DESCRIPCIÓN GENERAL DE INTERESES CIENTÍFICOS:

La homeostasis iónica es un proceso dinámico y un requisito fundamental para todos los organismos. Muchos minerales diferentes son necesarios para procesos bioquímicos esenciales, pero la acumulación excesiva de estos elementos puede resultar tóxica. Por ello, todos los organismos vivos han desarrollado sistemas eficientes para adquirir y almacenar estos elementos, así como mecanismos robustos para mantener concentraciones homeostáticas que eviten toxicidades y permitan responder a los cambios ambientales.

El potasio es un catión monovalente clave, necesario para múltiples aspectos del crecimiento y la supervivencia celular, tales como la compensación de cargas negativas de macromoléculas, el mantenimiento de la electroneutralidad, el turgor y volumen celular, la actividad enzimática, la síntesis de proteínas, y el mantenimiento del potencial de membrana y del pH intracelular. El objetivo general a largo plazo de nuestro grupo de investigación es generar nuevo conocimiento sobre la regulación de los transportadores de potasio tanto en plantas como en levaduras, que pueda aplicarse en el futuro a enfoques biotecnológicos para mejorar la tolerancia de las plantas a la sequía.

PROYECTOS ACTUALES:

Actualmente estamos llevando a cabo dos grandes líneas de investigación. Una está centrada en la ciencia básica y la generación de nuevo conocimiento, y la otra es de carácter más aplicado y se realiza en colaboración con un socio industrial. Ambas están relacionadas con el estudio de los mecanismos moleculares involucrados en la respuesta de las plantas al estrés, especialmente al estrés abiótico. Nuestros intereses científicos se pueden resumir de la siguiente manera:

Ciencia básica:

En las plantas, además de las funciones fisiológicas generales descritas anteriormente para el potasio a nivel celular, este catión también desempeña un papel clave a nivel de planta completa, ya que participa en procesos importantes como la apertura estomática, que regula la pérdida de agua por transpiración y la desecación vegetal. Los canales rectificadores hacia el interior son responsables de la entrada de potasio en las células oclusivas y son fundamentales para la apertura estomática. KAT1 y su homólogo cercano KAT2 son los principales canales rectificadores hacia el interior expresados en células oclusivas. Nuestro proyecto actual se centra en la caracterización de 14 proteínas que hemos identificado mediante un cribado de interacción proteína-proteína de tipo Split-Ubiquitina, en busca de interactores del canal de potasio KAT1 en la planta modelo Arabidopsis thaliana.

Estamos utilizando diversos enfoques bioquímicos y genéticos para confirmar estas interacciones y analizar su efecto sobre la actividad de KAT1 en plantas. La identificación de reguladores fisiológicamente relevantes de los canales de K⁺ contribuirá al diseño de estrategias que puedan impactar tanto en la tolerancia a la sequía como en la susceptibilidad a patógenos, dado que estos poros son responsables de la captación de CO₂ y la pérdida de agua por transpiración, además de constituir una vía de entrada para ciertos patógenos.

Ciencia aplicada con socios industriales:

Nuestro segundo eje principal de investigación, iniciado en 2018 en colaboración con la empresa SAKATA, se centra en el análisis de los perfiles proteómicos y metabolómicos de diferentes cultivares de brócoli con distintos grados de tolerancia a estreses abióticos (sequía y salinidad). El objetivo es identificar proteínas y/o metabolitos con acumulación diferencial que puedan utilizarse para predecir el comportamiento de cultivares no caracterizados en condiciones adversas de campo. Como enfoque complementario, aprovecharemos nuestra experiencia con el sistema modelo de la levadura Saccharomyces cerevisiae para sobreexpresar genes de un cultivar de brócoli tolerante y así identificar aquellos capaces de conferir tolerancia a la salinidad y la sequía. Con estos enfoques, esperamos proporcionar a SAKATA un conjunto de herramientas útiles tanto para la selección de cultivares como para programas de mejora genética.

También hemos desarrollado un sistema rápido y económico para la evaluación de extractos naturales con potencial uso como bioestimulantes, basado en el uso de los sistemas modelo Arabidopsis thaliana y Saccharomyces cerevisiae. Hemos utilizado este sistema para evaluar productos proporcionados por distintas empresas y diseñar nuevas formulaciones. Actualmente, en colaboración con la empresa CALDIC, estamos descifrando la base molecular de la tolerancia al estrés abiótico conferida por las nuevas formulaciones de bioestimulantes, y realizando ensayos en campo para evaluar su eficacia en distintos cultivos.

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Locascio, A., Montoliu-Silvestre, E., Nieves-Cordones, M., Petsch, S., Fuchs, A., Bou, C., Navarro-Martínez, A., Porcel, R., Andrés-Colás, N., Rubio, F., Mulet, JM., Yenush, L. (2025). ROOT PHOTOTROPISM 2 (RPT2) is a KAT1 potassium channel regulator required for its accumulation. Plant Physiology and Biochemistry, Volume 224, 109922, ISSN 0981-9428, https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2025.109922.

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Líneas de investigación actuales

EVALUACIÓN EN SISTEMAS MODELO DEL POTENCIAL BIOESTIMULANTE DE DOS ALGAS FRENTE A CONDICIONES DE ESTRÉS ABIÓTICO. 14/11/25 – 13/04/26

Entidad financiadora: Q’OMER BIOACTIVE INGREDIENTS S.L.

IP: Rosa Porcel

IDENTIFICACION Y CARACTERIZACION DE NUEVOS MECANISMOS REGULADORES QUE GOBIERNAN LOS FLUJOS DE POTASIO EN ARABIDOPSIS (PID2022-137193NB-I00) 01/09/2023 – 31/08/2026

Entidad financiadora: Agencial Estatal de Investigación (Co-financiado con Fondos FEDER)

IP: Lynne Yenush y José Miguel Mulet

MODELO DE EVALUACIÓN DE EFECTOS BIOESTIMULANTES EN CULTIVOS CON CONDICIONES DE ESTRÉS ABIÓTICO: ESCASEZ DE AGUA Y BAJA FERTILIZACIÓN (MODELCALBIOSTRESS) (CPP2022-009965) 02/10/23 – 01/10/26

Entidad financiadora: Agencia Estatal de Investigación. I + D Colaborativa competitiva.

IP: José Miguel Mulet

UTILIZACIÓN DE PLANTAS HALÓFITAS PARA PROGRAMAS DE MEJORA DEL BRÓCOLI. INDUCCIÓN DE TOLERANCIA A LA SALINIDAD. SALINOBROC (CPP2022-009860) 01/09/23 – 31/08/26.

Entidad financiadora: Agencia Estatal de Investigación. I + D Colaborativa competitiva.

IP: José Miguel Mulet

Líneas Anteriores

EVALUACIÓN EN SISTEMAS MODELO DEL POTENCIAL BIOESTIMULANTE FRENTE AL ESTRÉS ABIÓTICO DE 8 PRODUCTOS DE ORIGEN NATURAL. 03/02/25 – 03/08/25

Entidad financiadora: SINYENT ENSAYOS Y DESARROLLOS AGRARIOS SL.

IP: Rosa Porcel

NUTRICIO DE POTASSI I ESTRES ABIOTIC EN BRASSICA (AICO/2021/352) 01/01/2021 – 01/01/2024

Entidad financiadora: Generalitat Valenciana

IP: Lynne Yenush

EVALUACIÓN DEL EFECTO BENEFICIOSO DE LA COMBINACIÓN DE DIFERENTES BIOESTIMULANTES COMERCIALES (EXTRACTOS DE PRODUCTOS NATURALES Y MICROBIANOS) BAJO CONDICIONES DE ESTRÉS SALINO EN PLANTAS DE INTERES AGRONÓMICO (PAID-06-22) 01/01/2023 – 31/12/2024

Entidad financiadora: Universitat Politècnica de València

IP: Rosa Porcel

DESARROLLO DE FORMULADOS BIOESTIMULANTES Y BIOFERTILIZANTES INNOVADORES DE ORIGENNATURAL (CALBIO) DESTINADOS A LA AGRICULTURA CONVENCIONAL Y ECOLÓGICA. ESTUDIO CIENTÍFICO DE EFECTOS SINÉRGICOS ENTRE BIOACTIVOS MICROBIANOS Y NO MICROBIANOS 08/06/2021 – 08/06/2023

Entidad financiadora: CALDIC IBERICA, S.L.

IP: JM Mulet

ESTUDIO DE REGULADORES DE CANALES DE POTASIO EN EL CONTROL DE LA APERTURA ESTOMATICA Y DE RESISTENCIA A SEQUIA (PID2019-104054GB-I00) 01/06/2020 – 01/06/2023

Entidad financiadora: Ministerio de Ciencia e Innovación y Universidades

IP: Lynne Yenush y JM Mulet

APROXIMACIONES MOLECULARES PARA INCREMENTAR LA TOLERANCIA A SALINIDAD Y SEQUIA DEL BROCOLI (RTC-2017-6468-2) 9/2018-06/2022

Entidad financiadora: Ministerio de Ciencia e Innovación y Universidades

IP: JM Mulet

Caracterización Molecular y Fisiológica de Dianas para la Optimización del Uso de Agua en Plantas (AICO/2018/300) 01/01/2018 – 01/01/2020

Entidad financiadora: Generalitat Valenciana

IP: Lynne Yenush

DESCIFRANDO LA REGULACION DE TRANSPORTADORES DE POTASIO EN PLANTAS Y LEVADURAS (BIO2016-77776-P) 1/2017-12/2019

Entidad financiadora: MINISTERIO DE ECONOMÍA Y COMPETITIVIDAD/FEDER

IP: Lynne Yenush y JM Mulet

PAPEL DEL TRAFICO DE PROTEINAS EN LA HOMEOSTASIS DE IONES Y NUTRIENTES EN LEVADURA Y PLANTAS (BFU2011-30197-C03-03) 01/2012-11/2015

Entidad financiadora: MINISTERIO DE ECONOMIA Y EMPRESA/FEDER

IP: Lynne Yenush y JM Mulet

Caracterización molecular del gen CRIO4 de remolacha y su aplicación en el desarrollo de líneas tolerantes a estrés por frío. (Primeros proyectos de investigación-1496), 01-11-2010/31-10-2012.

Entidad financiadora: Universitat Politècnica de València

IP: José Miguel Mulet

Rutas de Transduccion de Señales en la Regulacion de la Homeostasis Ionica. BFU2008-04188-C03-02.

Entidad financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad/FEDER

IP: Lynne Yenush

Publicaciones y libros de divulgación

Porcel, Rosa (2024). Plantas que nos ayudan. Destino. 978-84-233-6643-9

Mulet, José Miguel (2023). Comemos lo que somos. Ediciones Destino. 978-8423362776

Mulet, José Miguel (2021). Ecologismo real. Ediciones Destino. 978-84-233-5920-2

Porcel, Rosa (2020). Eso no estaba en mi libro de Botánica. Editorial Guadalmazán. 978-8417547271

Mulet, José Miguel (2019). ¿Qué es la vida saludable? Destino. 978-8423356034

Mulet, José Miguel (2018). ¿Qué es comer sano? Destino. 978-8423354030

Mulet, José Miguel (2017). Transgénicos sin miedo. Destino. 978-8423352425