Efecto del aluminio sobre la actividad de la enzima fosfolipasa C en raíces transformadas de Catharanthus roseus / María Luisa Piña Chablé

Tesis (Maestría en Ciencias y Biotecnología de Plantas) .-- Centro de Investigación Científica de Yucatán, 1999.

El aluminio es uno de los elementos más abundantes en la corteza terrestre. Generalmente se encuentra en forma de aluminosilicatos y conforme el pH del suelo disminuye se solubiliza (Rengel, 1992). La toxicidad del aluminio ha sido reconocida como el factor limitante más importante para la producción agrícola en suelos ácidos (Haug, 1984). El síntoma principal de la toxicidad por aluminio es la inhibición del crecimiento de las raíces (Rengel, 1992). El alumnio se puede depositar en la pared celular, pero también es capaz de atravesar la membrana plasmática y entrar al citoplasma de las células (Lazof et al., 1994). Aún no se conoce cuál es el mecanismo de toxicidad del Al; se ha propuesto que el Al interacciona con el citoesqueleto, con la calmodulina y con algunos de los mecanismos de transducción de señales (Kochian, 1995). La enzima fosfolipasa C (PLC) es un elemento importante, pues participa en el mecanismo de transducción de señales en respuesta a estímulos específicos. Esta enzima hidroliza fosfolípidos de inositol para formar diacilglicerol y fosfatos de inositol. Esta familia se ha clasificado en 3 subfamilias: ~, y y o (Rhee y Bae, 1997). En plantas se han detectado a la fecha varios genes que codifican para esta enzima (Hirayama et al., 1995; Yamamoto et al., 1995; Shi et al., 1995; Hirayama et al., 1997; Kopka et al., 1998). En este trabajo se estudió el efecto del Al sobre la actividad de la enzima PLC proveniente de raJces transformadas de Catharanthus roseus. También se realizaron estudios para conocer el efecto del Al sobre el crecimiento de estas raíces. Los resultados más relevantes fueron la inhibición de la actividad de 11PLC en ensayos in vitro, con una ICso de 0.1 mM; en ensayos in vivo esta misma concentración de Al inhibió la actividad enzimática en períodos cortos de incubación (0-4 h). La adición de/ A/C´3 en una concentración de 1 mM al inicio del ciclo de cultivo, produjo una inhibición del crecimiento de las raíces transformadas de alrededor del 50 por ciento y también inhibió la actividad de la PLC durante todo el ciclo de cultivo. La adición del Al en diferentes días del ciclo de cultivo, mostró que este metal tuvo un efecto de inhibición del crecimiento en los primeros 6 días del ciclo, su adición en dias: el crecimiento. El pH del medio de cultivo no afectó la actividad de la PLC y el crecimiento de las raíces. El Al no inhibe la actividad de las enzimas involucradas en el metabolismo del nitrógeno: Glutamato deshidrogenasa dependiente de NAO- (GOH-NAOI; Glutamato deshidrogenasa dependiente de NAOH (GOH-NAOH), la Glutamato sintasa (GOGAT -NAOH) y la actividad de la 3-hidroxi-3-metil glutaril coenzima A reductasa (HMGR), durante períodos cortos de incubación (1 h). Estos resultados sugieren que la PLC podría ser un blanco para la toxicidad por aluminio.