Characterisation of PDRG1 in Arabidopsis thaliana and the role of R2T/PFDL complex in cell differentiation

[ES] P53 and DNA damage-regulated gene 1 (PDRG1) forma parte del complejo similar a prefoldina (PFDLc) tanto en plantas como en animales. Sin embargo, aún no está claro si PDRG1 funciona principalmente como una subunidad de PFDLc o como una entidad independiente. En este estudio, demostramos que la pérdida de actividad de PDRG1 en Arabidopsis thaliana conduce a letalidad embrionaria, un fenotipo que también se ha observado en mutaciones de otras proteínas similares a prefoldina, como UXT y AtURI. Nuestros resultados indican que las subunidades de PFDLc son los principales interactores de PDRG1 in vivo, y que los interactomas de PDRG1, UXT y AtURI muestran una superposición considerable, particularmente con subunidades de la RNA polimerasa nuclear y de los complejos de espliceosoma. Estos hallazgos confirman que PDRG1 es esencial para el desarrollo de Arabidopsis y que su función principal es como subunidad del PFDLc. Por otro lado, el complejo R2T/PFDL desempeña un papel en la regulación de la formación de callo y la diferenciación de brotes en Arabidopsis. Los mutantes tpr5, aturi y pfd2,6 presentan defectos en el mantenimiento del crecimiento de células indiferenciadas, mientras que los callos mutantes muestran una mayor capacidad para formar brotes. El análisis transcriptómico de estos tres mutantes en medios CIM y SIM revela cambios significativos en la expresión génica, lo que sugiere que R2T/PFDL actúa aguas arriba de las principales vías moleculares que promueven la formación de callo y evitan la diferenciación de brotes. Nuestros resultados indican que estos defectos en los mutantes están mediados por una expresión alterada de genes relacionados con la pared celular. En general, R2T/PFDL emerge como un potencial regulador de las vías que controlan la formación y diferenciación del callo en Arabidopsis.

[CA] P53 and DNA damage-regulated gene 1 (PDRG1) forma part del complex semblant a prefoldina (PFDLc) tant en plantes com en animals. No obstant això, encara no està clar si PDRG1 funciona principalment com a subunitat de PFDLc o com una entitat independent. En aquest estudi, demostrem que la pèrdua d'activitat de PDRG1 en Arabidopsis thaliana condueix a letalitat embrionària, un fenotip que també s'ha observat en mutacions d'altres proteïnes semblants a prefoldina, com UXT i AtURI. Els nostres resultats indiquen que les subunitats de PFDLc són els principals interactors de PDRG1 in vivo, i que els interactomes de PDRG1, UXT i AtURI mostren una superposició considerable, particularment amb subunitats de la RNA polimerasa nuclear i dels complexos d'espliceosoma. Aquests descobriments confirmen que PDRG1 és essencial per al desenvolupament d'Arabidopsis i que la seua funció principal és com a subunitat del PFDLc. D'altra banda, el complex R2T/PFDL té un paper en la regulació de la formació de call i la diferenciació de brots en Arabidopsis. Els mutants tpr5, aturi i pfd2,6 presenten defectes en el manteniment del creixement de cèl·lules indiferenciades, mentre que els calls mutants mostren una major capacitat per a formar brots. L'anàlisi transcriptòmic d'aquests tres mutants en medis CIM i SIM revela canvis significatius en l'expressió gènica, la qual cosa suggereix que R2T/PFDL actua riu amunt de les principals vies moleculars que promouen la formació de call i eviten la diferenciació de brots. Els nostres resultats indiquen que aquests defectes en els mutants estan mediats per una expressió alterada de gens relacionats amb la paret cel·lular. En general, R2T/PFDL emergeix com un regulador clau de les vies que controlen la formació i diferenciació del call en Arabidopsis.

[EN] P53 and DNA damage-regulated gene 1 (PDRG1) is part of the prefoldin-like complex (PFDLc) in both plants and animals. However, it remains unclear whether PDRG1 functions mainly as a subunit of PFDLc or as an independent entity. In this study, we show that loss of PDRG1 activity in Arabidopsis thaliana leads to embryonic lethality, a phenotype that has also been observed with mutations in other prefoldin-like proteins, UXT and AtURI. Our results show that the subunits of PFDLc are the major interactors of PDRG1 in vivo, and the interactomes of PDRG1, UXT and AtURI show considerable overlap, particularly with subunits of nuclear RNA polymerase and spliceosome complexes. These results confirm that PDRG1 is essential for Arabidopsis development and functions mainly as a subunit of PFDLc. On the other hand, the R2T/PFDL complex plays a role in the regulation of callus formation and shoot differentiation in Arabidopsis. The mutants tpr5, aturi and pfd2,6 show defects in maintaining the growth of undifferentiated cells, whereas the mutant calli show an enhanced ability to form shoots. Transcriptomic analysis of the three mutants in CIM and SIM media shows significant changes in gene expression, suggesting that R2T/PFDL acts upstream of key molecular pathways that promote callus formation and prevent shoot differentiation. Our results suggest that these defects in the mutants are mediated by impaired expression of cell wall-related genes. Overall, R2T/PFDL emerges as a potential regulator upstream of the known pathways controlling callus formation and differentiation.