Molecular framework for abscisic acid (aba) and nitric oxide (no) crosstalk in seedsfunction of abi5 and anac089

Resumen

La Tesis Doctoral titulada ¿MOLECULAR FRAMEWORK FOR ABSCISIC ACID (ABA) AND NITRIC OXIDE (NO) CROSSTALK IN SEEDS: FUNCTION OF ABI5 AND ANAC089¿ se ha desarrollado con el objetivo de aportar nuevos avances al conocimiento existente sobre los procesos de dormición y germinación de semillas y el posterior desarrollo postgerminativo en Arabidopsis thaliana. Entre la infinidad de factores que regulan estos procesos, la hormona vegetal ácido abscísico (ABA) y la especie reactiva de nitrógeno, óxido nítrico (NO), tienen funciones fundamentales y antagonistas en la germinación de semillas, actuando como represor e inductor, respectivamente. El ABA es absolutamente necesario para el correcto desarrollo y maduración de la semilla, aunque también es el principal represor de la germinación y sus niveles tienen que disminuir para permitir este proceso. Por su parte, el NO es un potente inductor de la ruptura de la dormición y potenciador de la germinación de semillas, afectando también a la sensibilidad del ABA en la semilla. Empleando distintas poblaciones de semillas mutagenizadas generadas por distintos agentes (EMS y fast neuton), se ha llevado a cabo un escrutinio genético primero en presencia de (+)-S-ABA (M1) y segundo, en presencia de cPTIO (M2). Este último compuesto es capaz de secuestrar el NO endógeno de la semilla, manteniendo la dormición e impidiendo su germinación. En esta búsqueda, se aislaron 7 mutantes insensibles al (+)-S-ABA que también mostraban un fenotipo de insesibilidad al cPTIO durante la germinación de semillas. Estos mutantes se nombraron como gap (germination in ABA and cPTIO). Pruebas de alelismo indicaron que estos mutantes correspondían a dos loci distintos (GAP1 y GAP2). Tras la comprobación mediante secuenciación genética de los candidatos, cinco de ellos correspodían a nuevos alelos de abi5/gap2 y los otros dos a diferentes alelos de anac089/gap1, ambos codificantes de factores de transcripción (FTs). La caracterización funcional de la red transcripcional implicada en la interacción entre ABA y NO durante la germinación de semillas se encuentra reflejada en esta Tesis. El conjunto de datos obtenidos en el primer capítulo, permiten concluir que el factor transcripcional ABI5 actúa como un nuevo sensor de NO en las semillas, promoviendo la interacción con E3 ubiquitín-ligasas para ser rápidamente degradado por el proteasoma durante la germinación de semillas, favoreciendo así la germinación y el establecimiento de una nueva planta. Los datos obtenidos en el segundo capítulo de esta Tesis, permiten concluir que el factor transcripcional ANAC089 integra nuevas funciones relacionadas con la regulación de las respuestas a ABA y NO durante la germinación de semillas y el desarrollo postgerminatvo, favoreciendo el establecimiento de una nueva planta.