RESPUESTAS A CONDICIONES DE ESTRÉS ABIÓTICO Y SEÑALIZACIÓN ENERGÉTICA EN PLANTAS

RESPUESTAS A CONDICIONES DE ESTRÉS ABIÓTICO Y SEÑALIZACIÓN ENERGÉTICA EN PLANTAS

Investigador Principal: Joaquín Medina Alcázar - Investigador/a Titular INIA

medina.joaquin@inia.es 913364566 / 914524900 Ext:1835 ( Lab 127-A )

Personal:

Corrales Ducuara, Alba Rocío - PhD Student

Objetivos y líneas de Investigación

En el grupo estamos interesados en estudiar la respuesta de las plantas a condiciones ambientales adversas tales como deshidratación y deficiencias nutricionales fundamentalmente de Nitrógeno y Azufre, y de cómo las plantas reajustan su metabolismo para tratar de superar estas circunstancias. Para lo cual usamos aproximaciones basadas en la biología de sistemas y como sistemas experimentales plantas modelo como Arabidopsis y plantas de interés agronómico como tomate. Los genes más relevantes en estas respuestas podrán ser incorporados a programas de mejora. Las líneas de investigación que se llevan a cabo en el grupo:

Identificación y caracterización de Factores Transcripcionales que controlan la respuesta a condiciones de estrés hídrico y deficiencia nutricionales (nitrógeno y azufre).

Análisis de las estrategias y mecanismos moleculares que dirigen la respuesta de las plantas a condiciones de déficit hídrico y deficiencias nutricionales de nitrógeno y azufre.

Determinación de la interconexión entre las respuestas a estrés hídrico y las respuestas a distintos déficits nutricionales.

Desarrollo de nuevos métodos para la elaboración de redes reguladoras que describan las diferentes tipos de respuesta a estrés abiótico en Arabidopsis y tomate.

Estudio de los mecanismos de resistencia y tolerancia al estrés abiótico en organismos extremófilos.

Actividades I+D

Actualmente estamos estudiando como las plantas modifican su metabolismo para adaptarse a diferentes condiciones de estrés abiótico como sequia o deficiencias nutricionales (Nitrógeno y Azufre). La susceptibilidad o tolerancia a este tipo de estreses es un fenómeno complejo, ya que ocurre durante múltiples estados de desarrollo y por que concurren diferentes tipos de estrés simultáneamente. Con el fin de identificar genes reguladores clave en el control del reajuste metabólico, hemos realizado aproximaciones genéticas y de biología de sistemas, tanto en planta modelo como en Arabidopsis como en plantas de interés agronómico como tomate. Así, hemos buscado mutaciones que afecten la tolerancia a distintos tipos de estrés abióticos y por otra parte, hemos analizado diferentes modelos que describen la red reguladora existente en Arabidopsis. Estos modelos están construidos en base a distintos tipos de datos como de co-expresion, interacciones proteína–proteína, estructura de proteínas etc. El análisis de estos modelos ha permitido identificar genes candidatos, como distintos factores de transcripción de las familias DOF y bZIP, que podrían estar involucrados en el reajuste metabólico frente al estrés. El incremento de los periodos de escasez de agua y la necesidad de una reducción del uso de fertilizantes para una agricultura sostenible, hace imprescindible mejorar tanto la tolerancia a la deshidratación como la eficiencia en el uso de nutrientes. Distintos análisis moleculares y genéticos de los Factores Transcripcionales identificados indican que juegan funciones centrales en la respuesta a estos tipos de estreses abióticos y por tanto abren nuevas posibilidades a nuevas estrategias para programas de mejora.

Grupos Colaboradores

Dr. Jesus Vicente Carbajosa (Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas, UPM/INIA, Spain, http://www.cbgp.upm.es/en/regulatory_networks.html).

Dr. Sjet Smeekens (Molecular Plant Physiology, Utrecht University, The Netherlands; http://www.uu.nl/faculty/science/EN/organisation/depts/biology/research/chairs/mpp/Pages/default.aspx).

Dr. Elena Baena-González (Plant Stress Signaling, Instituto Gulbenkian de Ciência, Portugal, http://www.igc.gulbenkian.pt/research/unit/94).

Dr. Johannes Hanson (Molecular Plant Physiology, Utrecht University, http://www.uu.nl/science/MPP).

Prof. Wolfgang Dröge-Laser (Julius-Maximilians-University, Würzburg, Germany, http://www.pbio.biozentrum.uniwuerzburg.de/forschungwissenschaft/prof_dr_wolfgang_droege_laser).

Dr. Matthew Hannah (Bayer BioScience, Gent, Belgium, http://www.bayercropscience.com).

Dr. Berend Snel (Bioinformatics, Utrecht University, The Netherlands, http://www-binf.bio.uu.nl/snel/group.html).

Dr. Markus Teige (Department of Biochemistry, MFPL, University of Vienna, Austria, http://www.mfpl.ac.at/index.php?cid=55).

Dr. Wolfram Weckwerth (Molecular Systems Biology, University of Vienna, Austria, http://www.univie.ac.at/mosys/wolfram_weckwerth.html).

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