El rol de los azúcares como moduladores del crecimiento y desarrollo de Physcomitrium patens, con especial énfasis en el proceso autofágico

Abstract

Los azúcares son metabolitos claves en el crecimiento y desarrollo de las plantas, modulando diversos procesos y vías de señalización. Entre estos se destaca la autofagia, proceso de reciclado de distintos componentes celulares. El musgo Physcomitrium patens es un modelo ideal para estudiar cómo este proceso es modulado por los azúcares, particularmente en relación al crecimiento apical (2D) de protonema y su transición al desarrollo tridimensional (3D) de gametóforos. En esta tesina se determinó que los mutantes atg5 y atg7, carentes de autofagia, poseen una capacidad reducida para sintetizar almidón y muestran un perfil alterado de azúcares libres durante un ciclo 16/8 h. Ante este resultado, se estudiaron los efectos de distintos azúcares sobre el crecimiento y desarrollo en colonias, y sobre la autofagia durante el período de oscuridad. Concentraciones crecientes de glucosa retrasaron el ciclo de vida (transición a 3D), induciendo o inhibiendo la autofagia según el tipo celular, y revirtieron el fenotipo senescente del mutante atg5, efecto no observado con sacarosa. La sacarosa indujo el crecimiento, sin afectar significativamente la autofagia. La fructosa inhibió tanto el crecimiento 2D como el 3D, e inhibió la autofagia excepto en caulonema subapical (las células más afectadas en su crecimiento). En conjunto los resultados obtenidos sugieren que en P. patens la calidad y concentración de los azúcares activan o inhiben diferencialmente los programas de desarrollo 2D y 3D, regulación que se puede asociar con una modulación diferencial del proceso autofágico.