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

JOAQUIN CLUA; FLAVIO BLANCO; MICAELA GRECO; MARÍA EUGENIA ZANETTI

Chascomus

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

Phaseolus vulgaris es una leguminosa nativa de América capaz deestablecer una simbiosis fijadora de nitrógeno con la bacteria Rhizobiumetli. Este proceso involucra el desarrollo de un órgano post-embriónico dela raíz denominado nódulo. Ambos simbiontes han co-evolucionado dentro de losdos centros de diversificación genética del poroto, las regiones Andina yMesoamericana, desarrollando mecanismos de reconocimiento mutuo que resultan enuna asociación simbiótica más eficiente. El estudio de los mecanismos molecularesque regulan esta interacción ha determinado que tanto las subunidades A1 y C1del factor de transcripción heterotrimérico NF-Y, como el factor detranscripción de tipo GRAS SIN1, participan tanto en el proceso de infecciónbacteriana como en la organogénesis y el desarrollo del nódulo. Plantassilenciadas en estos genes mediante RNAi desarrollan nódulos más pequeños ymuestran niveles reducidos en genes del ciclo celular.Adicionalmente, en cultivares mesoamericanos, la inducción de los niveles de NF-YA1y NF-YC1 por parte de cepas eficientes determina su éxito competitivo frente aotras cepas en ensayos de coinoculación. Con el objetivo de dilucidar losmecanismos moleculares que determinan una nodulación eficiente, hemos abordandodos estrategias complementarias. La primera apunta a  caracterizar eltranscriptoma mediante RNA-seq a partir de tejido de raíz de cultivaresmesoamericanos y andinos que fueron inoculados con cepas con diferente grado deeficiencia. El análisis de los datos de secuenciación nos permitirá identificarnuevos genes que respondan de manera diferencial en respuesta a cepassimpátricas, los cuales serán excelentes candidatos para abordar análisisfuncionales mediante genética reversa. La segunda estrategia se enfoca en elestudio de las redes transcripcionales reguladas por los factores detranscripción NF-YA1, NF-YC1 y SIN1 mediante la técnica de inmunoprecipitaciónde cromatina seguida de secuenciación masiva (ChIP-seq). Para esto hemosgenerado plantas con raíces transgénicas que sobreexpresan los factores detranscripción como fusiones traduccionales al epitope FLAG. Este enfoque nospermitirá vincular la función de estos genes con los elementos regulatorios delADN a los que se asocian y los genes que regulan, contribuyendo a dilucidar elintrincado mecanismo regulatorio que controla el establecimiento de lasimbiosis fijadora de nitrógeno.