EDITING AND REMODELING OF PHOSPHATIDIC ACID DURING TEMPERATURE STRESS RECOVERY IN BARLEY ROOTS

VILCHEZ, AC.; PEPPINO MARGUTTI, M.; REYNA, M; VILLASUSO, AL.

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Congreso; IV REUNIÓN CONJUNTA DE SOCIEDADES DE BIOLOGÍA DE LA REPÚBLICA ARGENTINA; 2020

SBC

La exposición de las plantas a las bajas temperaturas afecta la composición y propiedades biofísicas de sus membranas. Enrespuesta, se activan cambios en la composición y grado de insaturación de sus lípidos con el fin de mantener la integridad y fluidezde la membrana para su correcto funcionamiento. La capacidad de tolerancia al frío está implicada no sólo en la respuesta mientraspersista el estrés, sino que también depende de una correcta activación de los mecanismos de recuperación. Los mismos son losencargados de reparar daños estructurales y redireccionar los recursos energéticos para reanudar el crecimiento y desarrollo cuandolas condiciones vuelven a ser favorables. A pesar del rol crítico de la membrana en estos procesos, limitados estudios de lipidómicahan sido reportados durante la recuperación al estrés. El objetivo de este trabajo fue analizar los cambios en el glicerolipidoma deraíces de plántulas de cebada (Hordeum vulgare) expuestas a temperaturas subóptimas 4°C (36h), y recuperadas a 25°C por tiemposcortos (2h) y largos (24h). Para la extracción lipídica se utilizó una mezcla de solventes polares y un método de un solo paso. Lasdiferentes especies moleculares (150) de lípidos plastídicos y extraplastídicos se identificaron por espectrometría de masa (ESIMS/MS). El análisis de los datos reveló un aumento significativo en el contenido lipídico total en respuesta al estrés por frío comoconsecuencia de un incremento en los fosfolípidos, mientras que galactolípidos y lisofosfolípidos no mostraron diferenciasestadísticamente significativas. Asimismo, el incremento de lípidos enriquecido en C18:2 y C18:3 modificó el índice deinsaturación. Durante la recuperación, el contenido lipídico total disminuyó hacia los valores control como resultado de la reducciónde las clases lipídicas: fosfatidilcolina (PC), fosfatidiletanolamina (PE), fosfatidilglicerol (PG), fosfatidilserina (PS) yfosfatidilinositol (PI). Mientras que el ácido fosfatídico (PA) mostró un comportamiento opuesto a las demás clases, y aumentó demanera significativa luego de 24 h de recuperación. El análisis a nivel de especie molecular reveló la contribución principal de PA34:2 y 36:4. De igual manera las especies de PA que aumentan coinciden con las especies de PC que disminuyen en la recuperación,y de acuerdo al análisis de correlación (coeficiente de Pearson) poseen una correlación negativa. Los resultados sugieren que el PAformado en la recuperación provendría de PC. La edición de PA post-estrés podría establecer una nueva configuración de membranaen sitios enriquecidos en PA modificando su curvatura, su unión a proteínas y consecuentemente, su papel en la señalizacióncelular. Futuros estudios en membranas modelo proporcionarán información sobre cómo las especies poliinsaturadas de PAmodifican las propiedades biofísicas de la misma durante la recuperación y así se podrán dilucidar vías de señalización activas enla recuperación y su implicancia en la adquisición de tolerancia a las bajas temperaturas.