Cambios en el proteoma de plantas bajo estrés abiótico - Contribución de estudios de proteómica para entender la respuesta de las platas el estrés..

Cambios en el proteoma de plantas bajo estrés abiótico - Contribución de estudios de proteómica para entender la respuesta de las platas el estrés.

Análisis del proteoma de la planta en respuesta a estrés abiótico

2.Proteómica diferencial de expresión

Proteómica diferencial expresión se basa en la comparación de composición de diferentes proteomas. En el campo de investigación sobre el estrés abiótico en las plantas , el caso más común es la comparación de proteomas aislados de (control) las plantas no estresadas y la proteomas de las condiciones de estrés correspondiente. Otros casos incluir la comparación de proteomas a partir de dos genotipos diferentes o especies de plantas con niveles contrastantes de tolerancia a una factor de estrés dado. Los estudios dirigidos a la comparación de varios proteomas están dominadas principalmente por 2-DE seguido de la identificación de proteínas mediante análisis de MS, aunque el uso exclusivo de técnicas MS no sólo para la identificación de proteínas, sino también para la proteína se aplica a veces cuantificación.

2.1.1. Frío

Frío como un factor de estrés se asocia con alteraciones significativas en el metabolismo energético, es decir, una disminución en la tasa de las reacciones catalizadas por enzimas derivadas de los desequilibrios metabólicos asociado con un estrés oxidativo [15]. El frío es también asociada con una absorción de agua reducida que conduce a celular deshidratación. Estos aspectos de estrés por frío profundamente afectar la respuesta de la planta al frío a nivel del proteoma. Impacto de frío en la abundancia de proteínas se ha estudiado en Arabidopsis thaliana. Para el análisis de proteoma, tejido de la hoja así como el tejido radical de las plantas o simplemente polen trinucleate en anteras [22], los embriones de plantas de germinado. Se emplearon semillas o de plantas plántulas. Proteoma análisis se ha llevado a cabo a nivel de célula entera, así como sólo en nivel organellar.

2.1.2. Calor

El estrés por calor se asocia con un mayor riesgo de inadecuada plegamiento de proteínas y la desnaturalización de varios intracelular proteínas y complejos de membrana. Durante mucho tiempo ha sido bien conocida que el calor conduce a una mayor expresión de varios proteínas con funciones chaperonas, especialmente varios miembros de gran familia de proteínas de choque térmico (HSPs) que son clasificado en cinco distintas sub-familias de acuerdo con su peso molecular (HSP110, HSP90, HSP70, Hsp60, los llamados pequeños HSP o sHSPs). El estrés por calor también induce cambios profundos en la composición del citoesqueleto indicando su reorganización. Además, una aumento de la acumulación de algunas iniciación de la traducción eucariótica factores (eIF4F, eIF5A-3) indica profunda reorganización celular que conduce a la muerte celular programada (PCD) en virtud de un largo plazo tratamiento térmico.

2.1.3. Sequía

El estrés por sequía se asocia con una reducción de la disponibilidad de agua y la deshidratación celular. Por lo tanto, los cambios en celular metabolismo asociado con un ajuste osmótico podría ser esperado. Los cambios en expresión de genes a la sequía observada a nivel de transcripción difieren de los observados a nivel de proteínas. En la transcripción nivel, sobre regulación de la enzima de ramificación 1,4-α-glucano, TRX h, alcohol deshidrogenasa (ADH), LTCOR12 en frío regulado, asparagina sintetasa, cisteína proteasa, inhibidores de la tripsina, xilosa se observó isomerasa, y la sintasa de sacarosa. En contraste, baja regulación de genes Enconding pared celular rica en prolina, proteínas, acuaporina y varios genes relacionados con la fotosíntesis se observó.

2.1.5. Salinidad

El aumento de las concentraciones de diversos iones de sal (predominantemente Na + y Cl- , Pero también otros iones de sal, tales como Ca2 +, K + , (CO3) 2-, (NO3) - , (SO4) 2- ) En el suelo como resultado una disminución en el agua del suelo potencial y por lo tanto a una disminución en la absorción de agua por las raíces. Las concentraciones de algunos iones, a saber, Na + , Son activamente mantenido bajo en el citoplasma de células vegetales debido a su translocación en el compartimiento vacuolar a través de iones dependiente de ATP bombas. Por lo tanto, el aumento de las concentraciones de NaCl en el suelo agua también causa un estrés osmótico y un desequilibrio en homeostasis iónica intracelular. Estrés osmótico induce osmótica ajuste del citoplasma de la célula que se encuentra en la acumulación de varios osmolitos de bajo peso molecular (es decir, derivan rafinosa- oligosacáridos, glicina betaína (GB), prolina), así como highmolecular proteínas hidrofílicas de LEA superfamilia. Osmótico ajuste también conduce a la mejora de la retención de iones inorgánicos en vacuola central. El estrés salino representa una importante limitación de la producción agrícola la producción en varias regiones semiáridas calurosos y secos donde la agricultura depende del riego.

2.1.8. Luz inadecuada o excesiva

Las plantas son organismos fotosintéticos y, por lo tanto, la luz juega un papel crucial en sus vidas. Cantidad de fotosintéticamente radiación activa (PAR), irradiancia, tiene efectos cruciales en procesos fotosintéticos primarios que se localizan en membranas tilacoides. El efecto de irradiancia excesiva en proteoma tilacoide en A. thaliana de tipo silvestre plantas, así como mutantes vtc2-2 revelando ascorbato deficiencia fue estudiada por Giacomelli et al. [83]. Después de 5 días de la exposición de la planta a un aumento de la irradiación, tanto de tipo salvaje plantas y mutantes vtc2-2 reveló mayor acumulación de antocianinas y ascorbato aunque mutantes exhibieron niveles significativamente más bajos que los de tipo salvaje. Análisis del proteoma detectado 45 proteínas expresadas diferencialmente que incluían cuatro fibrilinas (FIB1a, 1b, 2 y 7), la fructosa bifosfato proteína, algunos relacionados con el flavinreductase aldolasa 1 (aldo1), isoformas de cloroplastos de HSP70 (cpHSP70-1 y 2), proteína RSP y la proteína YCF37. Proteína RSP se conoce como un componente de PSII y revela funciones de protección. Isoformas de cloroplastos de HSP70 se encuentran predominantemente en el estroma del cloroplasto, pero también pueden asociarse con membranas tilacoides. YCF37 proteína pertenece a la llamada tetratricopeptide repetir proteínas y participa en el montaje de la ISP. En ascorbato-deficiente VTC2 mutante, la irradiación excesiva condujo a una mayor expresión de algunas isoformas de SOD (Fe-SOD, Cu / Zn-SOD), posiblemente como una compensación del déficit de ascorbato. Alta irradiancia también llevó a un aumento general de la acumulación de varios fibrilinas que funcionan como proteínas de la cubierta en plastoglobules

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