Uso de Physcomitrella patens como herramienta para el estudio de la autofagia en plantas.

Abstract

Los organismos eucariotas han desarrollado mecanismos sofisticados para reciclar constituyentes intracelulares bajo condiciones de estrés biótico o abiótico. Uno de estos procesos incluye a la autofagia. Existen dos tipos de autofagia en plantas: 1) microautofagia, donde ocurre el secuestro de citoplasma por invaginación de la membrana de la vacuola/lisosoma y 2) macroautofagia, que involucra el secuestro de constituyentes citoplasmáticos, incluyendo mitocondrias, retículo endoplasmático y ribosomas, mediante la fusión e invaginación de formas de membranas aisladas, dando lugar a estructuras vesiculares de doble o multimembranas, conocidas como autofagosomas. La macroautofagia (de aquí en más la llamaremos autofagia) es la principal vía autofágica descripta en plantas. Estudios genómicos y de mutagénesis han permitido la identificación de varios genes de autofagia (ATG, Autophagy Genes), requeridos para la formación del autofagosoma y que se encuentran altamente conservados en levaduras, animales y plantas. Las dificultades que supone la obtención de plantas transgénicas completas y la baja disponibilidad de mutantes de soja (Glycine Max) que impiden el análisis de genómica funcional en tejidos verdes, plantea la necesidad de abordar el estudio de este proceso en otros organismos modelo como el musgo Physcomitrella patens, para posteriormente transferir estos conocimientos a plantas superiores de interés económico como G. max. En este trabajo se abordó desde un punto de vista bioquímico-molecular, celular y fisiológico la función de genes clave relacionados a la autofagia bajo diferentes relaciones carbono/nitrógeno y condiciones de estrés oxidativo, generadores de senescencia, en el musgo P. patens. Se ha podido comprobar que por su alto grado de conservación genética en la respuesta frente a factores abióticos, bióticos y hormonales; su posición filogenética basal en la escala evolutiva, su alta frecuencia de recombinación homóloga, su simplicidad morfológica y manejo en el laboratorio, Physcomitrella patens es un organismo potencial para investigar el proceso de autofagia en plantas.