Estudi de la redundància funcional d’un clado de factors de transcripció bHLH d’Arabidopsis thaliana

Abstract

[CA] les proteïnes bHLH són una superfamília de factors de transcripció en plantes que en Arabidopsis thaliana controlen una diversitat de processos que van des de la proliferació cel·lular fins a l'establiment del llinatge cel·lular. Entre les proteïnes d'esta família es troben les HECATE, codificades per 3 gens diferents (HECATE1, HECATE2 i HECATE3), que estan involucrades en el desenvolupament del septum, del tracte de transmissió i de l'estigma. Combinacions de distint ordre entre els mutants corresponents en HECATE causen un grau variable d'infertilitat en les plantes. La proteïna INDEHISCENT (IND) també pertany a este grup i participa en la regulació de la dehiscència del fruit, necessària per a la dispersió de les llavors contingudes en el seu interior. En altres espècies es va estudiar la funció dels gens homòlegs a HECATE3 i es va observar que quan es mutaven, es produïen defectes en la formació de teixits transmissors (tracte i estigma) i en la dehiscència del fruit, però també provocava la indehiscència de les anteres, per la qual cosa es va concloure que este factor participava de manera activa en la seua obertura, funció d’alguna manera relacionada amb la que tenia IND en fruits d’Arabidopsis thaliana però no observada en les anteres. Així doncs, va sorgir la hipòtesi d’una possible redundància més ampla dels gens HECATE junt amb el gen INDEHISCENT, pròxims filogenèticament, en la dehiscència de les anteres d’Arabidopsis thaliana, i este estudi és precisament el que es va a dur a terme en aquest treball. Per a això, es procedirà a la identificació d’un quàdruple mutant hec1hec2hec3ind, genotipant una població segregant, amb l’objectiu d’estimar la redundància funcional d’estos 4 factors de transcripció mitjançant la caracterització fenotípica dels mateixos. A més a més, per a continuar i reforçar l’anàlisi d’aquest treball, es va a crear la construcció HEC3p:HEC3(CDS):GR, mitjançant la tecnologia GoldenBraid, amb l’objectiu de generar plantes transgèniques i observar les conseqüències de la seua expressió en elles.

[EN] The bHLH proteins are a superfamily of transcription factors in plants that in Arabidopsis thaliana control a variety of processes. Among the proteins of this family are HECATE, encoded by 3 different genes (HECATE1, HECATE2 and HECATE3), which are involved in the development of the septum, the transmission tract and the stigma. Different order combinations between the corresponding HECATE mutants cause a variable degree of infertility in plants. The INDEHISCENT (IND) protein also belongs to this group and participates in the regulation of fruit dehiscence, necessary for the dispersion of the seeds contained inside.

In other species the function of genes homologous to HECATE3 was studied and it was observed that when they were mutated, defects were produced in the formation of transmitter tissues (tract and stigma) and in the dehiscence of the fruit, but also in the indehiscence of the anthers, so it was concluded that this factor participated actively in their opening, a function in some way related to which had IND in fruits of Arabidopsis thaliana but not observed in the anthers. Thus, the hypothesis arose of a possible broader redundancy of the HECATE genes together with INDEHISCENT, which are phylogenetically close, in the dehiscence of the anthers of Arabidopsis thaliana, and this study is precisely the one that will be carried out in the TFG. To do this, we will proceed to the identification of a quadruple mutant hec1 hec2 hec3 ind, genotyping a segregating population in order to estimate the functional redundancy of these 4 transcription factors through their phenotypic characterization. In addition, to continue and reinforce the analysis of this work, the construction pHEC3: HEC3: GR will be created, using Golden Braid technology, with the aim of generating transgenic plants and observing the consequences of their expression in them.