Investigación de la función del gen PN_TGS1-LIKE en la transición sexualidad-apomixis de Paspalum notatum

COLONO, CAROLINA; SIENA, LORENA; ORTIZ, JUAN PABLO AMELIO; LEBLANC, OLIVIER; SOUZA CANADA, DANIEL; PERMINGEAT, HUGO; PESSINO, SILVINA

Chascomús

Taller; IV Taller de Biología Celular y del Desarrollo; 2018

Grupo Biología Celular y del Desarrollo Argentina

Paspalum notatum es una especie de gramínea modelo utilizada para estudiar la apomixis, un tipo de reproducción asexual a través de semillas que permite la formación de progenies clonales genéticamente idénticas a la planta madre. En trabajos anteriores nuestro grupo determinó que el gen PN_TGS1-LIKE (similar a TRIMETILGUANOSINA SINTASA 1) se expresa en óvulos de las plantas sexuales de P. notatum, pero está reprimido en plantas apomícticas. TGS1 codifica una metiltransferasa con rol dual, que promueve la biogénesis de sn(o) RNAs trimetilados necesarios para el proceso de splicing y actúa como coactivador transcripcional. En levaduras y animales existe una sola copia de este gen (TGS1). En plantas se detectan dos copias (TGS1 y TGS1-LIKE). La expresión de la copia exclusiva de plantas (TGS1-LIKE) se correlaciona negativamente con la expresividad de la apomixis. Nuestro objetivo fue estudiar el rol de TGS1-LIKE en el desarrollo reproductivo de P. notatum. Para ello transformamos callos indiferenciados de una planta sexual con una construcción TGS1-LIKE antisentido (pAct1-F1as). Las transformantes estables mostraron una reducción de la expresión de TGS1-LIKE en órganos reproductivos y una inducción de la formación de sacos embrionarios de tipo apospórico en la nucela del óvulo. Para analizar si TGS1-LIKE afecta el proceso de clivado y empalme, seleccionamos 316 transcriptos diferencialmente expresados en flores de plantas apomícticas y sexuales con valores de FDR < 6,74E-10 y determinamos cuáles de ellos correspondían a posibles variantes de splicing. Por análisis de qPCR confirmamos que uno de estos transcriptos (proteína de membrana CHLORO, isotig23387) se procesa de manera diferente en plantas apomícticas. Un análisis del procesamiento de CHLORO en las líneas RNAi tgs1-like confirmó que la variante de splicing apomíctica está sobrerrepresentada, lo que confirma que CHLORO es uno de los blancos de TGS1-LIKE. Además, identificamos un grupo de 27 transcriptos relacionados con el splicing que están diferencialmente representados en órganos reproductivos, y determinamos que conforman una red de interacciones junto con TGS1-LIKE. Nuestros resultados indican que TGS1-LIKE reprime el desarrollo apomíctico en plantas sexuales mediante una regulación del splicing en la que participan otros varios socios moleculares.