Trampas génicas como herramienta para identificar genes en plantas que responden a la infección por virus

• Autores: Diana Lilia Trejo Saavedra, Edgar Rodríguez-Negrete, Jean-Philippe Vielle-Calzada, Rafael Francisco Rivera Bustamente
• Localización: Agrociencia, ISSN 2521-9766, ISSN-e 1405-3195, Vol. 49, Nº. 6, 2015, págs. 593-612
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Gene traps as a tool for identification of plant genes involved in viral infection response
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• Resumen
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    Los elementos transponibles se usan como herramienta de mutagénesis insercional en plantas, por ejemplo, el sistema de transposones de maíz Ac (Activator) y Ds (Dissociation). Estos elementos se modificaron para facilitar la transposición en Arabidopsis thaliana con lo cual es posible el etiquetamiento y la clonación de genes. Esta herramienta se usa principalmente en la biología del desarrollo de plantas, generando marcadores específicos de tejidos y células, y su potencial se amplía en estudios de estrés biótico, como la infección por fitopatógenos como los geminivirus. El objetivo de este estudio fue usar trampas génicas como metodología para identificar genes que responden a la infección del virus de la hoja enrollada de la col (Cabbage leaf curl virus, CaLCuV) en plantas de A. thaliana. Para realizar el estudio se usaron 273 líneas transposantes Mexican Gene Trap (MGT) y 233 Mexican Enhacer Trap (MET). Las plántulas se bombardearon con el clon infeccioso de CaLCuV, y después fueron teñidas histoquímicamente para la detección de la expresión del gen reportero uidA (GUS) a 1, 3, 5 y 7 d después de la infección. Uno de los genes identificados fue PGM que codifica para una fosfoglicerato/bifosfoglicerato mutasa y tiene una respuesta temprana y específica de tejido en la infección de A. thaliana con CaLCuV. Para evaluar la función del gen PGM durante la infección, se generó una línea sobreexpresante. Los resultados sugieren que la sobreexpresión de PGM favorece la velocidad de aparición de síntomas; sin embargo el porcentaje de infección es muy bajo. El empleo de trampas génicas permite un escrutinio masivo, tejido-específico y en tiempo real durante la infección, por lo cual es una alternativa para la identificación inicial de genes del hospedero que responden a la infección por geminivirus.

  • English

    Transposable elements are used as insertional mutagenesis tools in plants, for example, the transposons of maize Ac (Activator) and Ds (Dissociation). These elements were modified to facilitate transposition in Arabidopsis thaliana with which gene tagging and cloning became possible. This tool is used mainly in biology of plant development, generating specific markers for tissues and cells. Its potential is broadening in studies of biotic stress caused by infection with phytopathogens such as geminivirus. The objective of this study was to use gene traps as a method to identify genes that respond to the infection of the geminivirus Cabbage leaf curl virus, CaLCuV, in A. thaliana plants. To carry out the study, 273 Mexican Gene Trap (MGT) and 233 Mexican Enhacer Trap (MET) transposant lines were used. Seedlings were bombarded with an infectious CaLCuV clone and then stained histochemically to detect expression of the reporter gene UidA (GUS) 1, 3, 5 and 7 d post infection (dpi). One of the genes identified was PGM, which codes for phosphoglycerate/biphosphoglycerate mutase and has an early tissue-specific response to the infection of A. thaliana by CaLCuV. To evaluate the function of the PGM gene during infection, an over-expressing line was generated. The results suggest that over-expression of PGM favors the rate of symptom appearance. However, the percentage of infection is very low. The use of gene traps enables massive, tissue-specific screening in real time during the infection, making it an alternative for initial identification of host genes involved in the response to geminivirus infection.