Interacción entre fitocromos y criptocromos en el control del crecimiento y desarrollo de Arabidopsis thaliana

Institución otorgante:

Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Fecha:

2001

Tipo de documento: 

info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
 

Formato:

application/pdf

Idioma:

spa

Temas:

ARABIDOPSIS THALIANA - CRIPTOCROMO - DESARROLLO - ESTABILIDAD - FITOCROMO - HOMEOSTASIS - INTERACCIONES - LUZ - ARABIDOPSIS THALIANA - CRYPTOCHROMES - DEVELOPMENT - HOMEOSTASIS - INTERACTIONS - LIGHT - PHYTOCHROMES - STABILITY

Descripción:

La luz provee a las plantas la energía necesaria para la fotosíntesis e información sobre el ambiente. Las señales lumínicas son percibidas por fotorreceptores específicos. En Arabidopsix thaliana se identificarony clonaron tres grupos de fotorreceptores: los fitocromos que son fotorreceptores de de luz roja (R) y rojalejana (RL), que son codificados por cinco genes (PHYA,PHYB,PHYC,PHYD,PHYE); los criptocromosque son fotorreceptores de luz azul, codificados por dos genes (CRY1 y CRY2) y las fototropinas. Losfitocromos y criptocromos tienen funciones independientes y coordinadas que regulan el desarrollo de lasplantas durante todo el ciclo de vida. El objetivo de esta tesis es estudiar la interacción entre fitocromos (específicamente phyA y phyB ) ycriptocromos (cryl y cry2) en distintas respuestas durante el desarrollo de Arabidopsis thalíana. Para cumplireste objetivo hemos obtenido los dobles, triples y cuádruple mutantes a partir de los simples mutantes dephyA, phyB, cry1 y cry2 para analizar el efecto de un fotorreceptor en ausencia/presencia de los demásfotorreceptores. El uso de los simples, dobles, triples, y cuadruple mutantes permitió revelar nuevas interaccionesentre los fotorreceptores e identificar funciones no conocidas de los mismos. En plántulas etioladas expuestasa luz R, el phyA mostró un efecto dual. Cuando el phyA fue activado con bajos flujos de luz R produjo por unlado la inhibición del alargamiento del hipocotílo, y por otro lado, redujo la inhibición del alargamiento delhipocotílo mediado por el phyB, es decir que el phyA interactuó antogonísticamente con el phyB. En nuestrascondiciones, el phyA retrasó la transición del estado vegetativo al reproductivo, sólo en determinadoscontextos genéticos: cry1, cry2 y cry1 cry2, poniendo en evidencia un nuevo rol del phyA en el control de lafloración. El phyB y el cry1 fueron redundantes en la represión del alargamiento del entrenudo, y la ausenciade ambos permitió demostrar que el alargamiento del tallo no está obligadamente acoplado al desarrolloreproductivo. La redundancia entre phyB y cry1, sin embargo, fue condicional a la temperatura. En lainhibición del alargamiento del hipocotílo, el phyB y el cry1 interactuaron sinergísticamente. La interaccióndel phyB y el cry1 en ésta respuesta fue condicional al ambiente lumínico. En la mayoría de las respuestas elcry2 fue redundante con el cry1. La interacción del cry2 con phyA y phyB en las distintas respuestas duranteel desarrollo puede dividirse en dos patrones, en el primero la actividad del cry2 requirió la presencia de phyAy phyB (efecto sinérgico), y en el segundo requirió la ausencia de phyA y phyB (efecto redundante). Elanálisis del comportamiento del cuádruple mutante phyA phyB cry1 cry2 mostró que la deficiencia en lapercepción de luz durante el desarrollo no está restringida sólo a la des-etiolación sino que continúa inclusohasta al estadío adulto. Basados en los datos de esta tesis y de la literatura presentamos un modelo de lospatrones de interacción para dos procesos: des-etiolación y floración. Las interacciones observadas en condiciones de radiación natural entre los fotorreceptores reflejanaquellas observadas en condiciones controladas. La compleja red de interacciones entre fitocromos ycriptocromos en condiciones de radiación natural generó homeostasis en la des-etiolación contra los cambiosen irradiancia y fotoperíodo que no forman parte de la señales relacionadas con la posición del vástago pordebajo o por encima de la superficie del suelo. El phyA, phyB, cry1 y cry2, se acoplan con diferentes jerarquías durante el desarrollo de Arabidopsis. La dependencia o redundancia entre las vías es afectada por las condiciones ambientales, elestado ontogénico y el contexto genético. La redundancia entre los fotorreceptores en el control de losprocesos del desarrollo genera estabilidad del fenotipo que evita caer en patrones aberrantes, mientras que lasjerarquías entre los fotorreceptores permite un patrón específico de crecimiento y desarrollo bajo señaleslumínicas particulares.

Identificador:

https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n3342_Mazzella