Caracterización bioquímica y análisis del patrón de expresión de AtSDH, una poliol deshidrogenasa de Arabidopsis thaliana

Abstract

Los alcoholes de azúcar o polioles. como el sorbitol, manitol y xilitol poseen una serie de funciones en plantas. incluyendo el transporte de carbono por el floema a grandes distancias, ¡a redistribución del boro entre los distintos tejidos, y actúan como solutos compatibles. En Rosáceas, el sorbitol es producido en órganos fuentes como hojas maduras a través de la reducción de glucosa o-fosfato por la acción de la sorbitol o-fosfato deshidrogenasa. La acumulación de sorbitol conduce a su distribución por el floema hacia órganos sumideros como frutos y hojas jóvenes. Una vez alcanzados los órganos sumideros, el sorbitol es oxidado en el citosol por la sorbitol deshidrogenasa (SDH) a fructosa. También es posible encontrar actividad SDH en plantas no traslocadoras de sorbitol generando una interrogante sobre la acción de los alcoholes de azúcares en este grupo de plantas De esta manera surge la inquietud de comprender el papel de los polioles en plantas no traslocadoras de sorbitol, utilizando como modelo Arabidopsis thaliana. Por genética reversa ha sido identificada una secuencia (At5951970) para una supuesta proteína SDH en Arabidopsis denominada ATSDH Esta secuencia comparte más de un 75% de identidad aminoacídica con otras SDHS de plantas y un 36% con la SDH de Saccharomyces cetevisiae. En esta Tesis de Magister primero se generó la proteína ATSDH recombinante en E. coll (His-ATSDH) y S. cerevlsiae (AtSDH-myc-His), logrando expresarlas, extraerlas y purificarlas satisfactoriamente desde ambos sistemas. La especificidad de sustrato de ATSDH se determinó mediante zimogramas, donde fue posible observar una preferencia por sorbitol y xilitol y en menor medida por arabitol y manitol. Además se intentó realizar análisis cinéticos desde proteínas purificadas. Sin embargo, en E. coli, la presencia de cuerpos de inclusión dificultó el proceso de rénaturación proteica y en S. cerevisiae no fue posible obtener ATSDH-myc-His purificado y activo para análisis mediante espectrofotometría"

Finalmente, se determinó mediante qRT-PCR el patrón los niveles de transcrito de AÍSDH en distintos órganos de Arabidopsis, observando una mayor expresión en semillas, y en menor medida en hojas caulinares y rosetas. En conjunto, estos resultados sugieren Ia formación de una estructura proteica compleia de AISDH, la cual es muy ineslable en las condiciones evaluadas. Esta enzima es capaz de oxidar el sorbitol y xilitol en Arabidopsis. Esta actividad más la expresión ubicua de AISDH, con mayor preponderancia en semillas y hojas, alude a una posible función en condiciones de estrés