Resumen
La longevidad de semillas depende de muchos factores, incluyendo la permeabilidad de la cubierta y la cantidad de defensas
antioxidantes y enzimas reparadoras. Utilizando estos conocimientos parciales se han construido plantas transgénicas con semillas de
longevidad mejorada. Sin embargo, la identificación de redes reguladoras de factores de transcripción (TFs) que actúen en el desarrollo
de la cubierta de la semilla y en la expresión de defensas antioxidantes y enzimas reparadoras constituirá un paso adelante para entender
el complejo fenómeno de la longevidad y para diseñar aplicaciones biotecnológicas más sofisticadas.
Para aumentar el conocimiento de genes determinantes de la longevidad de semillas utilizaremos un abordaje funcional seleccionando
mutantes de la planta modelo Arabidopsis thaliana con longevidad de semillas alterada. También utilizaremos los centenares de
variedades de Arabidopsis con genoma secuenciado para realizar asociaciones a lo largo de todo el genoma entre variabilidad natural en longevidad de semillas y cambios en secuencia. Además de estos estudios desprejuiciados realizaremos
abordajes enfocados buscando TFs que regulen los TFs y enzimas conocidos del desarrollo de la cubierta de la semillas, así como los
TFs que regulan defensas
antioxidantes y enzimas reparadoras. El desarrollo del embrión y la adquisición de tolerancia a desecación quedan fuera del presente
proyecto.
Este proyecto tiene 5 objetivos principales:
1)Búsqueda de nuevos genes involucrados en longevidad de semillas mediante rastreo de colecciones de mutantes de sobreexpresión de
Arabidopsis thaliana. Como nuestros estudios previos no utilizaron todas las colecciones de mutantes disponibles, haremos nuevos
rastreos con más colecciones de activación transcripcional y de sobreexpresión de TFs buscando mutaciones dominantes que aumenten
la tolerancia de semillas a envejecimiento natural y acelerado.
2) Búsqueda de genes involucrados en longevidad de semillas mediante estudios de asociación entre fenotipo de longevidad de semillas
(tolerancia a envejecimiento natural y acelerado) y cambios de secuencia (SNPs) en genes a lo largo de todo el genoma (GWAS) de 300
variedades secuenciadas de Arabidopsis, empleando el programa bioinformático GWAPP.
3)Caracterización de TFs que regulan el desarrollo de la cubierta de la semilla. Se investigará la regulación de su expresión por el
programa de desarrollo de la semilla así como los genes de la cubierta regulados por estos TFs.
4)Caracterización de las redes que regulan defensas antioxidantes y enzimas reparadoras. Se estudiarán los promotores de los genes de
estos sistemas expresados en semillas para identificar motivos comunes. Se utilizará el llamado "Yeast One-Hybrid" para identificar TFs
que regulan este grupo de genes. Se determinará el cociente GSH/GSSG (GSH = glutatión) por HPLC en semillas control y mutantes tras
envejecimiento natural y acelerado.
5)Construcción de una red reguladora del desarrollo de la cubierta de semillas y de la expresión de defensas antioxidantes y enzimas
reparadoras. Se hara por integración de la información obtenida en los objetivos previos.
