La vacuola de las células vegetales juega un papel central en la tolerancia de las plantas a la salinidad. Concentraciones bajas de sodio en el citoplasma son parcialmente mantenidas a través del secuestro activo de este cation dentro del interior de la vacuola. Recientemente hemos identificado mediante el empleo de técnicas proteómicas la sorprendente asociación las enzimas glicolíticas, enolasa y aldolasa, con la membrana vacuolar (tonoplasto) de la halófita Mesembryanthemum crystallinum y la relación de esta asociación con el estrés salino. Con el objetivo de ampliar nuestro conocimiento sobre el papel de estas enzímas glicolíticas asociadas con el tonoplasto y su posible participación en la tolerancia a la salinidad, específicamente, sobre la regulación del secuestro del Na dentro de la vacuola, consideramos importante ampliar estos estudios empleando la planta modelo Arabidopsis thaliana. Inicialmente, deseamos confirmar la localización de estas enzimas con el tonoplasto, lo cual solo ha sido demostrado en M. crystallinum, así como estudiar la posible regulación de estas enzimas por la salinidad, ya que siendo Arabidopsis una glicófita, podría ser posible que este sea uno de los mecanismos importantes que diferencian a este tipo de plantas con las halófitas, y por lo tanto, con la tolerancia a la salinidad. También se estudiará la posible interacción de la enolasa y de la aldolasa con las sub-unidades de la V-ATPasa. Mediante el empleo de mutantes, tanto en enolasa como en aldolasa, de A. thaliana generadas por EMS o por inserción de T-DNA, se demostrará claramente in vivo la importancia de estas proteínas en la señalización durante el estrés salino. Nuestra visión actual propone que la asociación de las enzimas glicolíticas con el tonoplasto no solo es necesaria para la canalización del ATP hacia la V-ATPasa, sino también para regular positivamente la actividad de bombeo de protones por la V-ATPasa, necesaria para activar la acumulación vacuolar de sodio a través de la actividad de los intercambiadores H/Na del tonoplasto.

La salinización ha sido identificada como un factor muy importante en la degradación de los suelos agrícolas. De acuerdo a la OMS, de las 230 millones de hectáreas que se encuentran bajo irrigación, 45 millones están afectadas por la salinidad. La salinidad del suelo es el resultado de la acumulación de sales en la superficie, debida al movimiento de las aguas freáticas hacia ella. Esto puede ocurrir por la aplicación de un exceso de irrigación en combinación con una alta evaporación, fenómeno que se ve aumentado cuando la calidad del agua es pobre (p. ej. agua de desagüe). La salinidad se presenta particularmente en zonas áridas o semiáridas del mundo. En México, 30% de los 5.5 millones de hectáreas que son irrigadas están afectadas por la salinidad. Para la mayoría de las plantas, incluyendo las de importancia agrícola, la presencia de sal disminuye la absorción de agua y de los nutrientes importantes del suelo, y una vez acumulado dentro de la planta, el sodio es tóxico para una variedad de procesos metabólicos._x000D_ _x000D_ Durante la década pasada, una parte importante de la investigación en plantas se ha enfocado a identificar mecanismos celulares sobre la regulación iónica y osmótica como elementos determinantes en la adaptación a estos estreses. Así, se ha podido determinar que a nivel celular, la disminución de la concentración de Na en el citoplasma es un factor importante en la tolerancia de las plantas a la salinidad. _x000D_ _x000D_ Aun y cuando los mecanismos de transporteresponsables de la acumulacion de Na en la vacuola (V-ATPasa e intercambiador Na/H) han sido identificados a nivel molecular, tanto en glicofitas como en halofitas, actualmente se conoce poco sobre la regulación de estos mecanismos. Los resultados que hemos obtenido recientemente sobre la identificación de proteínas regulatorias en la halófita Mesembryanthemum crystallinum, que no se habían identificado con anterioridad sugiere que la regulación de aquellos mecanismos de transporte es comopleja. El estudio de estos mecanismos en la glicófita modelo Arabidopsis thaliana nos permitirá generar un estudio comparativo, que ademas nos proveerá herramientas moleculares para estudiar mas a detalle y entender mejor el papel de los mecanismos regulatorios sober la actividad de los transportadores del tonoplasto en la salinidad._x000D_ _x000D_ Mediante el entendimiento del papel de estos procesos en la tolerancia a la salinidad podremos construir un modelo integrativo que nos ayudará en la definición de estrategias biotecnológicas para el mejoramiento de la tolerancia a la salinidad en plantas de importancia agrícola.