CAMBIOS EN ACTIVIDAD DE TREHALASA ESTÁN ASOCIADOS A CAMBIOS EN EL ESTATUS HÍDRICO EN Selaginella Lepidophylla

Autores/as

  • C G Figueroa-Soto Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo A.C.
  • E Terán-Acuña Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo A.C.
  • E M Valenzuela-Soto Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo A.C.

DOI:

https://doi.org/10.18633/bt.v16i1.27

Palabras clave:

Tolerancia a la desecación, osmolito, osmoproteción, planta de resurrección, trehalosa.

Resumen

Selaginella lepidophylla es una planta tolerante a la desecación, conocida por su habilidad para sobrevivir largos periodos de sequía, debido a su capacidad para acumular niveles altos de trehalosa. Plantas secas de S. lepidophylla hidratadas durante 24 horas mostraron una rápida cinética de hidratación. Las plantas alcanzaron un 48 % de Contenido Relativo de Agua (CRA) a las 4 horas de hidratación. Plantas totalmente hidratadas mostraron una cinética de deshidratación menos acelerada, presentando un CRA del 50 % a las 8 horas de deshidratación. Las plantas secas mostraron actividad de trehalasa neutra y ácida. La actividad máxima de trehalasa neutra se alcanzó a un CRA de 48 %, mientras que el máximo para trehalasa ácida se encontró en plantas totalmente hidratadas. Las plantas sometidas a deshidratación durante 24 horas mostraron actividad de trehalasa neutra y baja actividad de trehalasa ácida. Se encontró un máximo de actividad de trehalasa neutra a un CRA del 85 % y del 50 % para trehalasa ácida. El patrón de actividad enzimática varió en relación con la concentración de trehalosa. Se demostró que la actividad de trehalasa cambia durante la toma y pérdida de agua y qué estos cambios se reflejan en la concentración de trehalosa en plantas de Selaginella.

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Citas

Adams, R.P., Kendall, E., Kartha K.K. 1990. Comparison of free sugars in growing and desiccated plants of the resurrection plant, Selaginella lepidophylla (Hook. & Grev.) Spring. Biochemical and Systematic Ecology 18: 107-110.

Aeschbacher,R.A., Müller, J., Boller, T., Wiemken, A. 1999. Purification of the trehalase GMTRE1 from soybean nodules and cloning of its cDNA. GMTRE1 is expressed at a low level in multiple tissues. Plant Physiology 119: 489–495.

Crowe, J.H., Crowe L.M., Chapman D. 1984. Preservation of membranes in anhydrobiotic organisms: the role of trehalose.
Science. 223: 701-703. Crowe, J.H., Carpenter, J.F., Crowe, L.M. 1998. The role of vitrification in anhydrobiosis. Annual Review of Physiology 60:73-103.

de Aquino, A.C., Peixoto-Nogueira, S.C., Jorge, J.A., Terenzi, H.F.,Polizeli, M.L. 2005. Characterisation of an acid trehalase produced by the thermotolerant fungus Rhizopus microsporus var. rhizopodiformis: Biochemical properties and immunochemical localisation. FEMS Microbiology Letter 251: 169-175.

Dmitryjuk, M., Zóltowska, K. 2003. Purification and characterization
of acid trehalase from muscles of Ascaris suum
(Nematoda). Comparative Biochemistry and Physiology Part
B: Biochemistry and Molecular Biology 136: 61-69.
Drennan, P.M., Smith, M.T., Goldsworthy, D., van Staden, J. 1993.
The occurrence of trehalose in the leaves of the desiccation-tolerant
angiosperm Myothamnus flabellifolius Welw.
Journal of Plant Physiology 143: 493-496.
Eickmeier, W.G. 1982. Protein synthesis and photosynthetic
recovery in the resurrection plant, Selaginella lepidophylla.
Plant Physiology 69: 135-138.
Elbein, A.D., Pan, Y.T., Pastuszak, I., Carroll, D. 2003. New insights
on trehalose: a multifunctional molecule. Glycobiology 13:
17R-27R.
Figueroa-Soto, C.G., Iturriaga, G., Valenzuela-Soto, E.M. 2004.
Changes in trehalose 6-phosphate synthase activity in
Selaginella lepidophylla plants in response to hydration and
desiccation. Revista Fitotecnia Mexicana 27: 17-22.
Frison, M., Parrou, J.L., Guillaumot, D., Masquelier, D., François,
J., Chaumont, F., Batoko, H. 2007. The Arabidopsis thaliana
trehalase is a plasma membrane-bound enzyme with extracellular
activity. FEBS Letters 581: 4010-4016.
Gadd, G.M., Chalmers, K., Reed, R.H. 1987. The role of trehalose
in dehydration resistance of Saccharomyces cerevisiae. FEMS
Microbiology 48: 249-254.
Goddijn, O.J.M., van Dun, K. 1999. Trehalose metabolism in
plants. Trends in Plant Science 4: 315–319.Harten, J.B.,
Eickmeier, W.G. 1986. Enzyme dynamics of the resurrection
plant Selaginella lepidophylla (Hook. & Grev.) Spring during
rehydration. Plant Physiology 82: 61-64.
Hottiger, T., De Virgilio, C., Hall, M.N., Boller, T., Wiemken, A.
1994. The role of trehalose synthesis for the acquisition of
thermotolerance in yeast. II. Physiological concentrations of
trehalose increase the thermal stability of proteins in vitro.
European Journal of Biochemistry 219: 187-193.
Inagaki, K., Ueno, N., Tamura, T., Tanaka, H. 2001. Purification and
characterization of an acid trehalase from Acidobacterium
capsulatum. Journal of Bioscience and Bioengineering 91:
141-146.
Iordachescu, M., Imai, R. 2008. Trehalose biosynthesis in
response to abiotic stresses. Journal of Integrative Plant
Biology 50: 1223-1229.
Lee, J.H., Tsuji, M., Nakamura, M., Nishimoto, M., Okuyama, M.,
Mori, H., Kimura, A., Matsui, H., Chiba, S. 2001. Purification
and identification of the essential ionizable groups of honeybee,
Apis mellifera L., trehalase. Bioscience Biotechnology
and Biochemistry 65: 2657-2665.
Londesborough, J., Varimo, K. 1984. Characterization of two trehalases
in baker’s yeast. Biochemical Journal 219: 511-518.
Lucio, A.K.B., Polizeli, L.T.M., Jorge, J.A., Terenzi, H.F. 2000. Stimulation
of hyphal growth in anaerobic cultures of Mucor rouxii
by extracellular trehalose. Relevance of cell wall-bound
activity of acid trehalase for trehalose utilization. FEMS Microbiology
Letters 182: 9-13.
Merchant, A., Callister, A., Arndt, S. Tausz, M., Adams, M. 2007.
Contrasting physiological responses of six eucalyptus species
to water deficit. Annals of Botany 100: 1507–1515.
Mitsumasu, K., Azuma, M., Niimi, T., Yamashit, O., Yaginuma,
T. 2005. Membrane-penetrating trehalase from silkworm
Bombyx mori. Molecular cloning and localization in larval
midgut. Insect Molecuclar Biology 14: 501-508.
Mittenbühler, K., Holzer, H. 1988. Purification and characterization
of acid trehalase from the yeast suc2 mutant. Journal of
Biological Chemistry 263: 8537-8543.
Müller, J., Staehelin, C., Mellor, R.B., Boller, T., Wiemken, A. 1992.
Partial purification and characterization of trehalase from
soybean nodules. Journal of Plant Physiology 140: 8–13.
Müller, J., Xie, Z.P., Stachelin, C., Mellor, R.B., Boller, T., Wiemken,
A. 1994. Trehalose and trehalase in root nodules from various
legumes. Physiologia Plantarum 90: 86-92.
Müller, J., Aeschbacher, R.A., Wingler, A., Boller, T., Wiemken, A.
2001. Trehalose and trehalase in Arabidopsis. Plant Physiology
125: 1086-1093.
Nakano, M., Sumi, Y., Miyakawa, M. 1977. Purification and properties
of trehalase from rat intestinal mucosal cells. Journal
of Biochemistry 81: 1041-1049.
Pandey, V., Ranjan, S., Deeba, F., Pandey, A.K., Singh, R., Shirke,
P.A., Pathre, U.V. 2010. Desiccation-induced physiological
and biochemical changes in resurrection plant, Selaginella
bryopteris. Journal of Plant Physiology 167: 1351-1359.
Ruf, J., Wacker, H., James, P., Maffia, M., Seiler, P., Galand, G., von
Kieckebusch, A., Semenza, G., Matei, N. 1990. Rabbit small
intestinal trehalase. Purification, cDNA cloning, expression,
and verification of glycosylphosphatidylinositol anchoring.
Journal of Biological Chemistry 265: 15034-15039.
Santos Zimmermann, A.L., Terenzi, H.F., Jorge, J.A. 1990. Purification
and properties of an extracellular conidial trehalase
from Humicola grisea var. thermoidea. Biochimica et Biophysica
Acta: General Subjects 1036: 41-46.
Strom, A.R., Kaasen, I. 1993. Trehalose metabolism in Escherichia
coli: stress protection and stress regulation of gene expression.
Molecular Microbiology 8: 205-210.
Tejera, N.A., Iribarne, C., López, M., Herrera-Cervera, J.A., Lluch, C.
2005. Physiological implications of trehalase from Phaseolus
vulgaris root nodules: partial purification and characterization.
Plant Physiology and Biochemistry 43: 355-361.
Valenzuela-Soto, E.M., Marquez-Escalante, J.A., Iturriaga, G.,
Figueroa-Soto, C.G. 2004. Trehalose-6-phosphate synthase
from Selaginella lepidophylla: purification and properties.
Biochemical and Biophysics Research Communications 313:
314-319.
Vázquez-Ortíz, F.A., Valenzuela-Soto, E.M. 2004. HPLC determination
of trehalose in Selaginella lepidophylla plants. Journal
of Liquid Chromatography and Related Technology 27:
1937-1946.
Wiemken, A. 1990. Trehalose in yeast, stress protectant rather
then reserves carbohidrate. Antonie van Leeuwenhoek 58:
209-217.

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Publicado

2014-04-30

Cómo citar

Figueroa-Soto, C. G., Terán-Acuña, E., & Valenzuela-Soto, E. M. (2014). CAMBIOS EN ACTIVIDAD DE TREHALASA ESTÁN ASOCIADOS A CAMBIOS EN EL ESTATUS HÍDRICO EN Selaginella Lepidophylla. Biotecnia, 16(1), 15–19. https://doi.org/10.18633/bt.v16i1.27

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