Regulación de la expresión de MSH6 en Arabidopsis thaliana en respuesta a variaciones lumínicas, nutricionales y hormonales

GONZALEZ, VALENTINA; FIGUEROA, NICOLÁS; SPAMPINATO, C.

Congreso; VI Reunión Grupo Argentino de Fotobiología; 2022

Regulación de la expresión de MSH6 en Arabidopsis thaliana en respuesta a variaciones lumínicas, nutricionales y hormonales MSH6 es una de las proteínas del sistema de reparación de los apareamientos incorrectos en el ADN, conocido como MMR por mismatch repair. El sistema MMR cataliza una reacción de escisión que aumenta la fidelidad de la replicación mediante la corrección de los errores biosintéticos generados en el ADN. Dado que, recientemente, se ha demostrado que MSH6 se expresa preferencialmente en los meristemas apicales de A. thaliana (Gonzalez and Spampinato 2020), que la luz activa el meristema apical del vástago (Li et al. 2017), que los niveles de auxina están estrechamente relacionados con la fotomorfogénesis (Halliday et al. 2009) y que se han identificado in silico en el promotor de MSH6 (pAtMSH6) la presencia de regiones putativas de unión a diversos factores de transcripción involucrados en las señalizaciones lumínica y hormonal, queda por establecerse la relación entre dichas señales y la actividad de MSH6. En primer lugar, se demostró que la exposición a luz blanca induce diferencialmente la expresión de MSH6 y la actividad de la b-glucuronidasa (GUS) del gen reportero pAtMSH6:GUS (p1000). Para identificar las regiones funcionales en el pAtMSH6, se prepararon una serie de promotores truncados (p954, p811, p690 y p207) fusionados al gen reportero GUS. Las semillas de todas las líneas transgénicas se germinaron y crecieron en placas de Petri conteniendo medio de cultivo Murashige & Skoog 0.5X sólido suplementado o no con 1% p/v sacarosa o 1 uM ácido naftalén acético (NAA). Las placas se incubaron durante 4 días en cámaras de cultivo con temperatura (22-23°C) e intensidades lumínicas controladas (100 µmol quanta.m-2.s-1) bajo un fotoperíodo de 16 hs de luz y 8 hs de oscuridad. Luego, las plántulas se pre-trataron en oscuridad durante 16 hs y se transfirieron a la luz durante 8 hs o se mantuvieron en oscuridad. Los resultados obtenidos indican la ausencia de actividad GUS en las plantas transgénicas conteniendo el p690 o el p207 expuestas a las diferentes condiciones experimentales. Sin embargo, se observó tinción GUS en p811, p954 y p1000. Al estudiar la actividad de estos tres constructos a cada una de las condiciones individuales (el efecto de la luz, en ausencia de sacarosa; el efecto de la sacarosa en condiciones de oscuridad; y el efecto de NAA en condiciones de oscuridad y ausencia de sacarosa) se observó un incremento en la expresión GUS con respecto a los correspondientes controles. Además, se pudo establecer un efecto acumulativo en la expresión GUS con la aplicación conjunta de dos o tres de las condiciones, el cual se validará por PCR en tiempo real. Estos resultados demuestran la existencia de regiones críticas en el pAtMSH6 entre p690 y p811 y la participación de la luz, la sacarosa y la auxina en la expresión de MSH6. Elucidar la regulación a nivel molecular de MSH6 permitirá inferir la importancia del sistema MMR en el mantenimiento de la estabilidad genómica durante la fotomorfogénesis.REFGonzalez V, Spampinato CP (2020) DNA Repair 87, 102789.Halliday KJ, Martínez-García JF, Josse EM (2009) Cold Spring Harb Perspect Biol. 1, a001586. Li X, Cai W, Liu Y, Li H, Fu L, Liu Z, Xu L, Liu H, Xu T, Xiong Y (2017) Proc Natl Acad Sci USA 114, 2765-2770