Los modelos actuales climáticos proyectan un aumento constante en la temperatura ambiente y una creciente intensidad en los episodios de calor (IPCC, 2023). Esto está acompañado de cambios en los patrones de precipitación, con sequías y olas de calor cada vez más frecuentes. Nuestro país no está exento de estos cambios, ya que se proyecta una aceleración de la tasa de calentamiento y una reducción en las precipitaciones que en conjunto impactarán en diversos ambientes de producción agrícola.

Las altas temperaturas afectan significativamente el metabolismo de las plantas, alterando su crecimiento y desarrollo. En particular, provocan cambios pleiomórficos en los cloroplastos, que pueden formar extensiones tubulares altamente dinámicas conocidas como estrómulos. Se ha hipotetizado que estas proyecciones son fundamentales para la señalización retrógrada entre cloroplastos y el núcleo, modulando respuestas críticas para la aclimatación al estrés. Las altas temperaturas alteran el estado redox de los transportadores electrónicos y el estroma cloroplástico, y aumenta la producción de especies reactivas de oxígeno (EROs). Además de inducir modificaciones oxidativas, las EROs juegan un papel clave en la señalización retrógrada entre cloroplastos y núcleo. Uno de los objetivos de esta línea de investigación es determinar cómo los cambios en el estado redox subcelular asociados al desarrollo de estrómulos influyen en la señalización retrógrada y en las respuestas de aclimatación y tolerancia al estrés térmico.

Entre estas respuestas, las altas temperaturas inducen la autofagia, un proceso celular altamente conservado en eucariotas que permite la degradación selectiva y reciclaje de componentes celulares dañados o no deseados generados bajo condiciones de estrés. Además de generar desbalances redox, los aumentos de temperatura también alteran los niveles de hormonas y vías de señalización asociadas, afectando la inmunidad vegetal. En ese sentido, la autofagia podría jugar un rol regulatorio degradando de forma selectiva factores clave en la señalización y/o metabolismo que influyen en las respuestas de defensa. Hasta el momento no se conocen dichos componentes ni cómo estos interactúan con proteínas de la vía autofágica y/o de qué manera son regulados. Por lo tanto, en esta línea de investigación también se propone estudiar el rol de la autofagia en la modulación de las respuestas de defensa en plantas frente a aumentos de temperatura.

Proyectos y Colaboraciones actuales

• Rol de la autofagia en el remodelado y función de estrómulos en respuesta a temperaturas extremas. Inv. Responsable: Dr. Ignacio Lescano López, UDEA-CONICET. PICT-2022-03-00461.
• Autofagia e inmunidad en plantas en el contexto de aumentos de temperatura asociados al cambio climático. Inv. Responsable: Dr. Ignacio Lescano López, UDEA-CONICET. PICT-2020-SerieA-01852.
• Inoculación de algarrobo con rizobacterias nativas como estrategia para mejorar su tolerancia al estrés salino. Rol de la vía secretoria y transporte de ureidos en la señalización del estrés. Clara Mesquida Nardini, Julieta Palomeque, Dra. Mariana Melchiorre, Dr. Diego López Lauenstein.
• Efecto de emulsiones de Ramnolípidos y aceites esenciales sobre la Inmunidad vegetal y el establecimiento del priming en plantas. Inv. Responsable: Dra. Micaela Peppino Margutti (CIQUIBIC-CONICET) Programa Jóvenes en Ciencia.
• Determinación de los mecanismos moleculares que rigen las interacciones entre plantas y patógenos y desarrollo de herramientas para contribuir al control de enfermedades. Proyecto disciplinar CICVyA-CIAP (PD.I083).
• Estreses bióticos y abióticos en plantas: abordajes fisiológicos y patológicos para el diseño de estrategias de anejo en paisajes productivos resilientes. Proyecto disciplinar CIAP (PD.I084).
• Desarrollo de bioinsumos y su integración a estrategias de manejo de adversidades bióticas y abióticas en cultivos agrícolas y forestales. Proyecto estructural (PE.I073).
• Estudio de la DNA glicosidasa MBD4L de Arabidopsis. Sustratos fisiológicos y proteínas interactuantes. Inv. Responsable: María Elena Álvarez (CIQUIBIC-CONICET). PICT-2021-I-A-00805.
• Receptores inmunes de Arabidopsis: efecto del splicing alternativo de exitrones sobre las defensas contra patógenos. Inv. Responsable: Dr. Nicolás Cecchini, CIQUIBIC-CONICET. Proyecto PIP.

Publicaciones

• Lescano López I, Torres, JR, Cecchini NM & Alvarez ME. 2024. Arabidopsis DNA glycosylase MBD4L improves recovery of aged seeds. The Plant Journal. DOI: 10.1111/tpj.16907.
• Torres JR, Lescano I, Alvarez ME. The Arabidopsis DNA glycosylase MBD4L repairs the nuclear genome in vivo. Plant Journal, DOI:10.1111/tpj.16344.
• Martini C, Lescano I, Suárez J, Tessi TM & M Desimone. Salt stress induces transgenerational tolerance by allantoin accumulation in Arabidopsis seeds. En revisión (Planta).
• Miranda de la Torre J*, Peppino Margutti MJ*, Lescano I, Cambiagno DA, Alvarez ME, Cecchini NM. 2023. The Arabidopsis chromatin regulator MOM1 is a negative component of the defense priming induced by AZA, BABA and PIP. Frontiers in Plant Science 14, DOI: 10.3389/fpls.2023.1133327.
• Cecchini NM, Torres JR*, Lescano I*, Cobo S, Nota F, Álvarez ME. 2022. Alternative splicing of an exitron determines the subnuclear localization of the Arabidopsis DNA-glycosylase MBD4L under heat stress. The Plant Journal, 110(2), 377-388. DOI:  10.1111/tpj.15675.
• Lescano CI*, Devegili AM, Martini C, Tessi TM, González C & M Desimone. 2020. Ureide metabolism in Arabidopsis thaliana is modulated by C:N balance. Journal of Plant Research 133, 739–749. DOI: 10.1007/s10265-020-01215-x. *Corresponding author.
• Tessi TM, Brumm S, Winklbauer E, Schumacher B, Pettinari, GL, Lescano I, Gonzalez CA, Wanke D, Maurino V, Harter K, Desimone M. 2020. Arabidopsis AZG2 Transports Cytokinins in vivo and Regulates Lateral Root Emergence. New Phytologist, 229(2), 979-993. DOI: 10.1111/nph.16943.
• Lescano CI*. 2020. Determination of ureides content in plant tissues. Bioprotocol 10 (11), e3642, 2020. DOI:10.21769/BioProtoc.3642. *Corresponding author.
• Lescano I*, Bogino MF, Martini C, Tessi TM, González C, Schumacher K & M Desimone. 2020. Ureide Permeases 5 (AtUPS5) connects cell compartments involved in ureide metabolism. Plant Physiol. 2020 Mar;182(3):1310-1325. DOI:10.1104/pp.19.01136. *Senior author. (ver abajo, Figuras 1 y 2)
• Lescano I, Martini C, González C & M Desimone. 2016. Allantoin accumulation mediated by allantoinase down-regulation and transport by Ureide Permease 5 (UPS5) confers salt stress tolerance to Arabidopsis plants. Plant Mol Biol 91 (4-5), 581-595. DOI 10.1007/s11103-016-0490-7.

Actividad docente

Profesor Asistente (DS). Departamento de Química Biológica Ranwel Caputto. Fac. de Ciencias Químicas. Universidad Nacional de Córdoba, Argentina. (2018-act.).

Galería de fotos

Video: Hallazgo clave para la germinación de semillas frente a aumentos de temperatura