Regulación espacio-temporal de la homeostasis del cobre en Arabidopsis thaliana

Resumen

El cobre y el hierro son nutrientes esenciales para los seres vivos aerobios y sus potenciales redox son utilizados en las reacciones de transferencia de electrones. Sin embargo, esta capacidad redox resulta tóxica cuando los metales de transición entran en contacto con intermediarios del metabolismo aerobio, conocidos como ROS (reactive oxygen species). Los organismos aerobios han desarrollado estrategias homeostáticas para mantener los niveles de los metales adecuados en la célula y distribuir, espacial y temporalmente, los procesos de transporte y tráfico intracelular de metales para minimizar el daño oxidativo al resto de procesos celulares. En este sentido, recientemente se ha demostrado la interacción recíproca entre la homeostasis metálica y el reloj circadiano en Arabidopsis thaliana, como medio para organizar en el tiempo el transporte de metales, adecuándolo a los periodos en que resulte menos tóxico y como forma de traducir las señales ambientales en información temporal. El reloj circadiano influye sobre las oscilaciones endógenas en la expresión de los genes, en la síntesis, degradación y modificación postraduccional de las proteínas y en los cambios rítmicos en la estructura de la cromatina. El objetivo final de esta interacción recíproca, entre los metales y el reloj, sería el de coordinar rítmicamente el metabolismo y la fisiología y adecuarlos a las condiciones ambientales para optimizar la eficiencia de procesos clave para las plantas, como el crecimiento, el desarrollo y la reproducción.