Role of microRNAs in plant innate immunity

Los pequeños ARNs son ARNs cortos no codificantes que regulan la expresión génica en la mayoría de eucariotas. Las plantas tienen dos clases de pequeños ARNs, los microARNs (miRNAs) y los pequeños ARNs de interferencia (siRNAs), que se diferencian por su biogénesis y su modo de acción. Actualmente s...

Full description

Bibliographic Details
Author: Baldrich, Patricia
Format: doctoral thesis
Status:Published version
Publication Date:2015
Country:España
Institution:CBUC, CESCA
Repository:TDR. Tesis Doctorales en Red
OAI Identifier:oai:www.tdx.cat:10803/315463
Online Access:http://hdl.handle.net/10803/315463
Access Level:Open access
Keyword:MicroRNAs
Pathogens
Patógenos
Rice
Arroz
Ciències Experimentals
577
Description
Summary:Los pequeños ARNs son ARNs cortos no codificantes que regulan la expresión génica en la mayoría de eucariotas. Las plantas tienen dos clases de pequeños ARNs, los microARNs (miRNAs) y los pequeños ARNs de interferencia (siRNAs), que se diferencian por su biogénesis y su modo de acción. Actualmente se estima que las pérdidas debidas a patógenos y plagas alcanzan el 50-80%, siendo uno de los factores limitantes de la producción y causando graves pérdidas económicas. Tenemos pues la necesidad de mejorar el conocimiento de los mecanismos de defensa y desarrollar nuevas estrategias para la protección de los cultivos. Con el fin de ampliar los conocimiento en este sector, se han llevado a cabo estudios con Arabidopsis y arroz, los dos sistemas modelo usados en genómica funcional en plantas dicotiledóneas y monocotiledóneas. En el primer capítulo, se analizaron las alteraciones en la acumulación de pequeños ARNs, incluyendo miRNAs, en respuesta al tratamiento con elicitores en plantas de Arabidopsis. Entre los miRNAs regulados por elicitores se encuentra miR168, que regula ARGONAUTE1, el componente principal del complejo RISC (RNA-induced silencing complex) de la maquinaria de funcionamiento de miRNAs. Los microarrays permitieron, además de analizar miRNAs conocidos, la identificación de un pequeño ARN incorrectamente anotado como miRNA en el registro miRBase. Se demostró que este pequeño ARN es un pequeño ARN heterocromático (hc-siRNA) denominado siRNA415. En el segundo capítulo, se usaron librerías de secuenciación masiva de pequeños ARNs para la identificación global de miRNAs de arroz regulados por elicitores fúngicos. Esto permitió también describir 9 miRNAs no caracterizados previamente. Combinando dichas librerías con el análisis de nuestros degradomas, se identificaron sus respectivos targets y se observó la existencia de redes reguladoras enriquecidas en miRNAs regulados por elicitores. Específicamente, se identificó un número importante de miRNAs y sus genes diana, implicados en las rutas de biosíntesis de pequeños ARNs, incluyendo miRNAs, hc-siRNAs y “trans-acting siRNAs” (ta-siRNAs). Así mismo se presentan evidencias de miRNAs y sus genes diana implicados en la señalización mediada por hormonas así como en la interacción entre rutas hormonales, demostrando así un gran potencial en la regulación de la inmunidad del arroz. Asimismo se describe la regulación de genes de arroz que contienen “Conserved-Peptide upstream Open Reading Frame” (CPuORF) mediada por miRNAs. Esto sugiere la existencia de una red reguladora nueva que integra la función de miRNAs y CPuORF en plantas. El conocimiento adquirido en este estudio ayudará al la comprensión de los mecanismos de defensa mediados por miRNAs, así como a desarrollar estrategias apropiadas a la protección del arroz. En el tercer capítulo, se uso la combinación de herramientas bioinformáticas y experimentales para el análisis de miRNAs policistrónicos en arroz, observando la existencia de 23 loci con la habilidad de formar la típica estructura de horquilla de los precursores de miRNAs. Se presentan evidencias experimentales de 7 miRNAs policistrónicos que contienen tanto miRNAs homólogos como miRNAs no homólogos. Se demostró también un patrón de conservación en diferentes especies de arroz (Oryza sativa) cuyo genoma es AA, no presente en especies primitivas de arroz. Conjuntamente, los resultados obtenidos en este trabajo apoyan la idea que los miRNAs pueden ser considerados como componentes de la respuesta de las plantas a la infección por patógenos, posiblemente actuando como nodos de regulación de diferentes procesos fisiológicos durante la adaptación de las plantas a la infección.

Similar Items