Cambios en el proteoma de raíz de Arabidopsis thaliana en respuesta a capsaicina

Abstract

Resumen

La capsaicina (N-(vainillil-8-metil)-6E-nonamonoenamida) es una alcamida que se sintetiza y se acumula sólo en los frutos de plantas del género Capsicum, comúnmente conocidos como chiles. Se ha reportado que la capsaicina desempeña un papel importante en la regulación del crecimiento de la raíz de plantas, sin embargo, no se conocen los mecanismos moleculares de respuesta de la planta a esta molécula. Por esta razón, en el presente trabajo, se investigó la respuesta de la raíz de Arabidopsis thaliana a la capsaicina desde un enfoque proteómico. La electroforesis en geles de dos dimensiones (2-D) seguida de un análisis de espectrometría de masas con trampa iónica (ITMS) fueron utilizados para identificar a las proteínas que se acumularon de manera diferencial después del tratamiento con capsaicina. Para seleccionar a las proteínas diferenciales se realizó un análisis de componentes principales (PCA) y un análisis de agrupación jerárquica (HCA), y se determinó la significancia de cada mancha sobre el componente principal 1 y 2 en el PCA, y sobre los clusters obtenidos en el HCA. Los resultados mostraron que 45 proteínas cambiaron su abundancia significativamente (p ≤ 0.05) en respuesta al tratamiento con capsaicina, posteriormente fueron identificadas por espectrometría de masas y se encontró que están implicadas en una gran variedad de procesos fisiológicos. Aproximadamente el 35% de las proteínas están involucradas en el metabolismo energético, el 15% en el metabolismo de aminoácidos, el 20% en la respuesta de defensa y percepción de hormonas, el 17% en detoxificación y el 11% en el procesamiento y degradación de proteínas. De acuerdo a la tasa de cambio de la abundancia de cada proteína se encontró que aproximadamente el 51% de las proteínas aumentan su abundancia, el 33% disminuyen y el 15% son exclusivas del control. La mayoría de las proteínas que aumentaron su abundancia están relacionadas con el proceso de detoxificación seguidas por el metabolismo energético y de aminoácidos; mientras que las que disminuyen están III

involucradas en mecanismos de defensa de la planta y percepción de hormonas, así como en el metabolismo de la energía y detoxificación. Estos resultados muestran que Arabidopsis thaliana presenta una amplia respuesta a la capsaicina, además nos proporciona una mayor comprensión de los mecanismos moleculares involucrados en dicha respuesta.