Detección in vivo mediante fluorescencia de ROS y cambios redox en plantas
Las especies reactivas de oxígeno (ROS) se originan a partir de la reducción incompleta del oxígeno molecular e incluyen radicales libres como superóxido (O2•-), hidroperóxido (HO2•), hidroxilo (OH•), y no radicales, como peróxido de hidrógeno (H2O2) o el oxígeno singlete (1O2). Las ROS juegan importantes papeles como mensajeros intracelulares y reguladores redox, por lo que participan en distintos procesos biológicos en plantas, como procesos de desarrollo y tolerancia a estrés. Sin embargo, la acumulación excesiva de ROS puede causar estrés oxidativo y daño celular. Distintos orgánulos y compartimentos celulares son fuentes de diferentes especies de ROS, por lo tanto su distribución intracelular, acumulación y cambios de potencial redox producidos no son uniformes en toda la célula.
Con el fin de entender de señalización y las respuestas al estrés, es necesaria una cuantificación precisa de las dinámicas locales o incluso subcelulares de ROS. Existen múltiples tinciones fluorescentes, que han permitido generar información sobre ROS en plantas sometidas a condiciones ambientales nocivas. Sin embargo, ciertas características de las plantas, como la elevada autofluorescencia de los tejidos vegetales en vivo y la activación de mecanismos antioxidantes, pueden interferir con la detección de ROS. El desarrollo de tinciones fluorescentes basadas en pequeñas moléculas y sensores reversibles de ROS basados en proteínas que se pueden localizar específicamente en distintos compartimentos subcelulares, permitirá un mejor seguimiento de las dinámicas de ROS y cambios redox en vivo en los organismos fotosintéticos.
El objetivo de esta revisión es resumir el estado actual de la detección de ROS en células vegetales en vivo, incluyendo desde marcadores fluorescentes basados en moléculas pequeñas como sensores proteicos codificados genéticamente, destacando los avances recientes y futuras estrategias de detección fluorescente de ROS en plantas.
Publicación Original:
Ortega-Villasante, C; Burén, S; Barón-Sola, Á; Martínez, F; Hernández, LE. 2016. "In vivo ROS and redox potential fluorescent detection in plants: present approaches and future perspectives". Methods. DOI: 10.1016/j.ymeth.2016.07.009".