Actividad in vivo de la ADN glicosilasa MBD4L de Arabidopsis bajo condiciones de estrés

• Autores: Torres, José Roberto
• Año de publicación: 2022
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Álvarez, María Elena; Bocco, José Luis; Argaraña, Carlos Enrique; Asís, Ramón; Spampinato, Claudia Patricia
• Materia: Genes; Arabidopsis thaliana; Pseudomonas synringae; Enfermedades de las plantas; ADN-formamidopirimidina glicosilasa; Enzimas; ADN; Estrés oxidativo
• Institución: Universidad Nacional de Córdoba

Tesis (Doctor en Ciencias Químicas) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2022
Fil: Torres, José Roberto. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.
Fil: Álvarez, María Elena. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Biológica; Argentina.
Fil: Álvarez, María Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentina.
Fil: Bocco, José Luis. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Bioquímica Clínica; Argentina.
Fil: Bocco, José Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; Argentina.
Fil: Argaraña, Carlos Enrique. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Biológica; Argentina.
Fil: Argaraña, Carlos Enrique. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentina.
Fil: Asís, Ramón. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Bioquímica Clínica; Argentina.
Fil: Asís, Ramón. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; Argentina.
Fil: Spampinato, Claudia Patricia. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Bioquímica y Farmacia; Argentina.
Fil: Spampinato, Claudia Patricia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos; Argentina.
Las ADN glicosilasas son enzimas que catalizan el primer paso del sistema de reparación de bases por escisión (BER). En plantas, un homólogo de la enzima MBD4 de humanos llamada MBD4L tiene la capacidad de reconocer y escindir timina, uracilo y derivados halogenados de uracilo (5-FU, 5-BrU y 5-hmU) in vitro. La timina y el uracilo pueden ser generados por la desaminación de 5mC y C, respectivamente, mientras que 5-hmU se genera por desaminación/oxidación de 5mC. Esas bases modificadas podrían formarse durante condiciones de estrés. Como MBD4L presenta localización nuclear, la enzima podría reconocer y escindir tales bases modificadas del ADN genómico in vivo. En este trabajo de tesis Doctoral se estudió la actividad in vivo de MBD4L y el efecto fenotípico de mutantes para el gen que codifica esta enzima bajo condiciones de estrés genotóxico por 5-FU y 5-BrU, y estrés biótico causado por infección bacteriana (Pseudomonas syringae pv. tomato -Pst-). Determinamos el rol diferencial entre MBD4L y AtUNG, otra ADN glicosilasa con capacidad de reconocer U in vitro. Nuestros resultados muestran que las mutantes mbd4l presentan niveles bajos de ADN fragmentado en presencia de 5-FU y 5-BrU. Curiosamente, estas plantas presentan un crecimiento reducido y una elevada muerte celular en sus ápices radicales. Por otro lado, determinamos que AtUNG está presente en el núcleo, y es activa en presencia de 5-FU, pero no frente a 5-BrU. Por otra parte, debido a que MBD4L promueve la descondensación de cromocentros (CCs) en presencia de Pst, analizamos si otras ADN glicosilasas, que responden a daños oxidativos, podrían también participar de este proceso. Además, evaluamos qué relación existe entre la descondensación de CCs y la reparación del ADN bajo estas condiciones. En primer lugar, demostramos que OGG1 y FPG no son esenciales para descondensar los CCs en presencia de Pst. Por ello, MBD4 y OGG1/FPG tienen efectos diferenciales en la descondensación de CCs y reparación del ADN en respuesta a Pst. Más aún, MBD4L sería la principal ADN glicosilasa que media la reparación y alteración de la heterocromatina centromérica en plantas sometidas a este estrés biótico. Finalmente analizamos los blancos genómicos de MBD4L. Para ello, seleccionamos secuencias peri/centroméricas (heterocromatina) y distales al centrómero (eucromatina) para evaluar los niveles de metilación bajo condiciones de daño de bases por desaminación y/o oxidación de 5mC (Pst). En mutantes mbd4l detectamos hipermetilación de secuencias peri/centroméricas tratadas con Pst. Sin embargo, también observamos hipometilación en algunos loci distales al centrómero. Estos resultados nos sugieren que MBD4L tendría un efecto dual (desmetilación y re-metilación) en la regulación de la metilación del ADN, dependiendo de las características de la cromatina en la que actúa.
2024-01-31
Fil: Torres, José Roberto. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.
Fil: Álvarez, María Elena. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Biológica; Argentina.
Fil: Álvarez, María Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentina.
Fil: Bocco, José Luis. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Bioquímica Clínica; Argentina.
Fil: Bocco, José Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; Argentina.
Fil: Argaraña, Carlos Enrique. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Biológica; Argentina.
Fil: Argaraña, Carlos Enrique. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentina.
Fil: Asís, Ramón. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Bioquímica Clínica; Argentina.
Fil: Asís, Ramón. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; Argentina.
Fil: Spampinato, Claudia Patricia. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Bioquímica y Farmacia; Argentina.
Fil: Spampinato, Claudia Patricia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos; Argentina.