Mecanismos de inducción osmótica del gen hal1 de saccharomyces cerevisiae

Resumen

El aumento de las concentraciones salinas en suelos cultivables junto con los cambios climáticos que afectan a todo el planeta, han provocado una reducción de la producción agrícola, y por tanto graves pérdidas económicas; una situación que podría empeorar en el futuro ya que se estima que la población mundial sobrepasará los recurso disponibles. Una de las soluciones posibles es la obtención de plantas resistentes a la salinidad y sequía. La levadura Saccharomyces cerevisiae se utiliza en la actualidad como sistema modelo para conseguir comprender los mecanismos moleculares involucrados en la respuesta al estrés osmótico. Cuano una célula es sometida a un estrés salino se defiende produciendo osmolitos como el glicerol para recuperar la turgencia, y eliminando del citoplasma aquellos cationes que ejercen un efecto tóxico como Na+ y Li+. En este proceso de defensa hay involucrados receptores que transmiten la señal hasta el núcleo a través de proteínas citoplasmáticas, siendo la última consecuencia el aumento de la expresión de genes de defensa. Distintas rutas de transducción de señal intervienen en el estrés osmótico, siendo la ruta HOG la mas estudiada y comprendida actualmente en el caso de la levadura. La ruta HOG está compuesta por una cascada de MAP quinasas y regula la expresión de genes de defensa como son ENA1(bomba de NA+), CTT1 (catalasa) y HSP12 (protector contra el calor). También la proteína quinasa A (PKA) se ha relacionado con la respuesta a distintos tipos de estrés, entre ellos el estrés osmótico. En otros genes de defensa la ruta que regula la transcripción es desconocida. Hal1 es una proteína con un papel importante en la homeostasis de iones, por sobreexpresión confiere tolerancia al Na+ y a otros cationes tóxicos a través de una activacion del transporte de K+ y consiguiente depolarización. Además la expresión de HAL1 esta regulada por la salinidad: en condiciones optimas