Integración dinámica de señales ambientales en Arabidopsis thaliana

• Autores: Sellaro, Romina
• Año de publicación: 2009
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Casal, Jorge José
• Materia: VIAS DE SEÑALIZACION; FITOCROMO; CRIPTOCROMO; SOMBREADO; FACTORES DE TRANSCRIPCION; INTEGRACION; SIGNALING PATHWAYS; PHYTOCHROME; CRYPTOCHROME; SHADE; TRANSCRIPTION FACTOR; INTEGRATION
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Las plantas han desarrollado complejos sistemas que les permiten percibir el ambiente lumínico. Los resultados expuestos en este trabajo proponen mecanismos por los cuales la compleja red de señalización regula el crecimiento de las plántulas integrando señales lumínicas. El primero se refiere a la acción sinérgica de la luz azul y la luz roja. En plántulas de Arabidopsis cultivadas en luz roja (condición que activa a phyB), un corto suplemento de luz azul activa a cry1 generado así una respuesta sinérgica. En esta tesis encontré que el mecanismo de integración implica la activación de reguladores positivos como HY5, HYH, SPA1 y SPA4 por medio de los criptocromos al percibir una señal transitoria de luz azul. Luego de esta señal, los genes HY5, HYH, SPA1 y SPA refuerzan la señalización mediada por phyB. Como phyB se mantiene activo en oscuridad, el sinergismo permite la persistencia de los procesos que llevan a la autotrofía durante la noche. En la segunda parte, investigué la integración de señales fluctuantes de sombreado vegetal. Cuando una plántula crece en sombra, distintos genes de respuesta a hormonas y genes involucrados en la señalización de la luz como PIF4, PIF5 (que promueven el alargamiento del hipocotilo) aumentan su expresión. Cuando una plántula que estaba creciendo en sombra percibe luz no filtrada por plantas vecinas, aumentan los niveles de expresión de HY5. HY5 podría regular negativamente la señalización de auxinas e inhibir la expresión de reguladores positivos del crecimiento como son PIF4, PIF5, HAT2, PKS4, LHY y CCA1 evitando que se genere la respuesta máxima a la sombra. En ambos casos se observa como las plantas integran señales ambientales mediante la conexión de distintas vías de señalización.
Plants have developed complex systems that allow them to perceive the light environment. The results presented in this work proposes mechanisms by which the complex signaling network regulates the seedlings growth integrating light signals. The first relates to the synergistic action of blue light and red light. In Arabidopsis seedlings grown under red light (condition that activate phyB), a short supplement of blue light activate cry1 and generated a synergistic response. In this thesis I found that the mechanism of integration involves the activation of positive regulators such as HY5, HYH, SPA1 and SPA4 through the perception of transient signal of blue light by cryptochrome. After this signal, genes HY5, HYH, SPA1 and SPA reinforce the phyB-mediated signaling. Because phyB is active in darkness, synergism allows the persistence of the processes that lead to autotrophy during night. In the second part, I researched the integration of shade fluctuating signals. When a seedling grows in shade, several hormone-response genes and genes involved in signaling of light as PIF4, PIF5 (that promote hypocotyl elongation) increase their expression. When a seedling that was growing in shade perceived unfiltered light by neighboring plants, increase the expression levels of HY5. HY5 could negatively regulate auxin signaling and inhibit the expression of positive regulators of growth such as PIF4, PIF5, HAT2, PKS4, LHY and CCA1 preventing shade maximal response. Both cases shows how plants integrate environmental signals by connecting different signaling pathways.
Fil: Sellaro, Romina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.