Poliamines en estrès abiòtic i mecanismes moleculars

Les poliamines (PAs) putrescina (Put), espermidina (Spd) i espermina (Spm) són mol•lècules policatiòniques de baix pes molecular, presents en els microorganismes, animals i plantes. Les PAs han estat implicades en diversos processos cel•lulars importants, incloent la resposta de les plantes a l'estrès. No obstant això, el seu mode d'acció està es desconeix. En les plantes, es van acumulant evidències de que les PAs interactuen amb macromolècules i estructures cel•lulars, com ara proteïnes de membrana, i la seva possible participació en transducció de senyals s'ha convertit en una creixent i interessant àrea d'estudi. En aquesta tesi, la possible interacció entre les poliamines i les vies de senyalització de fosfolípids és investigada. Resultats previs, han posat de manifest que alteracions en els nivells endògens de poliamines (PAs), per sobreexpressió gènica o pèrdua de funció de gens de biosíntesi, redueixen o milloren, respectivament, la capacitat de les plantes d'Arabidopsis per tolerar agressions per estrès abiòtic, produint en alguns casos notables alteracions en el desenvolupament. En aquestes plantes amb nivells alterats de PAs s'han detectat canvis importants en l'expressió gènica i s'ha trobat una connexió entre el contingut de PAs ii la biosíntesi / senyalització d'àcid abscísic (ABA). La hipòtesi actual de treball és que aquestes alteracions en l'expressió gènica poden estar mediades, si més no en part, pel catabolisme de PAs, i l’acció directa o indirecta de les espècies reactives d'oxigen (ROS) que se’n deriven.

The polyamines (PAs) putrescine (PUT), spermidine (SPD) and spermine (SPM) are low-molecular-weight polycationic molecules present in microorganisms, animals and plants. PAs have been implicated in several important cellular processes, including plant responses to stress. However, their mode of action is still under study. In plants, evidence is accumulating that PAs interact with macromolecules and cellular structures, such as membrane proteins, and their possible involvement in signal transduction has become an interesting area of study. Here, the possible interaction between polyamines and phospholipid signalling pathways is investigated. On the other hand, previous results obtained in our research group, revealed that alterations in the endogenous poliamine (PAs) levels by over-expressing or knocking-down biosynthetic genes, reduce or improve, respectively, the tolerance capacity of Arabidopsis plants in front of abiotic stresses, with consequences in some cases in plant development. In these plants with altered PAs levels, have been detected important changes in gene expression revealing a connection between PAs content and acid abscisic (ABA) signalling/biosynthesis.The current hypothesis is that this alterations in gene expression may be mediated, at least in part, by the catabolism of PAs, and de direct or indirect role of the derived reactive oxigen species (ROS).