Estudio de la regulación del factor de transcripción MYB47 utilizando el sistema yeast one hybrid de levadura

Abstract

[ES] El tiempo durante el cual las semillas permanecen viables se denomina longevidad de semillas. Esta longevidad de semillas es una característica de alto interés agronómico tanto para la conservación de recursos genéticos en bancos de germoplasma como para la propagación de cultivares. El estudio de la longevidad de semilla es crucial para conocer cómo afectan los factores genéticos y ambientales al deterioro de las semillas y como combatir estos eventos deletéreos que hacen que la semilla no germine.

En el laboratorio del profesor Ramón Serrano se han realizado diversos análisis de asociación del genoma completo (GWAS) a partir de más de doscientos ecotipos de la planta Arabidopsis thaliana sujetos a distintos tratamientos de envejecimiento de semilla acelerado. En varios de estos análisis, una región genómica que destaca y podría estar asociada con la longevidad de semilla es la que comprende al factor de transcripción MYB47. Se analizó la longevidad de semilla en líneas de inserción de t-DNA en el gen MYB47 y éstas mostraron tener una menor longevidad. Esto apunta a un importante papel de dicho factor de transcripción en la longevidad de la semilla.

El objetivo de este TFG es intentar esclarecer el papel de MYB47 en la red transcripcional que participa en el desarrollo de la semilla. Para ello se han propuesto dos técnicas: analizar la expresión del factor MYB47 y buscar genes que regulan y que son regulados por MYB47. En la primera estrategia se usarán plantas transgénicas con el promotor de MYB47 unido a la proteína reportera GFP para visualizar donde se expresa este factor de transcripción durante el desarrollo de semilla. Para la segunda estrategia se utilizará la técnica yeast one-hybrid en el sistema heterólogo Saccharomices cerevisae, y se buscarán factores de transcripción implicados en el desarrollo de la cubierta de la semilla y/o en la longevidad de la semilla que interaccionen directamente con las regiones promotoras conservadas del gen MYB47. También se contempla clonar regiones promotoras de posibles dianas directas de MYB47 y realizar también este tipo de ensayo de interacción proteína-DNA.

[EN] The time during which seeds remain viable is called seed longevity. Longevity of seeds is a characteristic of high agronomic interest both for the conservation of genetic resources in germplasm banks and for the propagation of cultivars. The study of seed longevity is crucial to know how genetic and environmental factors affect the deterioration of seeds and how to combat these deleterious events that cause the seed not to germinate.

In the laboratory of Professor Ramón Serrano, several analysis of the complete genome association (GWAS) have been made from more than two hundred ecotypes of the Arabidopsis thaliana plant subject to different accelerated seed aging treatments. In several of these analysis, a genomic region that stands out and could be associated with seed longevity is that which comprises the transcription factor MYB47. The longevity of seed in lines of insertion of t-DNA in the MYB47 gene was analysed and these showed lower longevity. This points to an important role of MYB47 transcription factor in the longevity of the seed.

The objective of this TFG is to try to clarify the role of MYB47 in the transcriptional network that participates in the development of the seed. For this, two techniques have been proposed: check the expression of the MYB47 factor during seed development and look for genes that regulate and that are regulated by MYB47. In the first strategy, transgenic plants with a t-DNA insert with the MYB47 promoter bound to the GFP reporter protein will be used to visualize where this transcription factor is expressed during seed development. For the second strategy, the Yeast One-Hybrid technique will be used in the heterologous Saccharomyces cerevisiae system to find transcription factors involved in the development of the seed coat and in the longevity of the seed that interact directly with the conserved promoter regions of the MYB47 gene. It is also contemplated to clone promoter regions of possible direct targets of MYB47 and perform this type of protein-DNA interaction assay.