La maquinaria de silenciamiento génico mediada por sRNAs de Arabidopsis thaliana y su papel en el establecimiento de una relación benéfica con Trichoderma atroviride

Abstract

"Plants interact with a plethora of beneficial and deleterious microorganisms to establish a pathogenic or beneficial relationship. To this end, plants have developed sophisticated defense and recognition mechanisms respectively. To establish a relationship with plants, pathogens and beneficial microorganisms use effector molecules (mainly proteins) to suppress plant immunity. Plants have developed the induced systemic resistance (ISR), against necrotrophic microorganisms, whereas the systemic acquired resistance (SAR) is effective against hemibiotrophic and biotrophic pathogens. Recently the small RNAs were described as silencers of plant immunity by hijacking the plant silencing machinery. In this paper, we analyzed the expression of PR-1a, LOX-2, dicer (DCL) and argonaute (AGO) genes in Arabidopsis thaliana during its interaction with T. atroviride, whose products are involved in ISR, SAR and small RNA-mediated gene silencing respectively. Trichoderma induced systemically, simultaneously and transiently the ISR and SAR. The fungus induced the expression of DCL1 to 4 and AGO1 to 10, in a similar kinetics to PR-1a and LOX-2, but with a different expression pattern in leaves and roots. Analysis of PR-1a and LOX-2 in the ago4-2 mutant inoculated with Trichoderma showed a lower expression compared to the wild-type, however, the fungus induced protection against P. syringae and B. cinerea in Arabidopsis."

"Las plantas interactúan con microorganismos benéficos y deletéreos, que contrarrestan con sus sistemas de defensa. Para establecer una relación con las plantas, los microorganismos utilizan moléculas efectoras (principalmente proteínas) que suprimen su inmunidad. En las plantas, se han descrito la resistencia sistémica inducida (ISR), contra patógenos necrotróficos y la Resistencia sistémica adquirida (SAR), contra patógenos biotróficos. Se sabe que los RNAs pequeños de los hongos pueden silenciar la inmunidad de las plantas, al secuestrar su maquinaria del silenciamiento. En este trabajo, analizamos la expresión de los genes LOX-2, PR-1a, dicer (DCL) y argonauta (AGO) en Arabidopsis thaliana durante su interacción con Trichoderma atroviride, cuyos productos están involucrados en la ISR, la SAR y el silenciamiento génico mediado por RNAs pequeños respectivamente. Trichoderma indujo de manera sistémica, simultánea y transitoria la ISR y la SAR. La expresión de DCL1 a 4 y AGO1 a 10, presentó la misma cinética que PR-1a y LOX-2, pero con un patrón de expresión diferencial en hojas y raíces. El análisis transcripcional de PR-1a y LOX-2 en la mutante ago4-2, mostró niveles de inducción más bajos comparados con la silvestre, sin embargo, Trichoderma generó un efecto protector en Arabidopsis contra Pseudomonas syringae y Botrytis cinerea."