Caracterización trascripcional de los genes HR4 Y WRKYs de Arabidopsis thaliana en la interacción con Trichoderma atroviride.

Abstract

"En el presente trabajo se analizó la respuesta de la planta modelo Arabidopsis thaliana a la interacción con el hongo benéfico Trichoderma atroviride. Para ello se realizaron microarreglos de la interacción in vitro de plántulas de A. thaliana con T. atroviride. De los resultados de los microarreglos de Arabidopsis seleccionamos al gene HR4 y a ocho factores de transcripción del tipo WRKY para estudiar sus patrones transcripcionales durante dicha interacción. El gen HR4 es homólogo de los genes RPW8.1 y RPW8.2 presentes en A. thaliana ecotipo Ms-0, los cuales son genes R que confieren resistencia al “powdery mildew” por medio de la activación de la ruta del ácido salicílico (SA). Como resultado de la caracterización transcripcional de este gen, observamos que el transcrito se incrementa en respuesta a la colonización del hongo, tanto en interacción directa como en interacción a distancia. Además se caracterizaron los genes RPW8.1 y RPW8.2 (Ms-0), observando una fuerte inducción del gen RPW8.1, siendo éste el primer reporte de los genes RPW8 bajo una interacción benéfica. Continuando con la caracterización del gen HR4 se midieron los niveles de transcripción en plántulas de Arabidopsis en interacción con otros microorganismos tanto benéficos (Pseudomonas fluorescens) como patogénicos (Pseudomonas syringae) así como en tratamiento con diversas hormonas. A pesar que el ecotipo Col-0 de Arabidopsis thaliana es el más estudiado, el gen HR4 no había sido previamente caracterizado, así los datos obtenidos aquí sobre este gen proveen importante información de su regulación en interacciones benéficas. En relación a los factores de transcripción se analizaron: WRKY8, WRKY33, WRKY38, WRKY42, WRKY54, WRKY57, WRKY60 y WRKY70. La mayoría de estos genes respondieron incrementando su transcripción a medida que se establecía la interacción Arabidopsis-Trichoderma. En contraste el gen WRKY8 disminuyó fuertemente su transcrito en la interacción. Algunos de estos factores de transcripción han sido caracterizados en interacciones con microorganismos patógenos, pero poco se sabe de su comportamiento en interacciones benéficas."

"In this study, we investigated the response of the model plant Arabidopsis thaliana in interaction with beneficial fungus Trichoderma atroviride. For this purpose microarrays were performed of Arabidopsis-Trichoderma interaction. From the microarrays data the HR4 gene and eight WRKY genes were selected for their transcriptional characterization. The HR4 gene is homologous to RPW8.1 and RPW8.2 genes in Arabidopsis thaliana ecotype Ms-0, which confer resistance to Powdery mildew fungi. HR4 gene was selected for transcriptional characterization in Arabidopsis seedlings interacting with the beneficial fungus Trichoderma atroviride. We observed the induction of the HR4 gene mainly at 96 hpi when the fungus interaction was established. Furthermore, we found that the HR4 gene was differentially regulated in interactions with the beneficial bacterium Pseudomonas fluorescens and the pathogenic bacterium P. syringae. When hormone treatments were applied to A. thaliana (Col-0), each hormone treatment induced changes in HR4 gene expression. On the other hand, the expression of the RPW8.1 and RPW8.2 genes of Arabidopsis ecotype Ms-0 in interaction with T. atroviride was assessed. Interestingly, these genes are interaction-responsive; in particular, the RPW8.1 gene shows a very high level of expression in the later stages of interaction. These results indicate that HR4 and RPW8 genes could play a role in the establishment of Arabidopsis interactions with beneficial microbes. In relation to transcription factors were analyzed: WRKY8, WRKY33, WRKY38, WRKY42, WRKY54, WRKY57, WRKY60 and WRKY70. Most of these genes respond by increased its transcription, as the Arabidopsis-Trichoderma interaction was development. In contrast WRKY8 strongly decreased its transcription in the interaction. Some of these transcription factors have been characterized in interactions with pathogens, but little is known about their behavior in beneficial interactions."