L'àcid abscísic (ABA) és una hormonal vegetal que té un paper crucial en les respostes adaptatives de les plantes a l'estrès per sequera, salinitat o fred, a més de regular importants processos del desenvolupament de les plantes com el desenvolupament de l'embrió, dormició, germinació, creixement vegetatiu, organogènesi i floració. En el camp de la senyalització per ABA existeixen múltiples evidències que les proteïnes fosfatases 2C (PP2Cs) són claus per comprendre els processos en els que hi ha aquesta hormona. Entre aquestes PP2Cs es troben les fosfatases de l'espècie model Arabidopsis thaliana ABI1 i ABI2 (ABA-insensitive) que actuen com a reguladors negatius de la ruta de transducció de senyal de ABA. El nostre treball es centra en la PP2C HAB1 (HYPERSENSITIVE TO ABA) la seqüència genòmica va ser clonada per homologia amb ABI1 i ABI2. Per a l'estudi i caracterització d'aquesta nova PP2C, comprovem que HAB1 s'expressa de manera ubiqua en llocs importants de l'acció del ABA com cèl•lules oclusives o llavors i que la seva expressió és induïble per ABA. Realitzem un abordatge de genètica inversa, nou en el camp de la senyalització per ABA, amb l'aïllament i caracterització un al•lel de pèrdua de funció hab1-1 i, amb la generació i l'estudi de línies que sobre expressen HAB1. La hipersensibilitat del mutant hab1-1 i la insensibilitat de les plantes 35S: HAB1 proporcionen una nova evidència genètica del paper de la PP2C HAB1 com a regulador negatiu de la senyalització per ABA. Amb la intenció d'aprofundir més en els detalls moleculars desconeguts de la funció de HAB1 en la ruta de senyalització per ABA, fem una recerca per doble híbrid de les possibles dianes d'interacció d'HAB1 en una llibreria de cDNA d'Arabidopsis. HAB1 interacciona amb la proteïna SWI3B, un homòleg de la subunitat SWI3B del complex remodelat de cromatina SWI / SNF de llevats. La interacció mapeja en la meitat del domini N-terminal de AtSWI3B, és específica per HAB1 i requereix un domini catalític intacte de la fosfatasa.
Confirmem la interacció de HAB1 i SWI3B en nucli mitjançant assajos d'interacció proteïna-proteïna per complementació bimolecular de la fluorescència (BiFC) a Nicotiana benthamiana i, en assaigs de coinmunoprecipitación. Mutants swi3b mostren una reduïda sensibilitat a ABA en assaigs d'inhibició de germinació i creixement, així com una reduïda expressió dels gens de resposta a ABA RAB18 i RD29B. Experiments de immunoprecipitació de cromatina (ChIP) demostren que la presència de HAB1 en els promotors dels gens marcadors RAB18 i RD29B és suprimida per la presència de ABA, el que involucra directament a HAB1 en la regulació de la transcripció en resposta a ABA. Addicionalment, aquests resultats mostren el paper de SWI3B com un nou regulador positiu de la senyalització per ABA, modulant HAB1 la resposta a ABA a través d'un supòsit complex remodelat de cromatina del tipus SWI / SNF.
Com que la família de les PP2Cs del grup A, HAB1, ABI1, ABI2 i PP2CA actuen com a reguladors negatius claus en la ruta de senyalització per ABA, aïllem i caracteritzem mutants senzills per generar posteriorment diferents combinacions de mutants dobles i triples de pèrdua de funció en aquestes PP2Cs. Estudis previs a aquesta tesi no havien analitzat mutants de pèrdua de funció senzills, dobles i triples en PP2Cs de plantes. L'objectiu és determinar la seva contribució a la ruta de senyalització per ABA i desentranyar possibles interaccions gèniques i una possible redundància funcional entre elles. La comparació de les respostes a ABA a diferent mutants en pp2cs mostra un increment progressiu de la sensibilitat a ABA obtingut a través de la inactivació combinada d'aquestes PP2Cs. Aquests resultats indiquen que la resposta a ABA està regulada subtilment per l'acció integrada d'aquests gens, la qual es requereix per prevenir una resposta constitutiva a ABA endogen que podria tenir efectes deleteris en el creixement i desenvolupament en absència d'estrès ambiental.
L'àcid abscísic té un paper essencial en la resposta a la sequera. Malgrat els nombrosos mutants hipersensibles a ABA descrits, pocs d'ells mostren tolerància a sequera. En aquesta tesi hem generat mutants hipersensibles a ABA tolerants a la sequera per inactivació combinada de les PP2Cs HAB1 i ABI1. Els dobles mutants hab1-1abi1-2 i hab1-1abi1-3 presenten un reforçament de la resposta a ABA tant en llavor com en teixit vegetatiu, són especialment sensibles a la inhibició de la germinació de la llavor mediada per ABA i, mostren hipersensibilitat a assaigs de creixement, tancament estomatal i inducció de gens de resposta a ABA en comparació amb els mutants senzills. En experiments de pèrdua d'aigua per transpiració en condicions de sequera hab1-1abi1-2 i hab1-1abi1-3 mostren una reducció notable en la pèrdua d'aigua pel que fa als mutants parentals senzills. Aquests resultats mostren que la inactivació combinada de PP2Cs específiques involucrades en la senyalització per ABA pot ser una eina biotecnològica en la millora de cultius tolerants a la sequera.