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Estudio de mecanismos de muerte celular regulada en respuesta al estrés abiótico en la cianobacteria Synechocystis sp. PCC 6803

Thesis

Date
18/02/2019
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Recientemente fue descripta en eucariotas un tipo de muerte celular regulada, denominada ferroptosis. Este tipo de muerte fue caracterizada por ser un tipo de muerte celularoxidativo y dependiente de hierro intracelular siendo bioquímica, morfológica y genéticamente diferente a otros tipos de muerte celular descriptos. Mientras que en animales esta muerte es producida por el agregado de distintos compuestos como erastina o RSL3, en las células corticales de la ra&iac... Recientemente fue descripta en eucariotas un tipo de muerte celular regulada, denominada ferroptosis. Este tipo de muerte fue caracterizada por ser un tipo de muerte celularoxidativo y dependiente de hierro intracelular siendo bioquímica, morfológica y genéticamente diferente a otros tipos de muerte celular descriptos. Mientras que en animales esta muerte es producida por el agregado de distintos compuestos como erastina o RSL3, en las células corticales de la raíz de A. thaliana un proceso similar a la ferroptosis ocurre ante la exposición a altas temperaturas. La ferroptosis es capaz de ser prevenida ante el agregado de quelantes de hierro o antioxidantes como CPX y Fer-1 respectivamente. La capacidad de las células de padecer ferroptosis se debe a la incapacidad de sus células de detoxificar los lípidos peroxidados en la membrana. Para ello los animales poseen una enzima específica llamada GPX4, cuya función depende de las concentraciones de GSH. El objetivo de esta tesis es contribuir al estudio de la muerte programada en cianobacterias y evaluar si la ferroptosis esta conservada en organismos procariotas fotosintéticos, específicamente en la cianobacteria modelo Synechocystis sp. PCC 6803. Los resultados obtenidos indican que el tratamiento de Synehocystis sp. PCC 6803 con altas temperaturas generan un aumento en las concentraciones de ROS citosólicas que junto al hierro producen una peroxidación lipídica descontrolada, que conlleva a la generación de ROS lipídicos que producen la muerte. A nivel genético se corroboró la presencia de dos secuencias proteicas homólogas de GPX4 en Synechocystis. Esta muerte inducida por altas temperaturas pudo ser prevenida ante el agregado de antioxidantes como Fer-1, GSH y ASA o por el agregado de quelantes de hierro como CPX. Por otro lado se comprobó que el agregado de calcio inhibe la muerte inducida a 50oC en Synechocystis sp. PCC 6803, mientras que el agregado de un quelante de calcio promueve aún más la muerte a esta temperatura. Morfologicamente las células de Synechocystis, tratadas con calor, exhibieron una reducción del área celular en conjunto con la pérdida de la integridad de sus tilacoides.
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Key Words
Estrés oxidativoSynechocystis PCC 6803,Viabilidad celular