cicCartuja Centro de Investigaciones Científicas de la cartuja
The Plant Cell 2020, Vol. 32, 69-80
IBVF 
El fósforo (P) es uno de los elementos esenciales para el crecimiento de los organismos fotosintéticos. Por tanto, es importante saber cuáles son los mecanismos que gobiernan la respuesta al estrés por deficiencia de P. La quinasa TOR es un regulador central del crecimiento celular que responde a los niveles de nutrientes y energía en todos los eucariotas activando la síntesis de proteínas e inhibiendo el proceso de reciclaje celular denominado autofagia. En organismos fotosintéticos, TOR está presente en el complejo supramolecular llamado TORC1. LST8 es uno de los componentes de este complejo TORC1 y se requiere para estabilizar la actividad de TOR debido a su unión directa con esta quinasa. TOR y LST8 están presentes en la microalga Chlamydomonas reinhardtii que es un organismo fotosintético modelo ampliamente utilizado para el estudio del estrés nutricional, ya que nos permite la utilización tanto de técnicas genéticas como de herramientas moleculares para describir procesos biológicos.
En este estudio hemos caracterizado el mutante lst8-1, que posee una reducción del 60% de la proteína LST8. Nuestros resultados indican que este mutante posee una ruta de señalización TOR defectuosa ya que es hipersensible a condiciones de inhibición de la quinasa TOR. Además, el mutante lst8-1 responde de forma mucho más severa al estrés por deficiencia de P, hiperactivando la autofagia y acumulando lípidos neutros. Para medir la actividad TOR de este mutante, hemos desarrollado un anticuerpo que detecta los niveles de fosforilación de la proteína RPS6, una diana altamente conservada de la ruta TOR. Nuestros resultados han confirmado que la actividad TOR está reducida en condiciones normales de crecimiento en el mutante lst8-1 y que esta actividad está muy mermada en condiciones de carencia de fosfato. De esta manera, nuestro estudio establece por primera vez que la ruta de señalización TOR responde a los niveles intracelulares de P. Este hallazgo no sólo es importante desde un punto de vista científico sino que puede tener aplicaciones biotecnológicas tanto en la producción de biocombustibles en microalgas como en la mejora de cultivos frente al estrés nutricional dada la alta conservación evolutiva de la ruta TOR en plantas.
Ilustración realizada por la Dra Inmaculada M. Berenjeno (DharmaBeren Studio, www.dharmaberen.com)
Más información
www.plantcell.org/content/32/1/69
www.plantcell.org/content/32/1/7
