Proteínas con repeticiones pentatricopeptídicas (PPR) mitocondriales esenciales para la embriogénesis en plantas

EDUARDO JULIAN ZABALETA; PAGNUSSAT, GABRIELA C.; MARCHETTI, FERNANDA

Chascomús

Taller; Taller de Biología Celular y Desarrollo; 2022

La embriogénesis en plantas es un proceso altamente regulado que requiere de energía. Mitocondrias funcionales parecen jugar un rol importante en la embriogénesis. Varias de las mutantes que muestran el desarrollo del embrión o de la plántula alterados afectan genes que codifican para proteínas con repeticiones pentatricopeptídicas (PPR). Las proteínas PPR son proteínas de unión al ARN de organelas y se clasifican en dos grupos denominados P y PLS. Las de tipo PLS están involucradas en la edición de ARN mensajeros mitocondriales o cloroplásticos mientras que las de clase P han sido implicadas en el metabolismo de ARN (procesamiento y splicing). En plantas, esta familia sufrió un significativo aumento en la cantidad de miembros, por ejemplo, el genoma de Arabidopsis codifica para más de 450 de esta clase de proteínas. En este trabajo mostramos mutantes que afectan dos genes PPR, EMB2794 y EMB2217. El primero codifica para una proteína típica PPR de clase P mientras que la segunda para una proteína PPR, que además contiene un dominio SMR (semejante a un dominio bacteriano con posible actividad endonucleasa). Mutantes emb2794 muestran arresto del embrión en el estadio torpedo, el cual puede ser rescatado por adición de sacarosa al medio de crecimiento. Estas mutantes presentan una alteración del trans-splicing de nad2 que involucra dos transcriptos en dos regiones del ADN mitocondrial. Debido a la alteración de este particular trans-splicing, la traducción de nad2 está muy afectada y, por lo tanto, la mutante muestra trazas de complejo I sin actividad NADH deshidrogenasa que explican el arresto del embrión. Por otro lado, las mutantes emb2217 muestran un arresto del embrión más temprano (estadio de corazón tardío) que no pudo ser rescatado por sacarosa. Presentan alteración de varios eventos de splicing de transcriptos que codifican para varias subunidades de distintos complejos de la cadena respiratoria que explican un arresto más severo del desarrollo. Se sugiere que la proteína EMB2217 junto a un factor denominado mCSF (cuya mutante muestra un fenotipo y características muy semejantes) podrían interactuar afectando a varios eventos de splicing de transcriptos mitocondriales. En conjunto, este complejo podría, a su vez, interactuar con otras proteínas PPR dando especificidad de sitio, en este caso de EMB2794 para el trans-splicing del transcripto de nad2.