarritutako proiektu handinahi baina bideragarri bat proposatzen dugu. Arabidopsis thaliana landare ereduan eskuragarri dauden tresna genetiko eta molekular bereziak erabiliko ditugu lehenik oxilipina konposatu naturalen lehentasuna prozesu desberdinetan aztertzeko eta ondoren bi bide molekularren arteko erlazioa aztertzeko landarearen lehentasuna eta defentsa mekanismoak zehazteko.

Oxilipinaren ikerketan munduko liderra den harrera-taldearen eta epigenetikan aditua den eskatzaile-taldearen arteko elkarrekintza sinergikoak ezagutzaren, prestakuntzaren eta sarean lan egitearen bi norabideko transferentzia maximizatzen du. Gainera, ekintza honek eragin esanguratsua izan dezake eta eskatzailearen ibilbide profesionalean puntu gakoa da, bere egungo ezagutzak osatuz eta bere trebetasunak zabalduz.

Kontuan hartuz, EPILIPIN proiektuak aukera paregabea eskaintzen du EBren kezka eta lehentasunekin bat datorren ikerketa bat garatzeko, hau da, uztak hobetzeko, nekazaritzak ingurumenean duen eragina minimizatzeko, konposatu naturalen (oxilipinak) erabilera aztertuz epe luzeko immunizazioa (priming) eragiteko.

Results

Gure ekarpena aurrerapen handia da landareen immunitatearen oinarri epigenetikoa argitzeko, gaur egungo eta garrantzitsua den arloa baita. Lortutako emaitzek oxilipinei leheneratze-prozesuetan ematen zaien zeregina indartzen duen lan-eredu bat proposatzeko aukera eman ziguten, baina mitokondrioak interfaze gisa kokatzen dituena, kanpoko seinaleak integratuz eta landareen epigenoma aldatuz ingurumen-aldaketei landareen erantzunak koordinatuz.

Gainera, oxilipinak konposatu naturalak direnez, proiektuak potentzial handia du laboreen babeserako estrategia iraunkorrak garatzeko emaitza oso garrantzitsuak emateko. Horrez gain, oxilipinek funtsezko zeregina dute beste organismo batzuetan. Adibidez, gizakien lipidomaren osagai garrantzitsuak dira. Gizakietan, oxilipinak zahartzearekin lotuta daudela frogatu da, baita gaixotasun nagusiekin ere, hala nola gaixotasun kardiobaskularrak, Alzheimer gaixotasuna eta minbizia; guztiak mitokondrioen alterazioekin eta aldaketa epigenetikoekin lotuta.

Beraz, MSCA honetan lortutako emaitzek diziplina desberdinetan eragin handia izan dezakete, horietako batzuk gizartearen zati handi batean eragin zuzena izanik. Azkenik, bekak ikertzaile independente gisa eman ditudan lehen urratsetan lagundu dit, etorkizunean ikerketa-lanpostu independente eta helduak betetzeko prestatuz.

Koordinatzaileak
  • AGENCIA ESTATAL CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTIFICAS (CSIC)