La sobreexpresión de AtGRDP2, una nueva proteína con un dominio rico en glicinas, acelera el crecimiento de las plantas y mejora la tolerancia al estrés

Abstract

"Más del 20% de las tierras de cultivo en el mundo están afectadas por el estrés salino. Niveles tóxicos de sal en la planta reducen la capacidad para captar el agua provocando una rápida reducción en la tasa de crecimiento. Los mecanismos de tolerancia al estrés son multifactoriales e incluyen la expresión de ciertos grupos de genes, que conllevan a la acumulación de proteínas relacionadas al estrés y de solutos compatibles involucrados en la protección celular. En este sentido, las proteínas ricas en glicina (GRPs) han sido involucradas en procesos importantes como la regulación transcripcional, señalización, interacción proteínaproteína, desarrollo y en la respuesta al estrés biótico y abiótico. En este trabajo se llevó a cabo la caracterización funcional del gen AtGRDP2 (Arabidopsis thaliana Glycine Rich Domain Protein) que contiene un dominio DUF1399 y un motivo putativo de unión a RNA (RRM). Las líneas mutantes del gen AtGRDP2 en Arabidopsis mostraron una mayor sensibilidad al estrés salino y un retraso en el crecimiento de las plantas. Interesantemente, al sobreexpresar el gen AtGRDP2 en Arabidopsis y lechuga, se promueve el desarrollo de las plantas así como la tolerancia al estrés salino. Análisis de la expresión de genes relacionados con el estrés, muestran una inducción de estos genes en la línea sobreexpresante en comparación con la mutante y la línea parental (Col-0). A partir de que la desregulación de AtGRDP2 produce alteraciones en el desarrollo, se encontró que los niveles de ácido indol acético (IAA) están diferencialmente acumulados en los diferentes fondos genéticos, así como alteraciones en la expresión de genes implicados en la señalización de auxinas y floración. Aunado a esto la línea reportera pAtGRDP2

"It is estimated that 20% of irrigated farmlands in the world is affected by salinity. Toxic levels of salt reduce the ability of plants to take up water, and this quickly causes reductions in growth rate. The stress tolerance mechanisms are multifactorial and include the expression of certain sets of genes, leading to the accumulation of stress-related proteins and compatible solutes involved in cellular protection. In this sense, glycine-rich proteins (GRPs) have been involved in important processes such as transcriptional regulation, signaling, protein-protein interaction, development and response to biotic and abiotic stress. We present the functional characterization of AtGRDP2 gene (Arabidopsis thaliana Glycine Rich Domain Protein) that contains a DUF1399 domain and a putative RNA binding motif (RRM). Arabidopsis AtGRDP2 mutant lines showed increased sensitivity to salinity and delayed growth of plants. Interestingly, the AtGRDP2 overexpression in Arabidopsis and lettuce, promotes the plant development and salt stress tolerance. Analysis of the expression of stress-related genes, show an induction in the overexpressing line compared to the Atgrdp2-1 mutant and parental line (col-0). Since, the AtGRDP2 deregulation produces alterations in development, it was found that levels of indole acetic acid (IAA) are differentially accumulated in different genetic backgrounds, as well as alterations in the expression of genes involved in auxin signaling. In this sense, pAtGRDP2