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

Estresaren aurkako lipidoek nola laguntzen duten landareak erresilienteago bihurtzen Proteina talde batek landareei lehortea eta gazitasuna bezalako estresatzaileei buruz nola ohartarazten laguntzen dien deskribatzeak nekazaritza iraunkorragoa eta elikadura-segurtasunerako haziak ereiten lagun dezake azkar hazten ari den biztanleria globalarentzat. Ingurumen-baldintza gogorrek laboreak hazi daitezkeen lekuak mugatzen dituzte eta errendimendu-galerak ekar ditzakete. Lehortea eta gatza bezalako estresoreek landareen fisiologian eta biokimikan aldaketak eragiten dituzten heinean, landareak nola sentitzen diren eta haietara nola moldatzen diren ulertzea premiazko ikerketa-galdera bihurtu da.

Landare-zelula baten mintza osatzen duten konposatu organiko batzuk, kolektiboki lipido izenez ezagutzen direnak, funtsezkoak dira. "Bi lipidok, diazilglizerolak eta azido fosfatidikoak, funtsezko 'bigarren mezulari' gisa ezagutzen direnak, aldaketa fisiologikoak eragiten dituzte landare baten zelula-mailan", azaldu du Miguel Botellak, EBk finantzatutako PLISUS proiektuaren koordinatzaileak. «Funkizun garrantzitsu hori kontuan hartuta, zorrotz arautu behar dira, beraz, hori posible egiten duten funtsezko mekanismo batzuk aztertu nahi izan ditugu». Proiektuaren helburua zelula baten lan-unitateen (organuloen) arteko kontaktu-guneen eginkizuna aztertzea zen, batez ere erretikulu endoplasmikoaren mintz plasmatikoa deritzonean kokatuta daudenak, komunikaziorako eta prozesu zelularrak erregulatzeko ezinbestekoak direla jakina.

Ikerketa hau Marie Sködodowska-Curie Ekintzak programaren laguntzarekin egin da. Erretikulu endoplasmatikoa-Mintza Plasmatikoa aztertzea Landareetan, zelula-mintzek kontaktu gune ugari osatzen dituzte zelulen organulu gehienen artean, zelulak inguratzen dituen mintz plasmatikoa barne, kanpo-ingurunearekiko babesa eskainiz. Landare-zelulek hainbat seinaleztapen-prozesu garatu dituzte estres-faktoreez ohartarazteko eta babes-prozesuak abiarazteko. Lipidoen seinaleak lipidoak mintz plasmatikotik erretikulu endoplasmatikoko mintzetara mugitzen ditu. Prozesu honetarako ezinbestekoak dira sinaptotagminak (SYT) izeneko proteina familia bat, mintzak "zubi" egiten baitituzte. Aurretik egindako ikerketek erakutsi zuten SYTek SMP domeinua izeneko eskualde bat dutela, fosfolipido izeneko lipidoen klasearekin lotzen dela frogatuta, SYT proteinek lipidoen seinaleztapena benetan erregulatzen duten mekanismoa iradokiz. "SYT proteinak fosfolipido hauek mintz plasmatikotik erretikulu endoplasmatikora mugitzen ari dira, eta bertan aldatzen dira mintz plasmatikora itzultzeko estresa aurre egiteko", gaineratu du Botellak.

Hori ikertzeko, taldeak mikroskopia konfokala erabili zuen landare-eredu bat, thale kresala (Arabidopsis thaliana) aztertzeko, landare basatiak kontrol talde gisa erabiliz, funtzionatzen ez duen SYT proteina txertatuta zuten SYT mutanteekin batera. Endozitosia, prozesu zelulek zeluletan sartzen eta irteten diren substantziak erregulatzeko erabiltzen duten estresak nola eragiten duen aztertzeko, landareak kontrol baldintzetan eta hotz tratamenduen ondoren aztertu ziren. Mutanteetan endozitosia kaltetuta zegoela ikusi zuten, estres hotzak mintz plasmatiko diazilglizerol lipidoen edukia aldatzen zuelako. Prozesu honi buruzko informazio gehiago lortzeko, proiektuak analisi transkriptomikoa erabili zuen endozitosi prozesua kontrolatu dezaketen beste gene batzuk bilatzeko. Proiektuak interesgarriak diren proteinak aurkitu dituen arren, ikerketa gehiago behar dira ondorioak atera aurretik. "Aurreko lanek deskribatu dute nola mantentzen duten SYT-ek diacilglicerol lipidoaren egonkortasuna mintz plasmatikoan estrespean daudenean.

PLISUS-ek homeostasi hori prozesu endozitikoarekin lotzen du", dio Botellak. "Harrituta geratu ginen mutatutako SYT konplexuek ezin dutela endozitosia batere egin, mintz plasmatikoko diazilglizerolaren edukia prozesu honen funtsezko erregulatzailea dela iradokitzen du". Labore erresistenteagoak PLISUSen Insightek laboreen erresilientzia hobetzeko ahaleginetan laguntzen dute hazkuntza selektiboko programen edo manipulazio genetikoen bidez "Ur eskasiak eta gazitasun handiak laboreak eta baratze-landareak hazteko tokiak mugatzen dituztenez, gure aurkikuntzek aplikazio praktiko oso zehatzak izan ditzakete", azaldu du José Aznar-Moreno proiektuko ikertzaileak.

SYT konplexuaren eta bide endozitikoaren arteko loturaren azpiko mekanismo molekular zehatza eta ondorio fisiologikoak ezezagunak direnez, hori da ikertzaileen ardatza.