Brassinosteroid regulation of plant stem cells: the bravo pathway
La present tesi doctoral descriu la configuració del complex proteic de BRAVO en el nínxol de cèl·lules mare d'Arabidopsis. També demostra que BRAVO-WOX5-BES1 formen part d'una xarxa organitzadora que comprèn heterodímeros de BRAVO-WOX5, i que junts mantenen la quiescencia en els nínxols d...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2021 |
| País: | España |
| Institución: | CBUC, CESCA |
| Repositorio: | TDR. Tesis Doctorales en Red |
| OAI Identifier: | oai:www.tdx.cat:10803/671664 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10803/671664 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Cèl·lulas mare Células madre Stem cells Brasinoesteroides Brassinosteroids Quiescencia Quiescence Ciències de la Salut 00 |
| Sumario: | La present tesi doctoral descriu la configuració del complex proteic de BRAVO en el nínxol de cèl·lules mare d'Arabidopsis. També demostra que BRAVO-WOX5-BES1 formen part d'una xarxa organitzadora que comprèn heterodímeros de BRAVO-WOX5, i que junts mantenen la quiescencia en els nínxols de cèl·lules mare de l'arrel. I tot això està controlat pels BRs. Aquestes dades proporcionen nous coneixements sobre l'organització de la divisió del centre quiescente en les arrels vegetals. Es va investigar la composició del complex proteic BRAVO de l'arrel primària d'Arabidopsis in vivo mitjançant tècniques de InmunoPrecipitación i cromatografia líquida/masses. Però a causa de la baixa expressió nativa de BRAVO, ens vam veure obligats a realitzar un examen exhaustiu dels possibles interactores de BRAVO en llevat, per a aconseguir augmentar la sensibilitat del nostre enfocament. Les anàlisis van revelar que BRAVO, un membre de la família R2R3 MYB, interactua amb una proteïna de la superfamília homeobox. Aquest treball demostra que BRAVO, a més d'interaccionar amb WOX5, també ho fa amb BES1 i TPL. El resultat va ser confirmat mitjançant tècniques moleculars in vitro per assajos de Y2H i també in vivo utilitzant FRET-FLIM i BiFC en fulles de Nicotiana benthamiana. Les nostres dades proporcionen evidències d'interacció directa de BRAVO amb WOX5, i al mateix temps, proposem que tots dos podrien formar part del complex transcripcional BES1/TPL en el SCN, i tot això regulat mitjançant BRs. Vam mostrar que la interacció de BES1-TPL és essencial per a la divisió del QC en el nínxol de cèl·lules mare de l'arrel. L'augment dels nivells de BR indueix la divisió del QC mitjançant un mecanisme controlat amb precisió per BRAVO. Els resultats estableixen que TPL regula la divisió de cèl·lules del QC a través de la supressió mediada per BES1 de BRAVO, i en resposta als BRs. A més, mitjançant una anàlisi genètic i matemàtic revelem que la interacció de BRAVO i WOX5 és essencial per a determinar el destí de les cèl·lules mare. De particular interès és el fet que BRAVO i WOX5 es reforcen mútuament en el nínxol de cèl·lules mare d'arrel. Això és sorprenent, ja que els nivells de WOX5 estan regulats per BRs de manera oposada que ho són en BRAVO. Un anàlisi exhaustiu del patró d'expressió de tots dos gens en els mutants KO simples i dobles, secunda que BRAVO és necessari per a mantenir els nivells normals de WOX5 en el QC. A més, les nostres dades són coherents amb el fet que WOX5 pot induir l'expressió de BRAVO, però només en el seu domini natiu. D'acord amb la nostra hipòtesi, el nostre model matemàtic prediu que WOX5 es reprimeix transcripcionalmente i al mateix temps activa l'expressió de BRAVO, tenint en compte la formació de heterodímeros i del complex. En aquest escenari, les interaccions del model indiquen que BRAVO no pot activar l'expressió WOX5 fora del seu domini, d'acord amb els resultats. Vam mostrar una xarxa reguladora de les nostres interaccions predita pel model matemàtic. A més, en augmentar la concentració de BR observem una major correlació entre les concentracions de proteïnes BRAVO i WOX5 quan un d'ells està absent, però no quan falten tots dos. Aquest mecanisme podria ser un mecanisme de compensació. I finalment, en l'últim capítol, aprofundim en l'evolució de BRAVO i de WOX5 amb l'objectiu de comprendre l'organització primitiva i la funció del nostre SCN actual en l'arrel. |
|---|