Identificación, biogénesis y función de Dominios ER-HMGR de retículo endoplasmático en Arabidopsis thaliana

[spa]La sobreexpresión del dominio de membrana de la Hidroximetil glutaril CoA reductasa (HMGR) en Arabidopsis thaliana desencadena la formación de agregados vesiculares de retículo endoplasmático (RE), esta capacidad morfogénica tiene precedentes claros en levaduras y mamíferos. En A. thaliana dos...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Grados Torrez, Ricardo Enrique
Tipo de recurso: tesis doctoral
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2014
País:España
Institución:Universidad de Barcelona
Repositorio:Dipòsit Digital de la UB
OAI Identifier:oai:diposit.ub.edu:2445/57363
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/2445/57363
http://hdl.handle.net/10803/277463
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Genòmica
Biotecnologia agrícola
Morfogènesi
Efecte de l'estrès sobre les plantes
Genomics
Agricultural biotechnology
Morphogenesis
Effect of stress on plants
Arabidopsis thaliana
Descripción
Sumario:[spa]La sobreexpresión del dominio de membrana de la Hidroximetil glutaril CoA reductasa (HMGR) en Arabidopsis thaliana desencadena la formación de agregados vesiculares de retículo endoplasmático (RE), esta capacidad morfogénica tiene precedentes claros en levaduras y mamíferos. En A. thaliana dos genes (HMG1 y HMG2) codifican tres isoformas de HMGR (HMGR1S, HMGR1L y HMGR2), las proteínas HMGR1S y HMGR1L derivan del mismo gen y tienen la misma secuencia, pero la isoforma 1L tiene una extensión en N-terminal de cincuenta residuos de aminoácidos, las tres isoformas de la HMGR se insertan co-traduccionalmente en la membrana del RE. En la presente tesis se determinó la localización subcelular de la HMGR1S de A. thaliana expresando el dominio de membrana de la HMGR1S unido a GFP, se observó que esta proteína quimérica se localiza en el RE formando agregados, con la ayuda de un marcador rojo T3RE, se observó en ensayos de colocalización en N. benthamiana que los agregados de HMGR son parte funcional del RE. Se determinó la organización estructural de las vesículas de HMGR formadas por el dominio de HMGR1S por primera vez a nivel de ultraestructura en hojas de N. benthamiana, así como también de una línea transgénica de A. thaliana, en este análisis se observaron distintas conformaciones lamelares, de círculos concéntricos y cristaloides presentes en los agregados. Se realizaron ensayos de inmunolocalización a nivel de la ultraestructura de los agregados de 1SGFP en A. thaliana, con anticuerpos contra GFP y anticuerpos contra el dominio catalítico de la HMGR, y se observó el marcaje de ambos anticuerpos, indicándonos la presencia en estos agregados, tanto de la 1SGFP como de la HMGR endógena, confirmando que el dominio de membrana de HMGR determina su localización subcelular. Los dominios de RE en el que se acumulan 1S:GFP y/o HMGR fueron denominados como Dominios ER-HMGR. Por otro lado, a pesar de las dificultades técnicas, un estudio anterior sugiere la coincidencia física entre vesículas de HMGR y ER bodies, estas últimas son estructuras derivadas de retículo endoplasmático que cumplen un rol importante en el mecanismo de defensa de las plantas en condiciones de estrés. La identidad estructural y funcional de los ER bodies no ha sido caracterizada aún. En este sentido en la presente tesis se profundizo en el estudio de la coincidencia física y funcional entre vesículas de HMGR y ER bodies, como su caracterización estructural en distintos tipos celulares de A. thaliana. Además, se determinó el papel biológico del dominio de membrana de HMGR en respuesta a estrés utilizando líneas mutantes knock out para el gen HMG1. En este análisis se observó que el gen de la HMGR1 es necesario para la derivación de Dominos ER-HMGR hacia vacuola en respuesta a estrés.

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