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Tesis:

Caracterización molecular de nuevos genes bZIP de la subfamilia OPACO-2 en cebada

  • Autor: FUENTES LOPEZ, Rebeca

  • Título: Caracterización molecular de nuevos genes bZIP de la subfamilia OPACO-2 en cebada

  • Fecha: 2008

  • Materia: Sin materia definida

  • Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS AGRONOMOS

  • Departamentos: BIOTECNOLOGIA

  • Acceso electrónico:

  • Director/a 1º: CARBONERO ZALDUEGUI, Pilar

  • Resumen: Los factores transcripcionales bZIP son una familia de proteínas implicadas en la regulación génica de una variada gama de procesos en plantas y otros organismos. Se caracterizan principalmente por tener un domino de unión a DNA básico seguido de una cremallera de leucinas que permite la formación de homo o heterodímeros. En plantas el primer bZIP caracterizado fue el gen Opaque2 de maíz que regula en semilla la expresión de genes que codifican proteínas de reserva (SSPs). En cebada, hasta el momento, se han descrito los factores bZIP, BLZ1 y BLZ2, pertenecientes a la subfamilia OPACO-2 que regulan positivamente la expresión de genes específicos de endospermo como Hor2 e Itr1. Partiendo de estos datos, en esta tesis se planteó la búsqueda de nuevos factores bZIP de la subfamilia OPACO-2 en cebada y la exploración de su posible papel durante el desarrollo y germinación de la semilla. Por otro lado se investigó si los bZIP de la subfamilia OPACO-2, BLZ1 y BLZ2, cuyo papel en la maduración de la semilla ya había sido descrito, tenían alguna función en la aleurona en germinación. Se han identificado dos nuevos factores bZIP de la subfamilia OPACO-2 en cebada, BLZ3 y BLZ4. El análisis filogenético realizado con los factores bZlP dé la subfamilia OPACO-2 descritos hasta el momento en Hordeum vulgare (cebada), Oryza sativa (arroz) y Arabidopsis thaliana, muestran una clara división en dos grupos. Al primero de ellos pertenecen los factores BLZ1 y BLZ2, sus correspondientes ortólogos en arroz y tres de los cuatro genes de Arabidopsis, mientras que al segundo grupo pertenecen AtbZlP9 de Arabidopsis, BLZ3 y BLZ4 de cebada y sus correspondientes ortólogos en arroz. En el endospermo en desarrollo de la semilla de cebada, se ha determinado que BLZ3 y BLZ4 se comportan, igual que BLZ1 y BLZ2, como activadores trasncripcionales de la expresión del gen Hor2, que codifica la proteína de reserva B-hordeína. El patrón de expresión de estos genes durante los distintos estadios de la maduración del endospermo y su unión in vitro al motivo GCN4 del promotor del gen Hor2 son, compatibles con un posible papel regulador de BLZ3 y BLZ4 sobre él gen Hor2. Los cuatro bZIP de cebada de la subfamilia OPACO-2, BLZ1,BLZ2, BLZ3 Yblz4 se expresan en aleuronas de cebada en germinación. En la aleurona de los granos de cereales se sintetizan una serie de genes que codifican hidrolasas cuya expresión esta inducida por GA y reprimida por ABA. Estas hidrolasas movilizan las sustancias de reserva del endospermo acumuladas durante el desarrollo del grano para abastecer al embrion hasta el inicio de la fotosíntesis. En los promotores de estos genes se han identificado una serie de motivos en cis, sitios de unión de factores transcripcionales, el mas importante y necesario para una completa respuesta a GA es el motivo tripartito GARC (GA- Responsive Complex). Los transcritos de BIz1, BIz3 y BIz4 se inducen en la capa de aleurona en respuesta a ABA, estando su expresión reprimida por GA. En este tejido los cuatro genes reprimen la expresión del gen Amy6.4, una f¿-amilasa de alto punto isoeléctrico, y son capaces de revertir la activación de este gen mediada por GAMYB, factor transcripcional perteneciente a la familia MYBR2R3 e implicado en la activación de la expresión de genes de hidrolasas en respuesta a GA. Además hemos demostrado la interacción entre GAMYB y BLZ1, BLZ2. BLZ3 y BLZ4, así como las interacciones de los cuatro bZlP de cebada entre si. En resumen, todos estos datos han contribuido a ampliar el conocimiento del papel que los factores transcripcionales bZIP de la subfamilia OPACO-2 ejercen en la, regulación transcripcional tanto de los genes de hidrolasas en la germinación como en los genes que codifican proteínas de reserva en el desarrollo de la semilla de cebada.