Clonado y análisis funcional de la proteína UVR8 de Zea Mays

FERNANDEZ, M.B.; CASSIA, R.; LAMATTINA, L.

Bariloche

Congreso; IV Reunión de Fotobiólogos Moleculares Argentinos; 2018

Grupo Argentino de Fotobiología

Clonado y análisis funcional de la proteína UVR8 de ZeamaysMaría Belén Fernández*,1Lorenzo Lamattina,2 Raúl Cassia31, 2, 3 IIB- CONICET-UNMdP. Funes 3250, 4to nivel. Mar del Plata, ArgentinaE-mail: mbfernan@mdp.edu.arLas 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. UVR8es el fotoreceptor de UV-B en plantas y fue descripto por primera vez en Arabidopsisthaliana [1, 2]. Desde el año 2015 se ha clonado y caracterizado en especies dicotiledóneascomo M. domestica [3], P. euphratica [4], S. lycopersicum [5], Chrysanthemum [6], y en losmusgos Marchantia y Physcomitrella [7]. El objetivo de este trabajo fue clonar y caracterizaral receptor UVR8 de plantas de maíz. Previamente, en nuestro laboratorio realizamos unanálisis 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 plantasde maíz B73 mediante qRT-PCR mostró que es un gen de expresión muy baja y constitutivoen 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 enel vector de expresión en plantas V032 pH7FWG2 bajo el control del promotor 35S yfusionado a eGFP (extremo C- terminal). Luego se transformaron plantas de A. thalianauvr8.1 (proteína UVR8 endógena inestable) y se obtuvieron dos líneas transgénicas (6.5 y5.1.7). 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 complementaparcialmente a uvr8.1. Análisis de western blot mostraron que ZmUVR8 se encuentra comodímero y su estructura cuaternaria no varía en respuesta al UV-B (1.1 W/m2, 2hs). Por otrolado, el análisis de la localización subcelular mediante microscopía confocal mostró que selocaliza mayoritariamente y constitutivamente en el núcleo. Finalmente, el estudio de laexpresión de genes relacionados con la síntesis de flavonoides (CHS y Hy5) mostraron queZmUVR8 complementa a uvr8.1 ya que en respuesta al UV-B aumentan los niveles detranscriptos CHS y Hy5 en la planta transformante. Por último, se observó que los nivelesbasales de transcripto CHS fueron mayores en las plantas transformadas comparado con lawt y la mutante uvr8.1. En conclusión, clonamos y caracterizamos por primera vez a laproteína UVR8 de una especie monocotiledónea. ZmUVR8, se encontraría como dímeromayoritariamente en el núcleo de las plantas transformantes, y parcialmente activa enausencia de UV-B ya que los niveles de transcripto CHS se encuentran aumentados.Referencias1- Heijde M., Ulm R., Trends in Plant Science, 17, 230, 2012.2- Christie J.M., Arvai A.S., Baxter K.J., Heilmann M., Pratt A.J., O´Hara A., Kelly S.M., Hothorn M., Smith B.O., Hitomi K.,Jenkins G.I., Getzoff E.D., Science, 335, 1492, 2012.3- Zhao C., Mao K., You C.X., Zhao X.Y., Wang S.H., Li Y.Y., Hao Y.J., Plant Science, 247, 115, 2016.4- Mao K., Wang L., Li Y.Y., Wu R., PLoS One, 10, e0132390, 2015.5- Li H., Li Y., Deng H., Sun X., Wang A., Tang X., Gao Y., Zhang N., Wang L., Yang S., Liu Y., Wang S., Scientific Reports, 8, 6097,2018.6- Yang Y., TYang X., Jang Z., Chen Z., Ruo X., Jin W., Wu Y., Shi X., Xu M., Frontiers in plant science, 2018.7- Soriano G., Cloix C., Heilmann M., Nunez-Olivera E., Martinez-Abaigar J., Jenkins G.I., New Phytologist, 217, 151, 2018.8- Fernández M.B., Tossi V., Lamattina L., Cassia R., Frontiers in Plant Science, 7, 1698, 2016.