Caracterización molecular del metabolismo del alantoato en judía (Phaseolus Vulgaris)
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Author
Díaz Leal, Juan Luis
Director/es
Muñoz Alamillo, JosefaPineda Priego, Manuel
Publisher
Universidad de Córdoba, Servicio de PublicacionesDate
2012Subject
Leguminosas-AnálisisAlantoato
Metabolismo-Análisis
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En plantas, la degradación del alantoato es un paso indispensable para el reciclaje de las bases
nitrogenadas. Además, en las leguminosas tropicales, como judía y soja, los ureidos alantoína y
alantoato son las formas mayoritarias de transporte del nitrógeno fijado y su acumulación se ha
relacionado con la inhibición de la fijación de nitrógeno en condiciones de sequía.
En este trabajo se ha identificado y caracterizado una alantoato amidohidrolasa (PvAAH)
en judía. Los resultados obtenidos tras bloquear mediante RNAi la expresión de esta proteína
sugieren que la AAH es la enzima responsable de la degradación del alantoato en judía. El análisis
del metabolismo del alantoato en plantas de judía mostró un incremento en el contenido de
ureidos en las partes aéreas de la planta durante la etapa reproductiva del desarrollo, tanto en
plantas noduladas como en plantas sin nódulos, así como en plantas sometidas a oscuridad. Este
incremento de ureidos se correlacionó con el aumento de la actividad alantoinasa en los tallos,
regulada a nivel transcripcional, y con el descenso de la actividad PvAAH en las hojas. Además,
en ambas situaciones, el aumento en los niveles de ureidos se acompañó con un incremento en los
niveles de glucosa y almidón en las hojas. Asimismo, se observó un descenso en la actividad
PvAAH en hojas de plantas sometidas a déficit hídrico y un aumento en la expresión del gen
PvAAH en respuesta a diferentes hormonas relacionadas con la respuesta a estrés. Allantoate degradation is an essential step for recycling purine-ring nitrogen in all plants.
Furthermore, in tropical legumes, as common bean and soybean, the ureides allantoin and
allantoate are the mayor transport form of fixed nitrogen and ureide accumulation has been related
with the inhibition of nitrogen fixation under drought conditions.
In this work, an allantoate amidohydrolase (PvAAH) enzyme from common bean has been
identified and characterized. The results obtained after blocking PvAAH expression using RNAi
suggest that the PvAAH is the enzyme responsible for degrading allantoate in common bean. The
analysis of the allantoate metabolism in common bean plants showed an increase in the ureide
content in the aerial tissues during the reproductive developmental stage both, in nodulated and
nonoduladed plants, as well as in plants subjected to darkness. This increase of ureides was
correlated with an increase of the allantoinase activity in the stems, regulated at transcriptional
level, and with a decrease of the PvAAH activity in the leaves. In addition, in both situations,
ureide accumulation was accompanied by an increase in glucose and starch in leaves. Likewise, a
decrease in the PvAAH activity was observed in leaves of plants submitted to water deficit, and
the expression of the PvAAH gene was induced in plants treated with several stress-related
phytohormones.