Fotosistema II e infección viral; análisis de fluorescencia de imagen y regulación de la biosíntesis de las proteínas oec durante la patogénesis

Resumen

En trabajos previos al presente habíamos demostrado que la infección por tobamovirus induce una inhibición del fotosistema II (PSII), localizada en el complejo de oxidación/fotolisis del agua (OEC). En plantas infectadas disminuían los niveles de las proteínas constituyentes del OEC. Por ello, en esta Tesis Doctoral nos planteamos en primer lugar, la caracterización de las secuencias codificadoras de las tres proteínas PsbO, PsbP y PsbQ que constituyen el OEC, para posteriormente caracterizarlas. Las proteínas OEC de Nicotiana benthamiana resultaron ser familias proteicas, codificadas por familias proteicas, codificadas por familias multigénicas. En segundo lugar, investigamos los procesos que conducen a la caída en los niveles de proteínas OEC durante la infección viral. El análisis del contenido de sus mRNAs reveló que, en el caso de PsbP y PsbQ, los niveles de éstos son paralelos a los de la proteína correspondiente, lo que indica una inhibición de la transcripción de estos genes, atribuíble a la presencia viral. Asimismo, durante la infección viral se produce una inhibición de la expresión de los genes nucleares lhbd, psaK, nbcS, rca y gox, más acusada en la fases iniciales de la infección que en el caso de los genes psbO, psbP y psbQ. Asimismo, observamos una disminución del contenido de los mRNAs cloroplastídicos psbA y rbcL, en fases más tardías de la infección, que va seguida de un incremento en las tasas de acumulación de los RNAs virales. Las técnicas de imagen han sido de gran utilidad en nuestro estudio para realizar un seguimiento de la infección viral y de los mecanismos de defensa que el cloroplasto desarrolla durante ésta. Las técnicas de fluorescencia de imagen (Chl FI) han revelado una heterogeneidad con un patrón muy definido de la eficiencia fotosintética en la hoja asintomática infectada. El patrón de NPQ, que mide la energía disipada y no utilizada en fotosíntesis, muest