Dissecting the role of BR receptor BRL3-mediated ROS signaling for plant adaptation to abiotic stress
Aquesta tesi doctoral presenta nous descobriments sobre la interacció entre les vies de senyalització de les brasinoesteroides (BRs) i les espècies reactives d'oxigen (ROS) a Arabidopsis thaliana, així com una perspectiva evolutiva sobre la família de factors de transcripció WOX en la regulació...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Fecha de publicación: | 2025 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Repositorio: | Dipòsit Digital de Documents de la UAB |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:ddd.uab.cat:323373 |
| Acceso en línea: | https://ddd.uab.cat/record/323373 |
| Access Level: | acceso embargado |
| Palabra clave: | Brasinoesteroides Brassinosteroids Estrès abiòtic Abiotic stress Estrés abiótico Senyalització redox ROS signaling Señalización redox Ciències Experimentals |
| Sumario: | Aquesta tesi doctoral presenta nous descobriments sobre la interacció entre les vies de senyalització de les brasinoesteroides (BRs) i les espècies reactives d'oxigen (ROS) a Arabidopsis thaliana, així com una perspectiva evolutiva sobre la família de factors de transcripció WOX en la regulació de la dinàmica del meristema a la briòfita Marchantia polymorpha. Les BRs són hormones esteroides vegetals que controlen el creixement i desenvolupament general de la planta, i tenen un paper clau en l'adaptació als entorns canviants. Les BRs són percebudes per la família de receptors tipus BRI1, essent BRI1 el més caracteritzat. Hi ha dos homòlegs, BRL1 i BRL3, que també poden reconèixer la brassinolida (BL) i iniciar la senyalització mediada per BR. Ambdós s'expressen al nínxol de cèl·lules mare i al sistema vascular. En particular, BRL3 s'ha relacionat estretament amb les respostes a estrès abiòtic com la termomorfogènesi, l'estrès osmòtic i la sequera. Mitjançant anàlisis proteòmiques i transcriptòmiques, aquest treball revela un nou paper de BRL3 en la senyalització de ROS. En concret, s'identifica l'homòleg D de l'oxidasa de l'esclat respiratori (RBOHD), una de les principals enzimes productores de ROS a l'apoplast, com a part del complex de BRL3. Aquesta interacció apunta a una connexió directa entre les vies de BR i ROS a nivell del receptor. Amb un enfocament interdisciplinari que combina genètica, biologia molecular, bioquímica, tècniques d'imatge i fisiologia, demostrem que les vies de senyalització de BR i ROS actuen de manera sinèrgica per afavorir el desenvolupament vegetal i l'adaptació a l'estrès. Aquesta tesi explora específicament com BRL3 regula RBOHD tant a nivell transcripcional com posttraduccional. Les anàlisis bioquímiques mostren una interacció constitutiva entre BRL3 i RBOHD, essencial per a la producció de ROS induïda per BR a l'arrel d'Arabidopsis. A més, les dades obtingudes a nivell cel·lular i fisiològic indiquen que la proteïna RBOHD juga un paper clau en l'estabilitat dels receptors BRI1 i BRL3, afectant així el desenvolupament de la planta i les respostes a l'estrès abiòtic. Els nostres resultats donen suport a un model en què BRI1 regula el creixement general de la planta, mentre que BRL3 governa les respostes a l'estrès, amb la producció de ROS mediada per RBOHD com a component essencial en ambdós complexos de senyalització. Paral·lelament, mitjançant un enfocament de biologia evolutiva del desenvolupament, hem descobert la funció conservada del membre homòleg WOX, MpWOX, a Marchantia polymorpha, en el context del control de la dinàmica del meristema. MpWOX mostra una expressió enriquida a la zona que envolta l'entaulament apical del tàl·lus, concretament a la regió ventral. Amb l'ajuda d'eines d'imatge i anàlisis bioinformàtiques, s'ha estudiat en detall el paper d'aquest factor de transcripció en la zona de divisió activa del meristema, destacant la seva rellevància en la seva regulació. En conjunt, aquesta tesi doctoral aporta una millor comprensió de com components específics asseguren el desenvolupament vegetal i l'adaptació a l'entorn. En particular, s'afegeix una nova capa de coneixement sobre la senyalització mediada pel receptor esteroide BRL3 en cèl·lules específiques, descrivint la seva interacció i mecanisme amb RBOHD. Un altre avenç clau ha estat aprofundir en els mecanismes evolutius que regulen els meristemes vegetals, estructures essencials per mantenir la integritat de l'organisme. Aquest treball ofereix noves perspectives i obre múltiples línies de recerca per entendre com components localitzats amb precisió poden activar cascades de senyalització que regulen el desenvolupament global de les plantes. |
|---|