RESUMEN DE INVESTIGACION

Las respuestas al ayuno de fosfato (Pi) representan un sistema emblemático para estudios de regulación génica en organismos como bacterias y hongos que toman el fosfato directamente del medio. En el caso de las plantas, estas respuestas implican cambios tanto a nivel bioquímico como en el desarrollo, que tienen como objetivo mejorar la adquisición y reciclado de fosfato, así como proteger frente al estrés derivado del ayuno de este nutriente.

La inducción de las respuestas al ayuno de fosfato requieren un sofisticado sistema regulador, que integra información sobre el contenido de fosfato en el suelo y en la planta y lo refiere al contenido en otros nutrientes. Nuestro objetivo es contribuir a la disección de este sistema regulador que, aunque opera fundamentalmente a nivel transcripcional, también tiene componentes que actúan postranscripcionalmente.

Nuestra principal contribución ha sido la identificación de un nuevo mecanismo regulador de la actividad de los miRNAs. Este mecanismo represor, que hemos denominado “imitación de diana” (target mimicry), se basa en la existencia de un RNA no codificante con secuencia complementaria a un determinado miRNA y que es resistente al procesamiento guiado por el miRNA, lo que resulta en el secuestro de dicho miRNA.

Hemos demostrado que este mecanismo es operativo en el contexto del control de la respuesta al ayuno de Pi en plantas y que puede ser usado como estrategia para inhibir la función de, virtualmente, cualquier miRNA a través de la generación de “imitadores” artificiales.

En cuanto al control transcripcional, hemos constatado el papel clave del factor transcripcional PHOSPHATE STARVATION RESPONSE REGULATOR1 (PHR1) y de su sitio de unión al DNA (P1BS) como un módulo integrador cis-trans en la regulación de las respuestas al estrés de Pi. Con el propósito de identificar mecanismos reguladores de la función de PHR1, hemos realizado una búsqueda de supresores de la mutación phr1, que ha permitido la identificación de 5 mutantes supresores cuya caracterización y clonación posicional de los genes correspondientes se está llevando a cabo.

Respecto al control postranscripcional, hemos iniciado un programa de estudio para elucidar las funciones bioquímicas y fisiológicas de la ruta reguladora de la ubiquitina (Ub) en el control de la respuesta de las plantas al ayuno de Pi. Con este fin, hemos seguido una aproximación de genética reversa con la intención de identificar E3 Ub-ligasas cuyas dianas sean reguladoras de la señalización de Pi. Además, hemos abordado, siguiendo aproximaciones proteómicas, el aislamiento de nuevas proteínas reguladoras de la señalización de Pi que sean dianas de la ruta de ubiquitinación. De esta forma, esperamos obtener un profundo conocimento del rol de este mecanismo de modificación postraduccional en el control de las respuestas de las plantas frente a este estrés.