Caracterización de una familia de genes de tomate que codifican proteínas de secreción en respuesta a estrés biótico

Abstract

Las plantas están constantemente expuestas a desarrollar enfermedades causadas por fitopatógenos, las cuales afectan sus procesos fisiológicos normales. Para hacer frente a estas enfermedades, el sistema inmune de las plantas es capaz de reconocer la presencia del patógeno, e inducir diferentes mecanismos de defensa. El sistema de reconocimiento de patógenos, se basa en un conjunto de receptores dispuestos tanto en la superficie, como en el interior de la célula. Entre las diferentes clases de receptores, los receptores tipo quinasas (“Receptor like kinases”, RLKs) son receptores de la superficie celular, los cuales se dividen en varias subfamilias según el dominio extracelular que presenten. Uno de estos dominios extracelulares, denominado Dominio de Función Desconocida (“Domain of Unknown Function”, DUF26) contiene un motivo rico en cisteínas con la secuencia C-X8 -C-X2 -C, el cual está presente en tres grupos de proteínas, los receptores tipo cisteínas kinasa (“Cysteine Rich like Kinases”, CRKs), las proteínas localizadas en plasmodesmos (“Plasmodesmata Localized Proteins”, PDLPs) y las proteínas de secreción (“Cysteine-Rich Receptor-like Secreted Proteins”, CRRSPs). Las CRRSPs son proteínas de secreción al apoplasto, por lo que carecen de dominios transmembrana y dominios quinasa. Si bien no se conoce el rol fisiológico de estas proteínas, varios estudios han demostrado su participación en la resistencia a ataques por diferentes patógenos y respuestas frente a estrés salino (Zhang et al., 2009; Han et al., 2019; Mikayawa et al., 2009). En esta tesis se realizó una caracterización primaria de una familia de genes que codifican CRRSPs presente en tomate. En primera instancia se recopilaron datos de cada uno de estos genes mediante la utilización de diferentes herramientas informáticas, los cuales arrojaron información general en cuanto a organización estructural, número de dominios DUF26, elementos reguladores en cis presentes en los promotores, localizacion subcelular, características generales, y péptidos señales. Se comprobó experimentalmente la localización en el apoplasto de una de estas proteínas, mediante agroinfiltración en Nicotiana benthamiana. Por otro lado, se evaluó la expresión de los niveles de transcritos de CRRSPs por medio de lecturas de ARN-seq de plantas tratadas en condiciones de estrés biótico y abiótico, disponibles en bases de datos. Además, se analizó la expresión de ARNm de estos genes en tratamientos con filtrado de cultivo de Pectobacterium carotovorum y quitina. Todos estos datos sugieren que algunos de los miembros de esta familia de genes, son inducidos como respuesta al estrés tanto biótico como abiótico.