Identificación de interactores del regulador de la homeostasis lipídica AtArv1: caracterización del factor de transcripción anclado a membrana maMYB de Arabidopsis

• Autores: Daniel Caudepón Giménez
• Directores de la Tesis: Montserrat Arró Plans (dir. tes.), Albert Ferrer Prats (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2014
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Albert Boronat (presid.), Vicente Rubio Muñoz (secret.), Montserrat Pages Torrens (voc.)
• Materias:
  • Química
    • Bioquímica
  • Ciencias de la vida
    • Biología molecular
    • Biología vegetal (botánica)
      • Genética vegetal
      • Desarrollo vegetal
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en:  TDX  Dipòsit Digital de la UB 
• Resumen

  • Los estudios realizados sobre la proteína Arv1 en levaduras y animales indican que estaría involucrada en el mantenimiento de la homeostasis lipídica intracelular, aunque se desconoce su función bioquímica concreta. A. thaliana posee los genes ARV AtARV1 y AtARV2, que codifican las proteínas funcionales AtArv1 y AtArv2, respectivamente, ancladas a la membrana del RE. Partiendo de la hipótesis de que las proteínas AtArv interaccionan con otras proteínas para poder ejercer su función biológica, este trabajo se inició con el cribado de un banco de cDNA de plántulas de Arabidopsis empleando AtArv1 como cebo y la técnica de doble híbrido en levadura (MbYTH), donde se identificó que la proteína maMYB interacciona con AtArv1. La proteína maMYB, codificada por un único gen en Arabidopsis, tiene características de un MTTF de la familia MYB, puesto que contiene un dominio citosólico R2R3-MYB en la región C-terminal y dos DTMs en la región N-terminal. En este sentido, se determinó que maMYB se localiza en las membranas del RE y presenta ambos extremos proyectados hacia el citosol. Además, se demostró que la versión truncada maMYB91-309, que contiene el dominio citosólico R2R3-MYB, se localiza en el núcleo y preferentemente en el nucléolo. El análisis del patrón de expresión de la proteína maMYB reveló que lo hace mayoritariamente en raíz y parte aérea de plántulas de Arabidopsis. Empleando una estrategia de silenciamiento inducible basada en el uso de microRNAs artificiales (amiRNA), se obtuvieron líneas mutantes de maMYB condicionales en donde se observó una reducción pronunciada en los niveles de mRNA y proteína maMYB y una alteración severa del desarrollo de las plántulas de Arabidopsis, que se caracterizó por una reducción del tamaño general de la plántula, una disminución de la longitud de la raíz primaria, una inhibición de la formación de raíces laterales y pelos radiculares, una alteración en la forma, el tamaño y el número de las células de las diferentes capas de la raíz, una desestructuración de las células epiteliales de los cotiledones y una alteración en los niveles de los productos finales de la ruta de esteroles y de sus precursores inmediatos. Mediante el estudio de la expresión génica global con la tecnología RNA¿seq se determinó que el silenciamiento de maMYB provoca la desregulación de grupos de genes involucrados en el desarrollo y el crecimiento de la planta, que son coherentes con el fenotipo observado. Tanto en la raíz como en la parte aérea se identificaron genes desregulados involucrados en la elongación celular y relacionados con la pared celular. En la raíz se identificaron genes desregulados relacionados con la síntesis de chalconas, el transporte de auxinas y la morfogénesis de los pelos radiculares. En la parte aérea se identificaron genes desregulados implicados en la síntesis de fenilpropanoides y auxinas y la respuesta a auxinas. Además, los genes desregulados como consecuencia del silenciamiento de maMYB presentan un alto enriquecimiento de genes regulados epigenéticamente a través de la trimetilación de la lisina 27 de la histona H3 (H3K27me3), lo que sugiere que maMYB podría estar relacionado con este proceso necesario para el correcto desarrollo de la planta. Por otro lado, se observó que la sobreexpresión de maMYB91-309 revierte (en mayor o menor medida) el fenotipo causado por el silenciamiento de maMYB, lo cual avala la funcionalidad in vivo del dominio citosólico y el papel de maMYB como MTTF, cuyo dominio R2R3-MYB citosólico necesitaría liberarse por acción de proteasas intramembrana y trasladarse al núcleo donde ejercería su función. Las alteraciones observadas en el desarrollo de los mutantes de silenciamiento de maMYB sugieren que éste sea un MTTF que se libere en respuesta a estímulos de desarrollo.