Cambios transcripcionales asociados al proceso de organogénesis y desarrollo del nódulo en la interacción simbiótica Phaseolus vulgaris - Rhizobium etli

CLÚA, JOAQUÍN; GRECO, M.; ZANETTI, M.E.; BLANCO, F

Chascomus

Taller; III Taller de Biología Celular y del Desarrollo; 2016

NA

Phaseolus vulgaris es una leguminosa nativa de América capaz de establecer una simbiosis fijadora de nitrógeno con la bacteria Rhizobium etli. Este proceso involucra el desarrollo de un órgano post-embriónico de la raíz denominado nódulo. Ambos simbiontes han co-evolucionado dentro de los dos centros de diversificación genética del poroto, las regiones Andina y Mesoamericana, desarrollando mecanismos de reconocimiento mutuo que resultan en una asociación simbiótica más eficiente. El estudio de los mecanismos moleculares que regulan esta interacción ha determinado que tanto las subunidades A1 y C1 del factor de transcripción heterotrimérico NF-Y, como el factor de transcripción de tipo GRAS SIN1, participan tanto en el proceso de infección bacteriana como en la organogénesis y el desarrollo del nódulo. Plantas silenciadas en est o genes mediante RNAi desarrollan nódulos más pequeños y muestran niveles reducidos en genes del ciclo celular. Adicionalmente, en cultivares mesoamericanos, la inducción de los niveles de NF-YA1 y NF-YC1 por parte de cepas eficientes determina su éxito competitivo frente a otras cepas en ensayos de co-inoculación. Con el objetivo de dilucidar los mecanismos moleculares que determinan una nodulación eficiente, hemos abordando dos estrategias complementarias. La primera apunta a caracterizar el transcriptoma mediante RNA-seq a partir de tejido de raíz de cultivares mesoamericanos y andinos que fueron inoculados con cepas con diferente grado de eficiencia. El análisis de los datos de secuenciación nos permitirá identificar nuevos genes que respondan de manera diferencial en respuesta a cepas simpátricas, los cuales serán excelentes candidatos para abordar análisis funcionales mediante genética reversa. La segunda estrategia se enfoca en el estudio de las redes transcripcionales reguladas por los factores de transcripción NF-YA1, NF-YC1 y SIN1 mediante la técnica de inmunoprecipitación de cromatina seguida de secuenciación masiva (ChIP-seq). Para esto hemos generado plantas con raíces transgénicas que sobreexpresan los factores de transcripción como fusiones traduccionales al epitope FLAG. Este enfoque nos permitirá vincular la función de estos genes con los elementos regulatorios del ADN a los que se asocian y los genes que regulan, contribuyendo a dilucidar el intrincado mecanismo regulatorio que controla el establecimiento de la simbiosis fijadora de nitrógeno.