Deciphering the role of plant Synaptotagmins in the tolerance to multiple stresses - Pérez Sancho, Jésica (UMA Editorial, 2017)
Las células de todos los organismos están sujetas a estrés, entendiendo éste como condiciones ambientales desfavorables que limitan su normal desarrollo. A diferencia de otros organismos, las plantas no pueden escapar cuando esas condiciones desfavorables se presentan y, por tanto, deben lidiar con ellas. La membrana plasmática (MP) separa el interior y el exterior celular y actúa como una barrera que protege a la célula de posibles condiciones externas adversas. Al mismo tiempo, es la parte de la célula en contacto directo con el exterior y está encargada de establecer una comunicación continua con su entorno. Las células eucariotas, además de la MP, presentan un sistema de endomembranas que delimita los distintos orgánulos intracelulares y crea microambientes independientes dentro de la célula. Al mismo tiempo, esta compartimentalización intracelular dificulta el tráfico de metabolitos e información a través de la célula, por lo que son necesarios mecanismos de comunicación entre orgánulos. Uno de estos mecanismos son los “sitios de contacto entre membranas” (MCS, del inglés membrane contact sites). Los MCS pueden definirse como estructuras membranosas donde las membranas de dos orgánulos diferentes se aproximan a una distancia menor de 40 nm sin que haya fusión entre ellas. Para que esto ocurra, estos sitios poseen proteínas de anclaje, que tienen la capacidad de unirse simultáneamente a las dos membranas. Esta unión puede verse regulada por diversos factores, como la concentración de Ca2+ en los distintos orgánulos, la presencia de lípidos específicos en las membranas o la presencia de otras proteínas que refuercen la interacción. El RE es un sistema membranoso único y continuo que se distribuye por toda la célula, poseyendo la mayor relación área/volumen de entre todos los orgánulos. Además, el RE establece contactos con prácticamente todos los orgánulos, y con el citoesqueleto y la membrana plasmática.
Los sitios de contacto entre el RE y la MP (contactos RE-MP), se definen como zonas donde el RE cortical, se aproxima a menos de 30 nm de ésta, y participan en la transmisión de señales percibidas en la membrana plasmática. En esta tesis, hemos identificado a la SYT1 de Arabidopsis como una proteína de anclaje RE-MP homóloga a las E-Syt de mamíferos y las Tcb de levaduras y con un papel fundamental en la tolerancia a diversos estreses abióticos. Su capacidad de unión a membranas también está regulada por Ca2+ y la homeostasis lipídica ante condiciones de estrés se encuentra comprometida. Además, hemos caracterizado a otra proteína de la familia, SYT3, y hemos comprobado que también se acumula en contactos RE-MP y participa en la adquisición de una nueva homeostasis lipídica tras la exposición de las plantas a frío. Por otro lado, aunque los MCS se han visualizado en plantas desde antaño, su caracterización es mucho más escasa que en otros organismos. Además, normalmente su caracterización no ha sido dirigida por el interés que despertaran estos sitios de contacto propiamente, sino como observación secundaria en el estudio de otras cuestiones. Por eso hemos creído conveniente la realización de una revisión sobre el estado actual del conocimiento sobre MCS en plantas.
Keywords: Membranas (Biología) - Plantas - Tesis doctorales; Synaptotagminas; MCS; Lipid transport; ER-PM; Stress