Enzimas antioxidantes en leguminosas

Resumen

La leguminosa modelo Lotus japonicus produce mayoritariamente (96%) homoglutatión en las hojas y raíces, y glutatión (65%) en los nódulos. Estas variaciones en los contenidos de tioles de los tejidos están determinadas por una expresión diferencial de los enzimas glutatión sintetasa y homoglutatión sintetasa. La expresión del gen glutatión sintetasa exclusivamente en los nódulos indica que el glutatión puede desempeñar un papel específico en la simbiosis. Existe una copia única del gen glutatión sintetasa en el genoma de Lotus. Sin embargo, en los nódulos se pueden detectar dos poblaciones de transcritos que codifican, respectivamente, glutatión sintetasa sin péptido señal (isoforma citosólica) o con un péptido señal en el extremo N-terminal (isoforma plastidial). El cadmio induce rápidamente la biosíntesis de tioles en plantas de Lotus. Particularmente notables son el incremento de ?-glutamilcisteína y la activación de la síntesis de (homo)fitoquelatinas en las primeras horas de tratamiento. Puesto que el mRNA del gen y-glutamilcisteína sintetasa no se ve afectado por el tratamiento con cadmio, mientras que el contenido de proteína específica aumenta dos veces y el de y-glutamilcisteína cien veces, el enzima está regulado a nivel traduccional y principalmente postraduccional. El genoma de Lotus contiene tres genes fitoquelatina sintasa (pcs), que se encuentran agrupados en el cromosoma 1, y que probablemente provienen de dos eventos de duplicación. Los análisis de secuencias de DNA y proteínas sugieren que la primera duplicación originó Ljpcs1 y un gen que dio lugar a Ljpcs2 y Ljpcs3. Esta última tuvo lugar probablemente durante la evolución, una vez que las leguminosas habían divergido de otras plantas superiores. Por otra parte, el gen "phytochelatin synthase-Iike" (psl) no codifica una auténtica fitoquelatina sintasa, a diferencia de lo postulado por los autores que anotaron inicialmente la secuencia. En los nódulos i