DIRECTORIO

ARELLANO MARTÍNEZ, JUAN BAUTISTA

ARELLANO MARTÍNEZ, JUAN BAUTISTA

Investigador Científico de OPIs. Estrés Abiótico

juan.arellano (+@irnasa.csic.es)
+34 923 219 606. Ext. 431629

Nuestra actividad científica está enmarcada dentro de la línea de investigación de estrés abiótico del IRNASA y tiene como objetivo elucidar las respuestas de defensa de las plantas frente situaciones ambientales adversas, prestando especial atención al estrés causado por altas intensidades de luz.

El metabolismo de las plantas se basa en la fotosíntesis, el proceso biológico mediante el cual la energía solar se transforma en energía química para su uso en la asimilación de materia inorgánica y biosíntesis de materia celular. No obstante, en situaciones fisiológicas en las que el aporte lumínico es excesivo, la actividad fotosintética puede inhibirse, provocando cambios en la homeostasis redox y un incremento de la producción de especies reactivas de oxígeno, principalmente oxígeno singlete. Esta especie se caracteriza porque la molécula de oxígeno molecular se encuentra en su estado excitado de menor energía, adquiriendo como consecuencia del cambio del espín electrónico una reactividad química mayor con la que puede oxidar fácilmente compuestos esenciales para la actividad celular.

En nuestro laboratorio el trabajo de investigación se centra principalmente en dos objetivos. Uno es estudiar a nivel molecular la producción de oxígeno singlete en el fotosistema II de plantas, qué daños produce durante su difusión y cómo los sistemas antioxidantes non-enzimáticos formados por carotenoides y vitamina E combaten su formación y desactivación. El otro es conocer cómo la célula vegetal percibe la señal de formación de oxígeno singlete y qué tipos de respuestas transcriptómicas de defensa se activan dependiendo de su origen y nivel de producción.

PUBLICACIONES DESTACADAS

Arellano JB, Naqvi KR. 2016. Endogenous singlet-oxygen photosensitizers in plants. En: Singlet Oxygen: Applications in biosciences and nanosciences. pp. 239-269. Royal Society of Chemistry, UK. ISBN 978-1-78262-696-1.

Gutiérrez J, González-Pérez S, García-García F, Daly CT, Lorenzo O, Revuelta JL, McCabe PF, Arellano JB. 2014. Programmed cell death activated by Rose Bengal in Arabidopsis thaliana cell suspension cultures requires functional chloroplasts. J Exp Bot. 65(12):3081-95.

Signorelli S, Arellano JB, Melø TB, Borsani O, Monza J. 2013. Proline does not quench singlet oxygen: Evidence to reconsider its protective role in plants. Plant Physiol Biochem. 17;64C: 80-83.

Li H, Melø TB, Arellano JB, Naqvi KR. 2012. Temporal profile of the singlet oxygen emission endogenously produced by photosystem II reaction centre in an aqueous buffer. Photosynthesis Research, 112 (1): 75-79.

Kopecky Jr., V.; Kohoutova, J.; Lapkouski, M.; Hofbauerova, K.; Sovova, Z.; Ettrichova, O.; González-Pérez, S.; Dulebo, A.; Kaftan, D.; Smatanova, I.K.; Revuelta, J.L.; Arellano, J.B.; Carey, J.; Ettrich, R. 2012. Raman Spectroscopy Adds Complementary Detail to the High-Resolution X-Ray Crystal Structure of Photosynthetic PsbP from Spinacia oleracea. PLoS ONE 7(10): e46694.

Gutiérrez J, González-Pérez S, García-García F, Lorenzo O, Arellano JB. (2011). Does singlet oxygen activate cell death in Arabidopsis cell suspension cultures? Analysis of the early transcriptional defence responses to high light stress. Plant Signal Behav. 6:1937–1942.

Arellano JB, Li H, González-Pérez S, Gutiérrez J, Melø TB, Vacha F, Naqvi KR. (2011). Trolox, a water-soluble analogue of α-tocopherol, photoprotects the surface-exposed regions of the photosystem II reaction center in vitro. Is this physiologically relevant? Biochemistry 50:8291–301.

González-Pérez S, Gutiérrez J, García-García F, Osuna D, Dopazo J, Lorenzo Ó, Revuelta JL, Arellano JB. (2011). Early transcriptional defense responses in Arabidopsis cell suspension culture under high-light conditions. Plant Physiol.156:1439–56.

Naqvi KR, Melø TB, Jávorfi T, González-Pérez S, Arellano JB. (2009). Facile method for spectroscopic examination of radical ions of hydrophilic carotenoids. Phys Chem Chem Phys. 11:6401–5.

González-Pérez S, Quijano C, Romero N, Melø TB, Radi R, Arellano JB. (2008). Peroxynitrite inhibits electron transport on the acceptor side of higher plant photosystem II. Arch Biochem Biophys. 473:25–33.

Arellano JB, González-Pérez S, Vacha F, Melø TB, Naqvi KR. (2007). Reaction center of photosystem II with no peripheral pigments in D2 allows secondary electron transfer in D1. Biochemistry. 46:15027–32.

Arellano JB, Yousef YA, Melø TB, Mohamad SB, Cogdell RJ, Naqvi KR. (2007). Formation and geminate quenching of singlet oxygen in purple bacterial reaction center. J Photochem Photobiol B. 87:105–12.

COLABORACIONES EN MARCHA

Prof. K. Razi Naqvi. Norwegian University of Science and Technology

Prof. José Luis Revuelta. Universidad de Salamanca

Prof. Frantisek Vacha. University of South Bohemia.

Dr. Jakub Psencik. Charles University

Dr. Óscar Lorenzo. CIALE-Universidad de Salamanca

Dr. Francisco García. Centro de Investigación Príncipe Felipe