Clonado y análisis funcional de la proteína UVR8 de Zea mays

FERNÁNDEZ, MB; LAMATTINA, L; CASSIA, R

Bariloche

Congreso; IV congreso de fotobiólogos moleculares argentinos; 2018

Las plantas, son organismos sésiles que requieren de la luz solar para crecer y desarrollarse, y por lo tanto se encuentran afectadas por el UV-B proveniente de la radiación solar. UVR8 es el fotoreceptor de UV-B en plantas y fue descripto por primera vez en Arabidopsis thaliana [1, 2]. Desde el año 2015 se ha clonado y caracterizado en especies dicotiledóneas como M. domestica [3], P. euphratica [4], S. lycopersicum [5], Chrysanthemum [6], y en los musgos Marchantia y Physcomitrella [7]. El objetivo de este trabajo fue clonar y caracterizar al receptor UVR8 de plantas de maíz. Previamente, en nuestro laboratorio realizamos un análisis filogenético exhaustivo en donde identificamos a la proteína GRMZM2G003565 (ZmUVR8) de Z. mays como la homóloga a AtUVR8 [8]. El estudio de su expresión en plantas de maíz B73 mediante qRT-PCR mostró que es un gen de expresión muy baja y constitutivo en hoja, tallo y raíz. Los niveles de transcripto no varían en respuesta al UV-B (3.3 W/m2, 30min, 1, 2 y 4hs). Posteriormente ZmUVR8 fue clonado mediante el sistema de Gateway en el vector de expresión en plantas V032 pH7FWG2 bajo el control del promotor 35S y fusionado a eGFP (extremo C- terminal). Luego se transformaron plantas de A. thaliana uvr8.1 (proteína UVR8 endógena inestable) y se obtuvieron dos líneas transgénicas (6.5 y 5.1.7). Los niveles de transcripto ZmUVR8 (Ct=36) fueron menores que los de AtUVR8 (Ct=20.5). Estudios de la elongación del hipocótilo mostraron que ZmUVR8 complementa parcialmente a uvr8.1. Análisis de western blot mostraron que ZmUVR8 se encuentra como dímero y su estructura cuaternaria no varía en respuesta al UV-B (1.1 W/m2, 2hs). Por otro lado, el análisis de la localización subcelular mediante microscopía confocal mostró que se localiza mayoritariamente y constitutivamente en el núcleo. Finalmente, el estudio de la expresión de genes relacionados con la síntesis de flavonoides (CHS y Hy5) mostraron que ZmUVR8 complementa a uvr8.1 ya que en respuesta al UV-B aumentan los niveles de transcriptos CHS y Hy5 en la planta transformante. Por último, se observó que los niveles basales de transcripto CHS fueron mayores en las plantas transformadas comparado con la wt y la mutante uvr8.1. En conclusión, clonamos y caracterizamos por primera vez a la proteína UVR8 de una especie monocotiledónea. ZmUVR8, se encontraría como dímero mayoritariamente en el núcleo de las plantas transformantes, y parcialmente activa en ausencia de UV-B ya que los niveles de transcripto CHS se encuentran aumentados.