Identification and characterization of genes involved in the response to cold in Arabidopsis thaliana

Abstract

"Las plantas han desarrollado mecanismos bioquímicos y moleculares para hacer frente al estrés por frío. Si bien, estudios recientes de secuenciación del genoma de plantas han proporcionado información acerca de los complejos mecanismos transcripcionales que operan durante el estrés por frío, los mecanismos de regulación y adaptación involucrados no son del todo conocidos. El presente trabajo se divide en dos capítulos. En el primero, se realizó una secuenciación masiva del transcriptoma de Arabidopsis thaliana bajo tres temperaturas de frío 0ºC, 4ºC y 10ºC durante 24h. Considerando los 50 genes más inducidos en cada condición, 7 genes se encuentran compartidos entre las tres temperaturas. Con base en estos resultados, nosotros analizamos la expresión de 5 genes, en plántulas de Arabidopsis sometidas a 0ºC, 4ºC y 10ºC mediante qRT-PCR, en donde observamos una respuesta diferencial a los 3 tiempos analizados (24, 48 y 72h). En el segundo capítulo, se evaluaron los niveles de expresión de los cuatro genes que codifican para dehidrinas ácidas que posee A. thaliana, bajo las mismas temperaturas de frío, durante 24, 48 y 72h. Observamos que, estas dehidrinas presentan diferente expresión con relación al tiempo y la temperatura, principalmente en 0ºC y 4ºC. Con los resultados obtenidos en este estudio, se aporta información relevante para profundizar en los mecanismos mediante los cuales las plantas sobreviven a bajas temperaturas."

"Plants have developed biochemical and molecular mechanisms to cope with cold stress. Recent genome sequencing studies of plants have provided information about the complex transcriptional mechanisms that operate during this stress. However, the mechanisms of regulation and adaptation to cold stress in plants are not completely known. The present study is divided into two chapters. In the first one, a massive sequencing of the Arabidopsis thaliana transcriptome under three cold temperatures 0ºC, 4ºC y 10ºC during 24h was made. Taking into consideration the fifty most highly induced genes on each condition, 7 genes are shared between the three temperatures. Based on these results, we analyzed the expression of five genes on Arabidopsis plants, under 0ºC, 4ºC y 10ºC through qRT-PCR, where we observed a differential response on the three analyzed periods of time (24, 48 and 72h). On the second chapter, the expression levels of the four acidic dehydrin genes of A. thaliana were evaluated under the same cold temperatures during 24, 48 and 72h. We observed that these dehydrins display different expression patterns in relation to time and temperature, mainly under 0ºC and 4ºC. With the results obtained in this study, relevant information is contributed to delve into the mechanisms by which plants survive under low temperatures."