NAC1 regula la expresión de las peptidasas CEP1-CEP3 que modulan el crecimiento de los pelos radicales en Arabidopsis thaliana - Rodríguez García, Diana Rosa (2023)
Los pelos radicales (PR) son estructuras unicelulares con crecimiento polarizado capaces de incrementar varias veces su tamaño original favoreciendo la absorción de agua y nutrientes del suelo. Para que la célula vegetal pueda crecer es necesario que ocurran modificaciones estructurales en la pared celular. Entre las proteínas que componen la pared están las extensinas (EXTs), las cuales juegan un papel clave en el crecimiento polar del pelo radical. Las plantas codifican un grupo único de cisteína endopeptidasas (CysEP o CEP) de tipo papaína capaces de procesar las EXTs. Dado que las CEPs pueden escindir EXT y proteínas relacionadas con EXT, actuando como agentes debilitadores de la pared celular, éstas podrían influir en el proceso de elongación celular. El genoma de Arabidopsis thaliana codifica tres CEPs (AtCPE1-AtCEP3). En este trabajo se observó que AtCEP1-AtCEP3 se expresan en los PR. Dobles mutantes insercionales de CEPs, cep1-3cep3-2 y cep1-3cep2-2 presentaron PR más largos que las plantas de tipo salvaje (Wt), lo que sugiere que la expresión de AtCEPs en los tricoblastos modula negativamente el crecimiento polar de los PR. Mediante ensayos de inmunoprecipitación de cromatina (ChIP) se observó que el factor de transcripción NAC1 se une al promotor de AtCEP1, AtCEP2 y, en menor medida, a AtCEP3 y puede regular directamente su expresión. A su vez, la sobreexpresión de NAC1 aumenta los niveles de transcripción de AtCEP1 y AtCEP2 en las raíces, mientras que la pérdida de función de la mutación nac1-2 reduce la expresión de los genes AtCEP1-AtCEP3 y aumenta el crecimiento de los PR. En correspondencia con esto, la expresión de la construcción represora NAC1-SRDX conduce a una mayor longitud de PR. Finalmente, mostramos que las paredes celulares de los PR en el doble mutante cep1-3cep3-2 tienen niveles reducidos de EXT, lo que sugiere que los defectos en el alargamiento del pelo radical están relacionados con alteraciones en el procesamiento y la acumulación de EXT. En conjunto, nuestros resultados respaldan la participación de AtCEPs en el control del crecimiento polar de los PR a través del procesamiento EXT y la insolubilización en la pared celular.