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Termotolerancia

La termotolerancia es la capacidad de un organismo para sobrevivir a altas temperaturas. La tolerancia natural de un organismo al calor es su termotolerancia basal . [1] Mientras tanto, la termotolerancia adquirida se define como un nivel mejorado de termotolerancia después de la exposición a un estrés térmico. [2]

En las plantas

Existen múltiples factores que contribuyen a la termotolerancia, entre ellos moléculas de señalización como el ácido abscísico , el ácido salicílico y vías como la vía de señalización del etileno y la vía de respuesta al estrés térmico . [3]

Las diversas vías de respuesta al estrés térmico mejoran la termotolerancia. [4] La respuesta al estrés térmico en las plantas está mediada por factores de transcripción de choque térmico ( HSF ) y está bien conservada en eucariotas. Los HSF son esenciales en la capacidad de las plantas para detectar y responder al estrés. [5] Los HSF, que se dividen en tres familias (A, B y C), codifican la expresión de proteínas de choque térmico ( HSP ). Estudios anteriores han encontrado que los activadores transcripcionales HsfA1 y HsfB1 son los principales reguladores positivos de los genes de respuesta al estrés térmico en Arabidopsis thaliana . [6] La vía general hacia la termotolerancia se caracteriza por la detección del estrés térmico, la activación de los HSF, la regulación positiva de la respuesta al calor y el retorno al estado no estresado. [7]

En 2011, mientras estudiaban el estrés térmico en A. thaliana , Ikeda et al. concluyeron que la respuesta temprana está regulada por HsfA1 y la respuesta extendida está regulada por HsfA2. Utilizaron RT-PCR para analizar la expresión de genes inducibles por HS de plantas mutantes (HsfB1 ectópica y no funcional) y de tipo salvaje. Las plantas con HsfB1 mutante tenían menor termotolerancia adquirida, basándose tanto en una menor expresión de genes de estrés térmico como en fenotipos visiblemente alterados. Con estos resultados concluyeron que los HSF de clase A regulaban positivamente la respuesta al estrés térmico mientras que los HSF de clase B reprimían la expresión de genes HSF. Por lo tanto, ambos eran necesarios para que las plantas regresaran a condiciones no estresadas y adquirieran termotolerancia. [8]

En animales

Referencias

  1. ^ Bokszczanin, Kamila; Fragkostefanakis, Sotirios; Bostan, Hamed; Bovy, Arnaud; Chaturvedi, Palak; Chiusano, Maria; Firon, Nurit; Iannacone, Rina; Jegadeesan, Sridharan; Klaczynskid, Krzysztof; Li, Hanjing (2013). "Perspectivas para descifrar los mecanismos que subyacen a la respuesta al estrés térmico y la termotolerancia de las plantas". Frontiers in Plant Science . 4 : 315. doi : 10.3389/fpls.2013.00315 . ISSN  1664-462X. PMC  3750488 . PMID  23986766.
  2. ^ De Virgilio, Claudio; Piper, Peter; Boller, Thomas; Wiemken, Andres (19 de agosto de 1991). "Adquisición de termotolerancia en Saccharomyces cerevisiae sin la proteína de choque térmico hsp104 y en ausencia de síntesis proteica". FEBS Letters . 288 (1–2): 86–90. doi : 10.1016/0014-5793(91)81008-V . ISSN  0014-5793. PMID  1831771. S2CID  25550858.
  3. ^ Larkindale, Jane; Hall, Jennifer D.; Knight, Marc R.; Vierling, Elizabeth (2005). "Los fenotipos de estrés térmico de mutantes de Arabidopsis implican múltiples vías de señalización en la adquisición de termotolerancia". Fisiología vegetal . 138 (2): 882–897. doi :10.1104/pp.105.062257. ISSN  0032-0889. JSTOR  4629891. PMC 1150405 . PMID  15923322. 
  4. ^ Sarkar, S.; Islam, AKMAminul; Barma, NCD; Ahmed, JU (mayo de 2021). "Mecanismos de tolerancia para el mejoramiento del trigo contra el estrés térmico: una revisión". Revista Sudafricana de Botánica . doi : 10.1016/j.sajb.2021.01.003 .
  5. ^ Liu, Hsiang-chin; Charng, Yee-yung (1 de mayo de 2012). "Termotolerancia adquirida independiente del factor de choque térmico A1 (HsfA1), el regulador maestro de la respuesta al estrés térmico". Plant Signaling & Behavior . 7 (5): 547–550. Bibcode :2012PlSiB...7..547L. doi :10.4161/psb.19803. PMC 3419016 . PMID  22516818. 
  6. ^ Yoshida, Takumi; Ohama, Naohiko; Nakajima, junio; Kidokoro, Satoshi; Mizoi, Junya; Nakashima, Kazuo; Maruyama, Kyonoshin; Kim, Jong-Myong; Seki, Motoaki; Todaka, Daisuke; Osakabe, Yuriko (1 de diciembre de 2011). "Los factores de transcripción de Arabidopsis HsfA1 funcionan como los principales reguladores positivos en la expresión genética que responde al choque térmico". Genética y Genómica Molecular . 286 (5): 321–332. doi :10.1007/s00438-011-0647-7. ISSN  1617-4623. PMID  21931939. S2CID  8284912.
  7. ^ Bäurle, Isabel (2016). "Adaptación de las plantas al calor: preparación en respuesta al estrés térmico". F1000Research . 5 : F1000 Faculty Rev–694. doi : 10.12688/f1000research.7526.1 . ISSN  2046-1402. PMC 4837978 . PMID  27134736. 
  8. ^ Ikeda, Miho; Mitsuda, Nobutaka; Ohme-Takagi, Masaru (1 de noviembre de 2011). "Arabidopsis HsfB1 y HsfB2b actúan como represores de la expresión de Hsfs inducibles por calor pero regulan positivamente la termotolerancia adquirida". Fisiología vegetal . 157 (3): 1243–1254. doi :10.1104/pp.111.179036. ISSN  0032-0889. PMC 3252156 . PMID  21908690.