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El cadmio induce pexofagia dependiente de ROS en hojas de Arabidopsis

El tratamiento con calcio induce la proliferación transitoria de peroxisomas en hojas de Arabidopsis. Para determinar si este proceso está regulado por la pexofagia y para identificar los mecanismos involucrados, analizamos los cambios a lo largo del tiempo en ATG8 (marcador de autofagia) y PEX14a (marcador peroxisomal). Los niveles de expresión de ATG8h,c,a,i se inducían tras 3h de tratamiento con Cd y luego se recuperaban los niveles normales. La proteína ATG8 se acumulaba también transcurridas 3h del tratamiento con Cd, mientras que con PEX14 se veía el patrón opuesto. Las líneas transgénicas de Arabidopsis GFP-ATG8a y CFP-SKL nos permitieron constatar la presencia de procesos pexofágicos en las hojas. Además, la inducción de pexofagia dependiente de Cd quedo demostrada con la acumulación de peroxisomas en los mutantes knock-out de Arabidopsis relacionados con la autofagia atg5 y atg7. Se observó que ATG8a co-localizaba con catalasa y NBR1 en el núcleo peroxisomal denso en electrones, lo que sugiería que NBR1 podría ser un receptor autofágico para los peroxisomas, y que la catalasa posiblemente esté involucrada en la pexofagia dirigida. La carbonilación de proteínas y el estado redox peroxisomal sugerían que la oxidación de proteínas podría desencadenar la pexofagia. La catepsina B, las legumainas y la caspasa 6 también participaban en la regulación de la pexofagia. Nuestros resultados indicaban que la pexofagia podría ser un eslabón importante en las respuestas celulares rápidas al Cd.

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Publicación Original:

Calero‐Muñoz, N., Exposito‐Rodriguez, M., Collado‐Arenal, A.M., Rodríguez-Serrano, M., Laureano‐Marín, A.M., Santamaría, M.E., Gotor, C., Díaz, I., Mullineaux, P.M., Romero‐Puertas, M.C., Olmedilla, A., Sandalio, L.M. 2019. Cadmium induces ROS-dependent pexophagy in Arabidopsis leaves. Plant, Cell & Environment. DOI: 10.1111/pce.13597

 

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