Efecto de la radiación UV-B en raíces primarias de Arabidopsis thaliana

MARÍA DEL LUJAN SHERIDAN; PAULA CASATI

Congreso; VI Congreso de Fotobiologos Moleculares Argentinos; 2022

Las plantas utilizan la luz solar para procesos esenciales. Entre los componentes del espectro electromagnético que participan en estos procesos se encuentra la radiación UV-B (280-315 nm) que genera efectos perjudiciales sobre las plantas. Es por esto que las plantas han desarrollado múltiples mecanismos de tolerancia y adaptación a la radiación UV-B. Entre los efectos causados por altas dosis de radiación UV-B en las plantas se observan el daño al ADN, a los lípidos y a las proteínas. Dos fenotipos comunes luego de la exposición a UV-B son la inhibición del crecimiento de las hojas y de la elongación de la raíz primaria. Esta disminución puede ser consecuencia de una inhibición de la división celular y/o de una disminución de la expansión celular. Estos efectos están, en su mayoría, mediados por UVR8, un fotorreceptor de UV-B. Además, existen 2 vías independientes de UVR8 que se inducen en respuesta al daño en el ADN. En una de estas vías, las proteínas quinasas ATM y ATR funcionan como reguladores clave de la respuesta al daño del ADN, activando SOG1, un factor de transcripción que regula la expresión de genes que codifican proteínas en esta vía. Una segunda vía requiere la acción de las proteínas quinasas MPK3 y MPK6. En Arabidopsis, la disminución del tamaño de la hoja y de las raíces en las plantas irradiadas con UV-B es consecuencia de la inhibición de la proliferación celular mediada por el microARN miR396, que regula a la baja la expresión de los factores de transcripción GRF. Esta respuesta es independiente de UVR8 y ATR, pero depende de la presencia de MPK3. En este trabajo investigamos el efecto de la irradiación con UV-B en el alargamiento de la raíz primaria en líneas salvajes y mutantes en las distintas vías de respuesta al UV-B. Nuestros datos muestran que la inhibición de la elongación de la raíz primaria es consecuencia de una inhibición de la proliferación celular en la zona meristematica de las raíces primarias, mientras que el tamaño de la zona de elongación no se ve afectado por el tratamiento. La disminución en el número de células después de la exposición a los rayos UV-B se compensa parcialmente con un aumento en la longitud de las células en el meristema de la raíz; sin embargo, esta compensación no es suficiente para mantener el tamaño del meristema de las raíces de control cultivadas en ausencia de UV-B. También demostramos que la inhibición del alargamiento de la raíz primaria por UV-B en las condiciones de nuestros experimentos es independiente del fotorreceptor UVR8 o ATM; pero una deficiencia en la expresión de ATR aumenta significativamente la sensibilidad UV-B en las raíces. También se analizó el papel de GRF3, demostrando que de manera similar a lo que ocurre en las hojas en desarrollo, los factores de transcripción de esta familia regulan la proliferación celular en las raíces en condiciones de UV-B; sin embargo, y a diferencia de lo que ocurre en las hojas, esta respuesta no depende de la presencia.