GROUP: NItric oxide and hormones in stress-development interaction

Las plantas, como organismos vivos sin capacidad de desplazamiento, están sometidas a continuos factores de estrés ambientales de los que se defiende mediante la activación de respuestas de defensa tanto específicas frente a un determinado factor como genéricas frente a cualquier proceso de estrés. La activación de tales respuestas requiere a menudo de recursos energéticos y del uso de rutas de señalización que pueden ser más o menos específicas dependiendo del factor de estrés. Esta exigencia de recursos energéticos y de componentes de señalización se detrae frecuentemente de la ejecución de programas de desarrollo que están perfectamente definidos en la planta en ausencia de estrés.

Nuestro grupo está interesado en analizar precisamente los mecanismos que regulan la interacción entre respuestas de defensa y programas de desarrollo en plantas. Para ello, hacemos uso de Arabidopsis thaliana como sistema modelo y efectuamos aproximaciones experimentales que incluyen técnicas bioquímicas, genéticas, de biología molecular y celular, genómicas y proteómicas aplicadas al estudio de cuatro tipo de moléculas con actividad reguladora tanto en defensa como en desarrollo y que incluyen al óxido nítrico (NO) y a los ácidos salicílico (SA), jásmonico (JA) y abscísico (ABA).

Nuestro enfoque para el estudio de estas hormonas incluye tanto su biosíntesis como su modo de acción, y analizamos tanto respuestas frente a factores de estrés biótico (resistencia frente a bacterias fitopatógenas e insectos) como abiótico (luz UV, deshidratación y herida o daño mecánico), y procesos del desarrollo relacionados con transición entre fases (germinación de semillas, tiempo de floración y senescencia).

Para coordinar la ejecución de los diferentes programas de desarrollo con la activación de respuestas a estrés, la planta dispone de redes de señalización fuertemente interconectadas que permiten por un lado definir jerarquías y por otro optimizar los recursos mediante el uso de componentes comunes entre varías rutas de señalización que actúan como nodos de intercomunicación. Nuestro enfoque incluye por tanto la generación y caracterización molecular y funcional de mutantes afectados en dos o más vías de señalización activadas por las hormonas antes mencionadas.

Nuestro objetivo final es el de generar la suficiente información que nos permita modelizar como se produce la interacción entre las diferentes hormonas y sus correspondientes vías de señalización para permitir a la planta activar o ejecutar una respuesta o programa en el contexto de la fisiología global de la planta en su contexto ambiental.

Líneas de investigación:

1. Biosíntesis y modo de acción del óxido nítrico. Interacción con ABA, giberelinas y auxinas.2. Regulación del tiempo de floración en respuesta a estrés. Funciones del ácido salicílico y del ácido jasmónico.3. Proteómica de modificaciones postraduccionales mediante nitración en tirosina o ubiquitinación en lisina.