Análisis y caracterización funcional de dianas celulares de lípidos nitrados durante el desarrollo y el estrés abiótico en plantas superiores

El oxido nitrico (NO) es considerado como la principal especie de nitrogeno reactivo (RNS), el cual puede reaccionar con los acidos grasos insaturados originando acidos grasos nitrados (NO2-FA). En organismos animales, los NO2-FA se consideran novedosos mediadores de senalizacion celular que abarcan un amplio conjunto de respuestas celulares entre los que destacan una probada funcion anti-inflamatoria y beneficios a nivel de salud cardiovascular. Sin embargo, para nuestro conocimiento, en sistemas vegetales no existe informacion relacionada con la funcion de estas moleculas. En este sentido, durante esta tesis doctoral se ha llevado a cabo el analisis de la presencia de NO2-FA en diversos sistemas vegetales, enfocado principalmente a la deteccion de acido nitro-linolenico (NO2-Ln) en la especie modelo Arabidopsis thaliana. De esta manera, mediante cromatografia liquida de alta resolucion acoplada a espectrometria de masas (LC-MS/MS) se detecto la presencia de NO2-Ln en Arabidopsis thaliana y tambien en otras especies vegetales de interes agricola y hortofruticola como arroz (Oryza sativa) y guisante (Pisum sativum), destacando la presencia de este acido graso nitrado a nivel subcelular en mitocondrias y peroxisomas de esta especie vegetal. Tambien se detecto la presencia de otro acido graso nitrado, el acido nitro-linolenico conjugado (NO2-cLn) en semillas de granada (Punica granatum), sugiriendo una distribucion ubicua de estas moleculas en el reino vegetal. Por otra parte y utilizando diferentes aproximaciones, se determino que el NO2-Ln participa activamente en el metabolismo del NO mediante la liberacion de oxido nitrico y la formacion de S-nitrosotioles (SNOs), poniendo de manifiesto la existencia de fenomenos de comunicacion celular entre el metabolismo del NO, el metabolismo lipidico y el metabolismo redox celular. En este sentido, mediante la tecnologia del Biotin Switch, se observo un incremento en la S-nitrosilacion de proteinas mediada por el NO2-Ln y se llevo a cabo la identificacion y cuantificacion de las mismas mediante marcaje isobarico TMT acoplado a espectrometria de masas, lo que puso de manifiesto el papel senalizador de los NO2-FA en un amplio abanico de funciones celulares. Por ultimo, un analisis transcriptomico mediante secuenciacion masiva -RNA-seq- evidencio que el NO2-Ln estaba involucrado en la respuesta de defensa frente a diferentes situaciones de estres abiotico a traves de la induccion de proteinas de choque termico (HSPs), poniendo de manifiesto un mecanismo de actuacion conservado en sistemas animales y vegetales. Por lo tanto, este es el primer trabajo en plantas superiores que demuestra que los acidos grasos nitrados se encuentran de manera endogena en sistemas vegetales y que tienen un papel senalizador fundamentalmente involucrado en la defensa frente a diversas situaciones de estres.