Líneas de investigación
Responsable: Dra. Giselle Martínez-Noël
Como organismos sésiles, las plantas se encuentran constantemente expuestas a las condiciones externas y a sus fluctuantes cambios. Por ello, la percepción e integración de la información y señales originadas desde el estado nutricional y los estreses ambientales para modular y ajustar el metabolismo, el crecimiento y el desarrollo tienen un rol central en la vida de las plantas. Los estreses ambientales llevan a una disminución en el rendimiento de los cultivos y en particular los estreses abióticos revisten especial importancia dado que se prevé cambios desfavorables en la temperatura, el agua, la salinidad y la disponibilidad de luz y nutrientes debido al cambio climático. Debido a ello la adaptación del metabolismo y del crecimiento a los factores ambientales adversos es esencial para mantener la homeostasis celular y por lo tanto la supervivencia. Frente a esta situación, existe la clara necesidad de llevar a cabo investigaciones que aporten conocimientos de las redes de transducción de señales que regulan las respuestas de adaptación a estreses con objetivos biotecnológicos (desarrollo de cultivos más resistentes a condiciones adversas). En este sentido, los caminos de señalización dependientes de las quinasas TOR (“Target Of Rapamycin”), SnRK1 (“sucrose non-fermenting-related proteína kinase”) y PI3K (“Phosphatidylinositol-3 kinase”) emergieron recientemente como nodos centrales y esenciales de la integración de la información externa (nutrientes, hormonas y estrés) y su transducción en decisiones metabólicas y de desarrollo. En particular, en este proyecto se aborda especialmente el estudio del rol de la vía de señalización de la quinasa TOR, regulador clave del desarrollo y del crecimiento en todos los eucariotas, en relación al metabolismo del C y del N y a la respuesta y adaptación a estreses abióticos. Principalmente se utilizan como sistemas modelo de estudio algas (Chlamydomonas reinhardtii) y plantas superiores (Arabidopsis thaliana) y un cultivo de gran interés económico como lo es el trigo.
Responsable: Dra. Marina Battaglia
La disponibilidad de agua es el principal factor que regula la productividad agrícola a nivel mundial, afectando el crecimiento, el desarrollo y el rendimiento de las plantas. Las plantas han desarrollado mecanismos moleculares de tolerancia frente al estrés hídrico que les permiten restablecer la homeostasis celular. Durante el estrés se acumulan un grupo de proteínas protectoras; las proteínas del tipo LEAs (por sus siglas en inglés: Late Embryogenesis Abundant Proteins), descriptas inicialmente durante la maduración de la semilla. Estas proteínas son altamente hidrofílicas y se caracterizan por tener dominios repetitivos, altamente conservados. Son proteínas intrínsecamente no estructuradas (IUPs) ya que poseen un alto grado de flexibilidad y desorden en solución. Otros organismos, como bacterias, hongos y artrópodos, que atraviesan estadios de deshidratación (anhidrobiosis) acumulan proteínas similares a las LEAs en estructuras de resistencia (como esporas, quistes, etc.) y resultan determinantes de la tolerancia a la deshidratación.
El objetivo de esta línea de investigación se centra en el estudio molecular de proteínas de tipo LEA y la búsqueda de sus blancos celulares en condiciones de déficit hídrico en plantas.
Las cianobacterias son organismos procariotas fotosintéticos que tienen un rol clave en el ciclo biogeoquímico del carbono/nitrógeno. Bajo ciertas condiciones, pueden multiplicarse rápidamente y formar lo que se conoce como "floraciones", un fenómeno que se agrava por el uso excesivo de fertilizantes o agroquímicos que contaminan las aguas dulces. Estas floraciones representan un serio problema ecológico, ya que afectan la salud de humanos y animales, así como la seguridad de los cultivos y el equilibrio de los ecosistemas.
Las cianobacterias pueden producir una variedad de compuestos, algunos de los cuales son tóxicos, que facilitan la comunicación celular tanto entre sus propias células como con células de otros organismos en su entorno ecológico. Recientemente, se ha descubierto que las cianobacterias pueden morir de manera controlada a través de un proceso similar a la ferroptosis (Muerte Celular Regulada), un tipo de muerte celular observada en organismos más complejos.
Nuestro trabajo actual se enfoca en estudiar cómo los compuestos liberados durante la muerte celular regulada de cianobacterias afectan a ellas mismas y a otros organismos de su hábitat, como algas, las plantas y mosquitos. Para esto, se utiliza una cepa de cianobacterias no productora de toxinas, Synechocystis PCC 6803, para evaluar los efectos de compuestos independientemente de las toxinas. Comprender estos mecanismos es crucial para generar herramientas para mitigar los efectos negativos de las floraciones de cianobacterias. Esta investigación puede ofrecer nuevas perspectivas para proteger el medio ambiente y promover la salud de los ecosistemas acuáticos.
