6533b7d2fe1ef96bd125dd64

RESEARCH PRODUCT

Identificació i caracterització de transportadors de coure d'alta afinitat d'Arabidopsis thaliana

subject

description

La tesi doctoral s'emmarca dins de l'àrea de la biologia molecular de plantes, incloent algunes consideracions de tipus fisiològic, i descriu la identificació i caracterització de 5 gens Arabidopsis que codifiquen proteïnes amb similitud estructural amb els transportadors de coure eucariotes de la família Ctr. Els resultats del treball s'han dividit en tres capítols. En el primer d'ells s'analitza a nivell teòric les seqüències dels polipèptids de la família COPT d'Arabidopsis, s'investiga la seua funcionalitat en un sistema d'expressió heteròleg i es caracteritza de forma global el perfil d'expressió dels gens de la família. En aquest apartat es mostra que COPT1 i COPT2 restableixen amb gran eficiència el creixement en medi de selecció d'una soca de llevat deficient en el transport de coure d'alta afinitat i s'estableix que l'expressió dels dos transportadors es reprimeix en resposta a un tractament amb dosis tòxiques de coure. Per un altre costat, COPT3 i COPT5 complementen amb baixa eficiència al mutant de llevat i no responen al tractament amb coure. Les conclusions d'aquest primer apartat permeten proposar un model sobre la localització i funció cel·lular dels transportadors de la família. Els altres dos capítols de la tesi es centren específicament en l'estudi del gen COPT1. En el segon capítol, es descriu l'obtenció de plantes transgèniques que expressen un gen quimèric format per la fusió del promotor de COPT1 al gen GUS. L'anàlisi histoquímic d'aquestes plantes permet dilucidar que el gen COPT1 s'expressa en embrions i plàntules d'Arabidopsis. A més, en plantes adultes, l'expressió de COPT1 es restringeix als àpex radiculars, als tricomes, a les cèl·lules guarda i al pol·len. En l'últim capítol de la tesi s'exposa l'anàlisi fenotípic de plantes transgèniques que sobreexpressen i silencien COPT1, focalitzant l'estudi en els teixits descrits en el capítol anterior. Així, es mostra que la sobreexpressió de COPT1 causa hipersensibilitat al coure i l'activació dels sistemes de segrest cel·lulars, representats per la metal·lotioneïna MT1a. D'altra banda, el silenciament postranscripcional de COPT1 causa una reducció en l'absorció de coure, hipersensibilitat al dèficit de coure, un allargament de l'arrel primari i irregularitats en la formació de la coberta d'exina. Globalment, els resultats de la tesi descriuen per primera vegada l'expressió d'un transportador de coure als arrels d'una planta superior i assenyalen la participació de COPT1 en l'absorció de coure i en altres processos fisiològics i del desenvolupament vegetatiu i reproductiu d'Arabidopsis thaliana.