Functional characterization and biotechnological implications of the molecular mechanisms of response to thermal stress and xenobiotic agents in Chlamydomonas reinhardtii

Abstract

Las microalgas están expuestas a diversos agentes estresantes, incluidos algunos de origen antrópico. Esta tesis tiene como objetivo el estudio de un estrés natural, el frío, y uno de origen antrópico, el Bisfenol A (BPA). El BPA se acumula en los ecosistemas acuáticos, siendo uno de los contaminantes más abundantes y peligrosos, dando lugar a trastornos endocrinos que en mamíferos derivan incluso en distintos tipos de cáncer. Sin embargo, y a pesar de esta evidencia, los efectos xenobióticos del BPA sobre las plantas y las microalgas aún son poco conocidos a nivel molecular. Para entender la respuesta, caracterizamos la respuesta fisiológica y proteómica de Chlamydomonas reinhardtii durante una exposición prolongada a BPA mediante el análisis de parámetros fisiológicos y bioquímicos combinados con proteómica. El BPA desequilibró la homeostasis del hierro y redox, lo que interrumpió por completo la función celular y desencadenó ferroptosis. Curiosamente, las microalgas tienen la capacidad de recuperarse de la exposición a este contaminante, tanto a nivel molecular como fisiológico, mientras acumula almidón a las 72 h de exposición a BPA. En este trabajo abordamos los mecanismos moleculares involucrados en la exposición al BPA, demostrando por primera vez la ocurrencia de ferroptosis en un alga eucariota, y cómo esta situación fue revertida por mecanismos de desintoxicación de ROS y otros reordenamientos proteómicos específicos.