Bases moleculares del control del desarrollo en plantas por señales de luz y temperatura combinadas

• Autores: Legris, Martina
• Año de publicación: 2017
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Casal, Jorge José; Yanovsky, Marcelo Javier
• Materia: LUZ ROJA; LUZ ROJO LEJANA; ARABIDOPSIS THALIANA; DESARROLLO; ELONGACION DEL HIPOCOTILO; CALOR; FITOCROMO B; RED LIGHT; FAR-RED LIGHT; ARABIDOPSIS THALIANA; DEVELOPMENT; HYPOCOTYLS GROWTH; HEAT; PHYTOCHROME B
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Las señales de luz y temperatura proveen información a las plantas acerca del ambiente circundante. En respuesta a estas señales las plantas modulan su metabolismo y desarrollo. Estas dos variables ambientales suelen estar fuertemente interrelacionadas en la naturaleza. Sin embargo, hasta el momento no se han hecho estudios exhaustivos de sus efectos conjuntos. El objetivo de este trabajo es estudiar la percepción de estas señales combinadas y su interacción a nivel molecular. En particular, nos centraremos en la función del receptor fitocromo B y la vía de señalización controlada por este durante el desarrollo de plantas de Arabidopsis thaliana. El fitocromo B fue caracterizado como un receptor de luz roja y rojo lejana, y es uno de los fotorreceptores más relevantes en el control de la fotomorfogénesis. Dependiendo de la calidad de luz incidente se modulan los niveles de su forma activa y se modula una cascada de señalización que involucra una fuerte regulación del transcriptoma. Entre los procesos controlados por este receptor se encuentra la elongación del tallo (hipocotilo) y la posición de las hojas. A mayor actividad de fitocromo B, más inhibida se ve la elongación y las hojas adquieren una posición menos erecta. La temperatura también regula estos procesos, observándose una mayor elongación del hipocotilo y una posición más erecta de las hojas a mayor temperatura. Sin embargo, hasta el momento no se conocía el receptor involucrado en la percepción de esta señal. En este trabajo pudimos determinar que el fitocromo B funciona como un sensor conjunto de luz y temperatura. Debido a esto no sólo percibe la calidad de la luz sino también cambios en la irradiancia. En concordancia con esta observación, proteínas previamente descriptas como parte de la vía de transducción de la señal de luz, también demostraron estar reguladas por la temperatura ambiente. Esto pone de manifiesto la fuerte integración de señales que realizan las plantas, lo cual les permitiría lograr una mejor adaptación al ambiente donde se desarrollan.
Light and temperature signals provide information to the plants about the surrounding environment. Upon signal perception plants modulate their metabolism and development. These two variables are strongly related in nature. However, so far their combined effects have not been extensively evaluated. The aim of this work is to study how plants jointly perceive light and temperature cues and how these signals interact at the molecular level. Particularly, we will focus on phytochrome B (phyB) and its signaling pathway during vegetative development in Arabidopsis thaliana plants. PhyB has been characterized as a red and far-red light receptor, and is one of the most relevant light receptors controlling photomorphogenesis. Depending on the incident light quality a proportion of the receptor molecules activate and trigger a signaling cascade which involves large changes in the transcriptome. Some of the processes controlled by phyB are stem (hypocotyl) elongation and leaf hyponasty. Active phyB inhibits hypocotyl elongation and hyponasty. Temperature also regulates these features, but contrary to phyB function, higher temperatures promote hypocotyl elongation and hyponasty. So far no temperature receptors have been described. The results of this thesis show that phyB perceives not only light but also temperature. Consequently, it can also perceive changes in irradiance in field conditions. Accordingly, proteins previously described as elements of the light signal transduction pathway are also regulated by ambient temperature. This reveals how plants efficiently integrate light and temperature cues to accurately adapt their development to the prevailing ambient conditions.
Fil: Legris, Martina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.