"Rol del remodelado de la cromatina en las respuestas a la radiación UV-B en plantas"

MABEL CAMPI; JULIETA FINA; LUCIANA LARIO; JULIA I. QÜESTA; PAULA CASATI

Congreso; Segunda Reunión de Fotobiólogos Moleculares Argentinos; 2013

En los últimos años, los niveles de radiación UV-B en la superficie terrestre han aumentado debido a la disminución de la capa de ozono. Las plantas son particularmente sensibles a los efectos de esta radiación, debido a su condición sésil. Estudios realizados utilizando distintas especies vegetales indican que la radiación UV-B puede provocar daños en el ADN y cambios a nivel de la cromatina. En maíz, mediante estudios de microarreglos utilizando plantas crecidas bajo distintas condiciones de UV-B, identificamos un grupo de transcriptos que codifican para proteínas involucradas en el remodelado de la estructura de la cromatina; y plantas transgénicas con niveles disminuidos de estos transcriptos por expresión de un ARNi muestran mayor susceptibilidad al daño por UV-B. Se ha demostrado que la conformación de la cromatina en el empaquetado del ADN puede cumplir distintos roles en la regulación de la expresión de genes; las mismas pueden activar o reprimir la trascripción reclutando co-reguladores, o cambiando la estructura de los promotores y por lo tanto afectando la interacción con la maquinaria transcripcional. Por otra parte, el empaquetado del ADN en nucleosomas y en estructuras de mayor orden en la cromatina afecta la estructura y accesibilidad del ADN, y por lo tanto, la velocidad de formación y reparación de dímeros de pirimidina y 6-4 fotoproductos (DPCs). Nuestro objetivo es investigar el rol de distintas proteínas de la cromatina en respuesta a niveles aumentados de radiación UV-B en plantas. En primer lugar, demostramos que líneas deficientes en el remodelado de la cromatina de maíz y de arabidopsis muestran una mayor acumulación de DPCs luego del tratamiento con UV-B que plantas salvajes, y una más lenta reparación luego de un período de recuperación en ausencia de UV-B. Además, la radiación UV-B induce un aumento en la acumulación de histonas H3 y H4 acetiladas, y observamos que el tratamiento con un inhibidor de histona acetilasas provoca una disminución en la velocidad en la reparación de los DPCs tanto en maíz como en arabidopsis. Asimismo, mutantes de arabidopsis en genes que codifican para distintas histona acetiltransferasas acumulan mayores niveles de DPCs por UV-B. Por otra parte, analizamos la función de dos proteínas relacionadas con la metilación del ADN en arabidopsis, ROS1 y DDM1. Las mutantes ros1 muestran niveles significativamente menores de CPDs luego del tratamiento con UV-B, y una inducción significativamente mayor de los genes que codifican para las fotoliasas UVR2 y UVR3 que las plantas salvajes; estas proteínas podrían ser responsables de la mayor eficiencia en la reparación del daño al ADN por UV-B en las plantas ros1; además, estas plantas presentan un fenotipo resistente frente al UV-B ya que no mostraron inhibición del crecimiento de la raíz primaria luego del tratamiento. A diferencia de ros1, las plantas mutantes en ddm1 acumulan mayor nivel de DPCs que las plantas salvajes luego del tratamiento con UV-By son más sensibles al UV-B, mostrando una disminución significativa en el crecimiento de la raíz primaria luego del tratamiento. En conjunto, nuestros resultados demuestran que el remodelado de la cromatina es clave en la respuesta al UV-B en plantas, y en particular durante la reparación del ADN.