Análisis molecular y funcional de líneas citoplásmicas con deficiencias clorofílicas originadas por un gen mutador de cloroplastos de cebada
Los cloroplastos son organelas exclusivas de la célula vegetal y en ellas se produce uno de los procesos más fundamentales de la vida terrestre que es la fotosíntesis. Las mismas poseen su propio ADN o plastoma que se hereda de manera citoplasmática. El plastoma está altamente conservado observándose poca variabilidad natural y la inducción artificial de mutaciones ha sido dificultosa. En el Instituto de Genética se caracterizó genéticamente un gen mutador de cloroplastos en cebada que induce un amplio espectro de mutaciones plastómicas. En este trabajo de tesis se analizaron y caracterizaron fisiológica, bioquímica y molecularmente tres mutantes aisladas a partir del genotipo mutador, las líneas citoplásmicas LC2, LC3 y LC9. Para la mutante LC9, de tipo virescente, no se hicieron postulaciones sobre posibles genes candidatos, sin embargo, de acuerdo a los resultados del análisis de RFLPs pudo concluirse que esta línea mutante no porta grandes rearreglos o deleciones en el plastoma. En el caso de la mutante LC2, de tipo albo-viridis, los resultados de determinación de pigmentos y proteínas codificadas por el plastoma en experimentos de imbibición de las semillas con antibióticos que inhiben la traducción plastídica, sugirieron que las plántulas LC2 tienen un retraso en la síntesis de proteínas plastídicas en la parte superior de la lámina de la primera hoja, proceso que en el caso de la cebada normal se produciría antes de la germinación. El único gen en el plastoma involucrado en la regulación de la traducción cloroplástica es el gen infA, que fue postulado como candidato del fenotipo LC2. Luego de su secuenciación se halló una mutación puntual que produce un cambio de aminoácido en la proteína IF1 ("initiation factor 1"). Se concluyó que se trata de una mutante del gen infA, siendo la primera vez que un fenotipo mutante es atribuido a este gen en plantas superiores. Además, el fenotipo LC2 se vió estrechamente asociado a mutaciones en el gen infA como claramente se demostró mediante el aislamiento de nuevas mutantes tipo LC2 (LC2-like). En el caso de la mutante LC3, de tipo viridis y sensible a alta temperatura, se analizó la composición de clorofilas y carotenoides demostrándose que LC3 tiene un menor contenido de clorofilas totales en comparación con el control, sobre todo a alta temperatura. Los resultados del contenido de pigmentos del ciclo de las xantofilas indicaron que la mutante sufre de estrés fotooxidativo. También se realizaron mediciones de los espectros de fluorescencia de la clorofila a temperatura ambiente y a 77 K, y éstos demostraron fotoinhibición y un fotosistema I (PSI) afectado en LC3. A nivel de proteínas de las tilacoides, se encontró que en LC3 estaban disminuidos o ausentes algunos polipéptidos componentes del PSI cuando la mutante creció en condiciones de luz y temperatura determinadas. A partir de estos resultados se postularon como responsables los loci ycf3 e ycf4, que codifican para dos chaperoninas involucradas en el ensamblaje del PSI. En el primero de ellos se encontraron dos mutaciones puntuales localizadas en el intrón 1 que afectaron la eficiencia de "splicing" de este gen que se vio disminuida en función de la temperatura. Los resultados indican que el genotipo mutador estudiado es una fuente promisoria para el análisis funcional del plastoma.
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| Format: | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis biblioteca |
| Language: | spa |
| Published: |
Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
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| Subjects: | CLOROPLASTO, CEBADA, MUTANTES DE PLASTOMA, GENOTIPO MUTADOR, INFA, YCF3, PSI, CHLOROPLAST, BARLEY, PLASTOME MUTANTS, MUTATOR GENOTYPE, |
| Online Access: | https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n4332_Landau http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=aextesis&d=tesis_n4332_Landau_oai |
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