Caracterización de la modulación circadiana de la respuesta a sombra a través de la interacción entre GI y PIF7

Abstract

[ES] El presente trabajo final de master tiene como objetivo investigar el papel de un componente del reloj circadiano en plantas, GIGANTEA (GI), en la regulación de la respuesta de evasión de la sombra. Concretamente, se centrará en caracterizar la interacción de GI con Phytochrome interacting factor 7 (PIF7), un factor de transcripción clave en la promoción del crecimiento vegetativo en respuesta a sombra, y su relevancia fisiológica. La disminución en la cantidad y calidad de la luz es un estrés al que las plantas están sometidas en ambientes densamente poblados por otras plantas, ya que se ensombrecen unas a otras. Para enfrentarse a la sombra, aumentar su eficiencia fotosintética y en definitiva competir con sus vecinas, muchas especies vegetales han desarrollado una estrategia denominada respuesta de evasión a sombra (SAR), caracterizada por la elongación de hipocótilos o la hiponastia de las hojas entre otros fenotipos (Casal 2012). La SAR es un proceso regulado por distintos mecanismos, siendo el reloj circadiano uno de ellos (Sellaro et al. 2012). Este consiste en un oscilador endógeno, presente en múltiples organismos, que controla todo tipo de procesos metabólicos, fisiológicos y de comportamiento, siguiendo ritmos oscilatorios de aproximadamente 24 horas (Más 2005). En este trabajo se muestra una vía de la regulación circadiana de la SAR no descrita anteriormente, a través de la interacción entre el factor de transcripción Phytochrome interacting factor 7 (PIF7) y la proteína del reloj central GIGANTEA (GI). El mecanismo consiste en la represión a nivel de proteína ejercida por GI sobre PIF7, evitando que este último pueda activar la transcripción de genes implicados en la SAR, mediante lo que parece un mecanismo de secuestro independiente de la degradación de PIF7.

[EN] Quantity and quality light reduction is a stress for plants that live in densely populated environments, as they shade each other. To cope with shade, increase their photosynthetic efficiency and ultimately compete with their neighbors, many plant species have developed a strategy called shade avoidance response (SAR), characterized by hypocotyl elongation or leaf hyponasty among other phenotypes (Casal 2012). SAR is a process regulated by different mechanisms and the circadian clock is one of them (Sellaro et al. 2012). The circadian clock consists of an endogenous oscillator that is present in multiple organisms, which controls all kinds of metabolic, physiological and behavioral processes, following oscillatory rhythms of approximately 24 hours (More 2005). In this work we show a previously undescribed pathway of SAR circadian regulation, through the interaction between the transcription factor Phytochrome interacting factor 7 (PIF7) and the central clock protein GIGANTEA (GI). The mechanism involves protein-level repression of PIF7 by GI, preventing the latter from activating the transcription of genes involved in SAR, by what appears to be a degradation-independent sequestration mechanism of PIF7.