Análisis de la expresión del gen AtGRDP2 de Arabidopsis thaliana bajo estrés abiótico y la aplicación de hormonas

Abstract

"El gen AtGRDP2 de Arabidopsis thaliana codifica para una proteína con un dominio rico en glicina involucrada en la respuesta a estrés salino y en crecimiento de la planta. En el capítulo 1 se caracterizó la regulación transcripcional del gen AtGRDP2 bajo estrés por frío y salino, y la aplicación exógena de hormonas como el ácido abscísico (ABA) y el ácido indolacético (IAA), mediante la fusión transcripcional del promotor de AtGRDP2 y el gen reportero GUS (pAtGRDP2::GUS). Los resultados mostraron un incremento de la señal de GUS en la zona de elongación y las puntas de las raíces de plántulas bajo estrés salino, y una señal de GUS más intensa bajo estrés por frío. De los tratamientos con fitohormonas, el ABA fue el que mostró la mayor inducción del promotor AtGRDP2, en comparación con el IAA. Cuando analizamos en la línea pAtGRDP2::GUS el efecto de la aplicación de tres inhibidores de auxinas como el ácido N-1-naphthylphthalamico, la L-kynurenina y el ácido 4-fenoxifenil borónico, observamos un ligero aumento en la señal de GUS en las puntas y en la zona de elongación de las raíces a 22ºC. Nuestros resultados muestran que el gen AtGRDP2 responde a estrés abiótico y a fitohormonas. En el capítulo 2, seleccionamos tres genes tales como TOZ, TMPIT-like protein y ATHAM mediante un análisis bioinformático de un microarreglo elaborado de plántulas de la línea sobreexpresante 35S::AtGRDP2 vs la línea mutante Atgrdp2 crecidas a 150 mM NaCl por tres días. Nosotros observamos que estos tres genes fueron inducidos bajo estrés por frío (4ºC) por 24h en plántulas de la línea sobreexpresante 35S::AtGRDP2, en comparación a la línea mutante y a la parental Col-0. Nuestros datos muestran que AtGRDP2 es un gen de respuesta a estrés abiótico, y que la sobreexpresión favorece el incremento en la expresión de genes bajo estrés por frío."

"The Arabidopsis thaliana AtGRDP2 gene encodes a glycine rich domain protein, involved in salt stress response and plant growth. In chapter one we characterize AtGRDP2 transcriptional regulation under cold and salinity stress, and the exogenous hormone application such as abscisic acid (ABA) and indole acetic acid (IAA), through a transcriptional fusion of AtGRDP2 promoter and GUS reporter gene (pAtGRDP2::GUS). Results showed a GUS signal increase on the seedlings root tip and the elongation zone under salinity stress, and more intense GUS signal under cold stress. In phytohormone treatments, ABA triggered the highest AtGRDP2 promoter induction, compared to IAA. When we analyzed in the pAtGRDP2::GUS line the effect of three auxin repressors, N-1-naphthylphthalamic acid, L-kynurenine and Phenoxyphenyl boronic acid, we observed a slight accumulation of GUS signal on the root tips and elongation zone at 22°C. Our result showed that the AtGRDP2 gene respond to abiotic stress and phytohormones. In chapter two, we selected three genes, such as TOZ, TMPIT-like protein and ATHAM, through a seedlings microarray bioinformatics analysis from the 35S::AtGRDP2 over-expression line vs Atgrdp2 mutant line growth at 150 mM NaCl for three days. We observe that these three genes were induced under cold stress (4°C) for 24h on seedlings from the 35S::AtGRDP2 over-expression line in comparison to Atgrdp2 mutant and the parental Col-0. Our results showed that AtGRDP2 is an abiotic-stress responsive gene, and its overexpression leads to increased expression of genes under cold stress."