Estudio del rol de la proteína de cápside del virus TMV-Cg en la modulación de la expresión génica y en la alteración de factores endógenos del hospedante Arabidopsis thaliana - Rodríguez, María Cecilia (2015)
Las enfermedades producidas por patógenos virales generan cuantiosas pérdidas en laproducción de cultivos de importancia agropecuaria. El impacto de los virus en la alteración de laexpresión génica explica, en parte, las reducciones en el rendimiento de estos cultivos. Por estemotivo, entender los mecanismos por los cuales los virus modulan la expresión de genes delhospedante es de vital importancia para proponer estrategias antivirales efectivas o perfeccionarlas que se están utilizando en la actualidad. En este estudio, se empleó una línea transgénica de Arabidopsis thaliana que expresa la proteínade cápside del virus TMV-Cg (CgCP) con el objetivo de estudiar el efecto de esta proteína en lasalteraciones de la expresión génica y su concomitante impacto sobre los mecanismos de defensa. Inicialmente, se analizó el efecto de la CgCP sobre la expresión de genes implicados en vías dedefensa, observándose que la CgCP modula negativamente la expresión de genes que participande la vía de defensa mediada por ácido salicílico (SA, por sus siglás en inglés) y que, además,tienen un rol reportado frente a defensa antiviral. A continuación, se procedió a analizar elimpacto global de la CgCp sobre el transcriptoma de A. thaliana por medio de un microarreglorealizado en plantas que expresan la CgCP. Los resultados indicaron que la CPCg altera laexpresión de genes que están implicados en una amplia variedad de procesos. El uso deherramientas bio-informáticas permitió determinar que la CgCP regula negativamente laexpresión de una red de genes que presentan en sus regiones promotoras motivos de respuestaa los factores de transcripción W-BOX y al factor Non-Expressor of PR 1(NPR1), un factor centralen la vía del SA. Paralelamente, se observó que durante la infección con el virus TMV-Cg los genesdependientes de la vía de SA son incrementados a tiempos tempranos de infección, mientras quesu expresión disminuye a tiempos tardíos. Por otra parte, se observó que la expresión de la CgCP en plantas de A. thaliana produce unretraso en el crecimiento. En base a estas observaciones, se procedió a estudiar la capacidad dela CgCP de alterar la estabilidad de las proteínas DELLA, las cuales están implicadas en laregulación de vías de desarrollo, como también en la supresión de la vía de defensa mediada por SA. Se observó que la proteína CgCP altera la estabilidad de la proteína RGA, una de las cincoproteínas DELLAs codificadas por el genoma de A. thaliana. Por otra parte, ensayos realizadoscon el virus TMV-Cg mostraron que el virus altera la estabilidad de otra proteína DELLA, laproteína GAI. Además, plantas mutantes para cuatro de los cinco genes que codifican proteínas DELLAs acumularon menores niveles del virus TMV-Cg que las plantas salvajes. En conclusión, los resultados de esta tesis muestran que la CgCP altera la expresión de un amplioconjunto de genes de A. thaliana. En particular, esta proteína modula negativamente un grupo degenes de defensa, dependientes de la vía de SA, a través de la estabilización de las proteínas DELLA. Estos resultados sugieren que la CgCP alteraría la estabilidad de las proteínas DELLAscomo un mecanismo para modular negativamente las respuestas de defensa antivirales.