Function of microRNAs in plant innate immunity
Esta tesis aborda el estudio de miARNs en la inmunidad innata en plantas. El trabajo se ha desarrollado en arroz (Capítulo I y Capítulo II) y en Arabidopsis (Capítulo III), En el capítulo I se describe la identificación y caracterización funcional de nuevos miARNs de arroz en su interacción con el h...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Fecha de publicación: | 2017 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Repositorio: | Dipòsit Digital de Documents de la UAB |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:ddd.uab.cat:186986 |
| Acceso en línea: | https://ddd.uab.cat/record/186986 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | RNA Plantes Arabidopsis |
| Sumario: | Esta tesis aborda el estudio de miARNs en la inmunidad innata en plantas. El trabajo se ha desarrollado en arroz (Capítulo I y Capítulo II) y en Arabidopsis (Capítulo III), En el capítulo I se describe la identificación y caracterización funcional de nuevos miARNs de arroz en su interacción con el hongo Magnaporthe oryzae. Este hongo es responsable de la piriculariosis, una de las enfermedades más devastadoras para el cultivo del arroz a nivel mundial. A partir de la información generada mediante secuenciación masiva de bibliotecas de pequeños ARNs de arroz, se seleccionaron secuencias candidatas a representar nuevos miARNs de arroz, habiéndose estudiado 5 de estos candidatos (miR-64, miR-75, miR-96, miR-98 y miR-203). La obtención de líneas transgénicas de arroz ha permitido demostrar que la sobreexpresión de MIR-64 y MIR-75 confiere resistencia a M. oryzae, tratándose por lo tanto de miARNs que funcionan como reguladores positivos en la respuesta inmune de arroz. Por otra parte, la sobreexpresión de MIR-96, MIR-98 o MIR-203 aumenta la susceptibilidad a la infección por M. oryzae en plantas de arroz (reguladores negativos de la respuesta inmune). El análisis de mutantes de arroz afectados en la biogénesis de miARNs (mutantes dcl1, dcl3 y dcl4) indican que la producción del miARN maduro miR-64, miR-75 o miR-96 es dependiente de DCL3 y/o DCL4, lo cual apoya la idea de que se trata de nuevos miARNs de arroz. Además, mediante edición génica por CRISPR/Cas9, se ha comprobado que una delección de 22 nucleótidos en el precursor miR-75 resulta en un fenotipo de susceptibilidad a M. oryzae (Capítulo II), lo que concuerda con el fenotipo de resistencia que se observa en las plantas que sobreexpresan este miARN. En el capítulo III se ha estudiado la función de miR858 en la inmunidad innata de Arabidopsis thaliana frente a la infección por hongos patógenos. Este miARN reprime la expresión de factores de transcripción de tipo MYB que actúan como activadores de la expresión de genes que participan en la biosíntesis de flavonoides. Cuando la actividad del miR858 se encuentra bloqueada por la expresión de un gen de imitación de díana (plantas MIM858), las plantas son resistentes a la infección por hongos patógenos (Plectosphaerella cucumerina, Fusarium oxysporum f. sp. Conglutinans and Colletotrichum higginsianum), mientras que la sobreexpresión de este miARN confiere mayor susceptibilidad a la infección. Además, la interferencia con la actividad de miR858, y consiguiente aumento de la expresión de genes MYB, en las plantas MIM858 afecta de manera importante el metabolismo de fenilpropanoides, priorizándose la síntesis y acumulación de flavonoides, a expensas de la síntesis de precursores de lignina. La actividad antifúngica que se observa para kaempferol, naringenina (flavonoides) y ácido p-cumárico, explicaría el fenotipo de resistencia a la infección por hongos que se observa en las plantas MIM858. En su conjunto, los resultados obtenidos en este trabajo demuestran que los miARNs son componentes importantes en la resistencia/susceptibilidad a la infección por patógenos fúngicos en plantas de arroz y Arabidopsis. Un mayor conocimiento de función de miARNs en la inmunidad innata de las plantas, y de los procesos que son regulados por estos riboreguladores, puede ser de utilidad en el diseño de nuevas estrategias para el control de enfermedades en plantas. |
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