Estudio del papel de los factores de transcripción SHI/STY en la formación del estigma de Arabidopsis thaliana

Abstract

[ES] En Arabidopsis thaliana, la familia de genes SHORT INTERNODES/STYLISH (SHI/STY) está compuesta por once genes que codifican proteínas de función redundante que presentan un dominio RING-like zinc finger de 43 aminoácidos altamente conservado. Los mutantes múltiples shi/sty presentan defectos en el desarrollo de la parte apical del gineceo, fenotipo muy similar al de los mutantes de los genes NGATHA (NGA), que codifican factores de transcripción con un dominio de unión al DNA de tipo B3. Estudios recientes han demostrado que los factores de transcripción NGA forman un complejo con INDEHISCENT (IND), HECATE (HEC) y SPATULA (SPA) con el fin de dirigir el desarrollo del estigma en Arabidopsis thaliana. El objetivo de este trabajo fue identificar el posible rol de los genes SHI/STY en la formación del estigma y si lo hace formando parte de este complejo transcripcional, mediante la caracterización de la interacción entre los genes SHI/STY y HEC. Debido a que no se observaron diferencias significativas en el patrón de expresión de los genes HEC y STY en los mutantes de pérdida de función de STY y HEC, respectivamente, y a que la sobreexpresión o la pérdida de función de ambos genes provocaba cambios en el desarrollo de la parte apical del gineceo, se concluyó que HEC y STY podían actuar de manera conjunta en el desarrollo del estilo y del estigma. La capacidad de interacción de STY con las proteínas del complejo HEC, NGA y SPT, comprobado por complementación bimolecular de la fluorescencia (BiFC), proporcionó la idea de que la interacción de STY con el complejo HEC-NGA-IND-SPT podría ser esencial para especificar y desarrollar el estigma de A. thaliana.

[EN] In Arabidopsis thaliana, the SHORT INTERNODES/STYLISH (SHI/STY) gene family is composed of eleven genes encoding redundant function proteins with a highly conserved 43 amino acid RING-like zinc finger domain. Multiple shi/sty mutants are defective in the development of the apical part of the gynoecium, a phenotype very similar to the mutants of NGATHA (NGA) genes, which encode transcription factors with a B3-type DNA binding domain. Recent studies have shown that NGA transcription factors form a complex with INDEHISCENT (IND), HECATE (HEC) and SPATULA (SPA) to direct stigma development in Arabidopsis thaliana. The aim of this work was to identify the possible role of SHI/STY genes in stigma formation and whether it does so as part of this transcriptional complex through characterising the interaction between SHI/STY and HEC genes. Since no significant differences in the expression pattern of HEC and STY genes were observed in STY and HEC loss-of-function mutants, respectively, and overexpression or loss-of-function of both genes caused changes in the development of the apical part of the gynoecium, it was concluded that HEC and STY could act together in the development of the style and stigma. The ability of STY to interact with HEC, NGA and SPT complex proteins, tested by bimolecular fluorescence complementation (BiFC), provided the idea that the interaction of STY with the HEC-NGA-IND-SPT complex might be essential for specifying and developing the stigma of A. thaliana.