Rol de factores de iniciación de la traducción en la regulación general y selectiva de la síntesis proteica como mecanismo adaptativo al estrés hídrico en plantas.

La sequía es el principal factor ambiental limitante de la producción de muchos cultivos. La identificación de genes asociados a la tolerancia al estrés hídrico es clave para los programas de mejoramiento genético para la obtención de cultivares resistentes al estrés. Los mecanismos de adaptación a la sequía en plantas dependen generalmente de la combinación de caracteres morfológicos, fisiológicos y bioquímicos. A nivel molecular, existen muchos trabajos que muestran el perfil del transcriptoma y del proteoma de diversas plantas en condiciones de estrés. Varios de estos estudios indican que hay discrepancias importantes entre los niveles de ARNm y de proteínas para muchos de los genes de respuesta al estrés, lo que indica que los mecanismos de regulación de la expresión génica postranscripcionales son importantes en las respuestas adaptativas al estrés. Trabajos anteriores de nuestro grupo dieron lugar a la identificación de un gen de soja (GmEIFiso4G) que se induce específicamente en condiciones de estrés hídrico, exclusivamente en un cultivar resistente a la sequía. El producto del gen corresponde a un factor de iniciación de la traducción del tipo eIFiso4G. En este contexto, este proyecto tiene como objetivo general analizar el rol de factores de iniciación de la traducción, en particular de los eIFiso4G, en la regulación de la síntesis proteica en la respuesta al estrés hídrico en plantas. En particular, se plantea evaluar funcionalmente el gen GmEIFiso4G de soja como candidato para el mejoramiento molecular de la resistencia al estrés en plantas. Los objetivos del proyecto incluyen a su vez la evaluación del rol en la tolerancia al estrés abiótico en general y a la sequía en particular, de genes ortólogos del tipo eIFiso4G, en las plantas modelo Arabidopsis thaliana y Physcomitrella patens, utilizando abordajes de genética reversa. Específicamente, se evaluarán fenotípicamente líneas de Arabidopsis, previamente generadas en nuestro laboratorio, que expresan eIFiso4G de soja gen de forma condicional. Se utilizarán estas líneas para evaluar el efecto de la expresión del transgen en el perfil del proteoma de estas plantas en condiciones normales y de estrés, mediante técnicas de proteómica cuantitativa (iTRAQ). A su vez, se evaluará el rol de factores de tipo eIFiso4G del musgo Physcomitrella en la tolerancia a condiciones de deshidratación celular. Esto aportará evidencias sobre el grado de conservación evolutiva de los mecanismos de control específico de la síntesis proteica, como parte de una respuesta general de adaptación al estrés en plantas. Se espera que los resultados de este trabajo tengan un impacto directo en el desarrollo de herramientas moleculares para el mejoramiento de la resistencia a sequía en plantas.