Algunos metales como fe, mn y zn son microelementos esenciales para los cultivos, y por otro lado otros metales toxicos como el cd pueden ser adquiridos por las plantas si estan presentes en los medios de crecimiento. Cuando los metales esenciales son escasos o cuando los metales toxicos se acumulan en exceso se producen alteraciones en diferentes procesos biologicos que son fundamentales para el desarrollo de las plantas. Asi pues, las plantas deben regular finamente la homeostasis de metales, lo que incluye mecanismos tanto de adquisicion de metales desde el medio como de transporte y distribucion entre los diferentes organos y compartimentos celulares una vez en la planta. Se denomina homeostasis a la tendencia hacia un equilibrio relativamente estable entre mecanismos interdependientes sustentados por procesos fisiologicos. La homeostasis de metales evita su acumulacion en exceso, manteniendo a la vez un suministro adecuado de aquellos que son esenciales. A pesar de los avances recientes en el tema, aun tenemos un conocimiento incompleto de la homeostasis de metales en plantas. Los objetivos del proyecto recogen estudios sobre: i) nuevas perspectivas sobre la toma de metales por las raices de las plantas, incluyendo los cambios en los perfiles proteicos de membrana plasmatica de raices en respuesta a estreses metalicos, asi como la exportacion e importacion de compuestos organicos involucrados en la adquisicion de metales por la raiz; ii) un enfoque integral sobre el transporte a larga distancia de metales en plantas, incluyendo la identificacion y cuantificacion de especies metalicas en fluidos vegetales, asi como la localizacion de metales y ligandos en la descarga de xilema y floema; y iii) un aumento del conocimiento sobre el transporte de metales en la parte aerea de plantas, incluyendo los cambios en los perfiles proteicos tanto de fluidos vegetales como de diversos tipos de membranas de la hoja en respuesta a estreses metalicos, asi como estudios de transporte de metales por transportadores de membrana de la hoja. Una mejor comprension de la homeostasis de metales en las plantas nos ayudara a obtener una base cientifica solida, tanto para resolver problemas agricolas, tales como deficiencias y toxicidades de metales, como para conseguir la biofortificacion de alimentos de origen vegetal y la fitorremediacion de suelos contaminados con metales, en linea con el reto social en el que se enmarca el proyecto. Esta propuesta es una continuacion del proyecto actualmente en curso, AGL2010-16515, que acaba en junio de 2014, y complementa los esfuerzos actuales del grupo en el estudio de la homeostasis de metales en plantas. La propuesta incluye tres cientificos de plantilla del csic, dos doctores mas contratados y un estudiante de postgrado. Cuatro cientificos extranjeros, dos de ee.Uu., Uno de hungria y otro de japon, colaboraran a tiempo parcial en determinadas tareas del proyecto.
Palabras Clave / Keywords
- apoplasto
- floema
- metabolómica
- metales
- proteómica
- transporte
- xilema
- nutrición vegetal