Regulación de las respuestas a la proximidad vegetal en arabidopsis thaliana y especies afines
- Autores: María José Molina Contreras
- Directores de la Tesis: Jaime F. Martínez García (dir. tes.), Irma Roig Villanova (codir. tes.), Albert Ferrer Prats (tut. tes.)
- Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2017
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Luisa María Lois Rojas (presid.), David Alabadí Diego (secret.), Rossana Henriques (voc.)
- Programa de doctorado: Programa Oficial de Doctorado en Biotecnología
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: TDX
- Resumen
El síndrome de huida de la sombra (Shade Avoidance Syndrome, SAS) se refiere al conjunto de respuestas de las plantas desencadenadas por la detección de la disminución de la razón entre luz roja (R) y roja lejana (FR) de la radiación incidente (razón R:FR). Esta razón, que indica la proximidad de vegetación que puede competir por los recursos, es percibida por los fotorreceptores fitocromos y pone en marcha las respuestas del SAS, entre las que se encuentra el aumento del alargamiento del hipocotilo.
Entre los componentes reguladores del SAS en Arabidopsis thaliana se encuentra ATHB4, cuya expresión se induce rápidamente tras la percepción de proximidad vegetal. ATHB4 es un factor de transcripción de la familia HD-Zip II que actúa como un represor transcripcional. Resultados previos del laboratorio indicaron que (1) ATHB4 tiene un mecanismo molecular dual, actuando como un cofactor transcripcional en la regulación SAS en la plántula y como un factor de transcripción en el control de la polaridad de las hojas, y (2) el dominio Nt es una región implicada en la interacción con otras proteínas que es necesaria para las dos actividades indicadas de ATHB4. Para profundizar en los mecanismos moleculares de ATHB4, hemos sobreexpresado en plantas transgénicas ATHB4 fusionado al activador transcripcional VP16 (35S:ATHB4-VP16). De estos experimentos se confirmó que ATHB4 actúa como cofactor transcripcional en el control del alargamiento del hipocotilo en respuesta a la proximidad vegetal, mientras que actúa como factor de transcripción en la regulación de la polaridad foliar.
Por otro lado, realizamos dos aproximaciones complementarias para identificar interactores del Nt de ATHB4, lo que permitió identificar a TOPLESS (TPL), TPL-RELATED 4 (TPR4), SEUSS (SEU) y SIN3 ASSOCIATED POLYPEPTIDE P18 (SAP18).
En contraste con A. thaliana, Cardamine hirsuta, un especie filogenéticamente próxima, no responde a la proximidad vegetal alargando sus hipocotilos, es decir, tolera la sombra. Los análisis comparativos de las respuestas a la proximidad vegetal nos llevó a generar plantas de C.
hirsuta con niveles reducidos de PHYA (35S:RNAi-ChPHYA), que en A. thaliana se ha descrito como un regulador negativos del SAS. Las plantas 35S:RNAi-ChPHYA resultaron en plántulas con capacidad de responder a la sombra simulada. En paralelo, realizamos un cribado genético que nos llevó a la identificación y caracterización de plántulas mutantes en C. hirsuta con una respuesta a la sombra en hipocotilo restaurada (mutantes sis, slender in shade). Los dos mutantes eran recesivos y alélicos (sis1-1 y sis1-2) y nos llevaron a determinar que SIS1 codifica el gen ChPHYA. La complementación de plantas deficientes en phyA de A. thaliana con las construcciones pPHYA:PHYA and pPHYA:SIS1 nos indicó que las proteínas PHYA y SIS1 tienen diferentes actividades. En resumen, nuestros resultados indican que la tolerancia a la sombra en C. hirsuta requiere la actividad de phyA, que actuaría suprimiendo la respuesta de alargamiento del hipocotilo. En resumen, nuestros resultados indican que la tolerancia a la sombra en C. hirsuta requiere mecanismos de supresión, y que phyA formaría parte de éstos.
Resumen
