[ES] El complejo prefoldina (PFDc) participa en la proteostasis celular en eucariotas actuando como cochaperona de la chaperonina CTT. Este papel se ejerce principalmente en el citoplasma, donde contribuye al correcto plegamiento de las proteínas cliente, evitando así que se formen agregaciones y daño celular. Varios informes indican, sin embargo, que también juegan un papel en la regulación transcripcional en el núcleo en varias especies modelo. En este trabajo, hemos investigado cuán extendido es el papel de la PFD en los procesos nucleares al estudiar su interactoma y sus redes de coexpresión en levaduras, moscas y humanos. El análisis indica que pueden realizar una amplia y conservada variedad de funciones en procesos nucleares. La construcción del interactoma predicho para las PFD de Arabidopsis, basado en interacciones ortólogas, nos ha permitido identificar muchos putativos interactores de PFD que los vinculan a procesos no esperados, como la remodelación de la cromatina. Basados en este análisis, hemos investigado el papel de la PFD en la deposición de H2A.Z a través de su interacción con el complejo remodelador de la cromatina SWR1c. Nuestros resultados muestran que la PFD tienen un efecto positivo sobre SWR1c, lo que se refleja en defectos en la deposición de H2A.Z en cientos de genes en plántulas defectuosas en las actividades de PFD3 y PFD5. / [CA] El complex prefoldina (PFDc) participa a la proteostasis cel·lular en eucariotes actuant com co-xaperona de la xaperonina CTT. Aquest paper s'exerceix principalment en el citoplasma, on contribueix al correcte plegament de les proteïnes client, evitant així que es formen agregacions i dany cel·lular. Diversos informes indiquen, però, que també juguen un paper en la regulació transcripcional en el nucli en diverses espècies model. En aquest treball, hem investigat com d'estès és el paper de la PFD en els processos nuclears estudiant el seu interactoma i les seues xarxes de coexpressió en llevats, mosques i humans. L'anàlisi indica que poden realitzar una àmplia i conservada varietat de funcions en processos nuclears. La construcció de l'interactoma predit per a les PFD d'Arabidopsis, basat en interaccions ortòlegs, ens ha permès identificar molts interactors putatius de les PFDs que les vinculen a processos no esperats, com és la remodelació de la cromatina. Amb base en aquest anàlisi, hem investigat el paper de la PFD en la deposició d'H2A.Z a través de la seva interacció amb el complex remodelador de la cromatina SWR1c. Els nostres resultats mostren que les PFDs tenen un efecte positiu sobre SWR1c, que es reflecteix en defectes en la deposició de H2A.Z en centenars de gens en plàntules defectuoses en les activitats de PFD3 i PFD5 / [EN] The prefoldin complex (PFDc) participates in cellular proteostasis in eukaryotes by acting as cochaperone of the chaperonin CTT. This role is mainly exerted in the cytoplasm where it contributes to the correct folding of client proteins, thus preventing them to form aggregations and cellular damage. Several reports indicate, however, that they also play a role in transcriptional regulation in the nucleus in several model species. In this work, we have investigated how extended is the role of PFDs in nuclear processes by inspecting their interactome and their coexpression networks in yeast, fly, and humans. The analysis indicates that they may perform extensive, conserved functions in nuclear processes. The construction of the predicted interactome for Arabidopsis PFDs, based on the ortholog interactions, has allowed us to identify many putative PFD interactors linking them to unanticipated processes, such as chromatin remodeling. Based on this analysis, we have investigated the role of PFDs in H2A.Z deposition through their interaction with the chromatin remodeling complex SWR1c. Our results show that PFDs have a positive effect on SWR1c, which is reflected in defects in H2A.Z deposition in hundreds of genes in seedlings defective in PFD3 and PFD5 activities. / Esta Tesis doctoral ha sido posible gracias al contrato de formación de personal investigador ofrecido por la Universidad Politécnica de Valencia y a la financiación de Pedro J. Marí & Asociados. El proyecto al que pertenece este trabajo ha sido financiado por la Agencia Española de Investigación BIO2013-43184-P y BIO2016-79133-P / Marí Carmona, C. (2021). A role for prefoldin in H2A.Z deposition in Arabidopsis [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/167014

Tesis por compendio / [ES] Como precursores de las semillas, los óvulos representan un órgano fundamental durante el ciclo de vida de las plantas. Debido a su importancia, el desarrollo del óvulo ha sido estudiado durante décadas desde un punto de vista morfológico y molecular, lo que ha permitido dilucidar la compleja e intrincada red de regulación genética que lo rige. En concreto, la iniciación del óvulo está controlada por las hormonas vegetales auxinas, citoquininas y brasinoesteroides (BRs), siendo todas ellas reguladoras positivas del número de óvulos. Recientemente demostramos que las giberelinas (GAs) modulan negativamente el número de óvulos mediante la desestabilización de las proteínas DELLA. Sin embargo, aún debe aclararse cómo encajan las GAs y las proteínas DELLA en el modelo regulador de la iniciación de los óvulos. El trabajo presentado en esta tesis doctoral tiene como objetivo aclarar el mecanismo molecular por el cual las GAs actúan en la iniciación del óvulo. Después de una introducción general, en el Capítulo 1 mostramos que tanto las GAs como los BRs regulan el número de óvulos en Arabidopsis independientemente de los niveles de actividad de la otra hormona, lo que sugiere que las GAs y los BRs actúan de forma independiente para controlar la iniciación del óvulo. En el Capítulo 2 proporcionamos evidencias genéticas y moleculares que apuntan a que las proteínas DELLA participan en la iniciación de los óvulos mediante su interacción con el factor de transcripción CUC2 en las células placentarias. En conjunto, los hallazgos presentados aquí nos han permitido integrar a las GAs y proteínas DELLA en la red genética que guía el inicio de los primordios de óvulos. Una discusión final destaca las preguntas abiertas que aún deben abordarse para comprender completamente el control hormonal de la iniciación de los óvulos en las plantas. / [CAT] Com a precursors de les llavors, els òvuls representen un òrgan fonamental durant el cicle de vida de les plantes. A causa de la seva importància, el desenvolupament de l'òvul ha estat estudiat durant dècades des d'un punt de vista morfològic i molecular, el que ha permès dilucidar la complexa i intricada xarxa de regulació genètica que el regeix. En concret, la iniciació del òvul està controlada per les hormones vegetals auxines, citoquinines i brasinoesteroides (BRs), sent totes elles reguladores positives del nombre d'òvuls. Recentment demostrem que les gibberel·lines (GAs) modulen negativament el nombre d'òvuls mitjançant la desestabilització de les proteïnes DELLA. No obstant, encara s'ha d'aclarir com encaixen les GAs i les proteïnes DELLA al model regulador de la iniciació dels òvuls. El treball presentat en aquesta tesi doctoral té com a objectiu aclarir el mecanisme molecular pel qual les GAs actuen a la iniciació de l'òvul. Després d'una introducció general, al Capítol 1 mostrem que tant les GAs com els BRs regulen el nombre d'òvuls a Arabidopsis independentment dels nivells d'activitat de l'altra hormona, cosa que suggereix que les GAs i els BRs actuen de forma independent per controlar la iniciació de l'òvul. Al Capítol 2 proporcionem evidències genètiques i moleculars que apunten que les proteïnes DELLA participen en la iniciació dels òvuls mitjançant la seva interacció amb el factor de transcripció CUC2 a les cèl·lules placentàries. En conjunt, els descobriments presentats ací ens han permès integrar les GAs i proteïnes DELLA a la xarxa genètica que guia l'inici dels primordis d'òvuls. Una discussió final destaca les preguntes obertes que encara cal abordar per comprendre completament el control hormonal de la iniciació dels òvuls a les plantes. / [EN] As precursors of seeds, ovules represent a fundamental organ during the plant life cycle. Due to their importance, ovule development has been studied for decades from a morphological and molecular point of view, allowing the elucidation of a complex and intricate gene regulatory network governing it. Specifically, ovule initiation is controlled by the plant hormones auxins, cytokinins and brassinosteroids (BRs), all of them being positive regulators of ovule number. Recently, we demonstrated that gibberellins (GAs) negatively module ovule number by the destabilization of DELLA proteins. However, how GAs and DELLA proteins fit in the regulatory model for ovule initiation still needs to be clarified. The work presented in this PhD thesis aims to clarify the molecular mechanism by which GAs act in ovule initiation. After a comprehensive introduction, we show in Chapter 1 that both GAs and BRs regulate ovule number in Arabidopsis regardless of the activity levels of the other hormone, suggesting that GAs and BRs act independently to control ovule initiation. In Chapter 2 we provide genetic and molecular evidence pointing to DELLA proteins participating in ovule initiation by the interaction with the CUC2 transcription factor in placental cells. Collectively, the findings presented here allowed us to integrate GAs and DELLA proteins in the gene regulatory network guiding ovule primordia initiation. A final discussion highlights open questions that still need to be addressed to fully understand the hormonal control of ovule initiation in plants. / La realización de esta Tesis Doctoral ha sido posible gracias a un contrato para la Formación de Personal Investigador de la Universidad Politécnica de Valencia (durante un año y medio) y a un contrato para la Formación de Profesorado Universitario (FPU18/00331) del Ministerio de Universidades (durante dos años y medio). Las estancias breves en Chile y Francia fueron posible gracias a la financiación H2020-MSCA-RISE-2014 y a una ayuda EMBO Short-Term (STF 8961), respectivamente. El trabajo experimental ha sido financiado por los proyectos BIO2017-83138-R y PID2020-113920RB-100 del Ministerio de Ciencia e Innovación y AICO/2020/256 de la Generalitat Valenciana. / Barro Trastoy, D. (2022). Gibberellins and ovule number: a molecular mechanism [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/187756 / Compendio

[EN] The hormones Gibberellins (GAs) are growing regulators that control fruit set and fruit growth. GAs are perceived by its nuclear receptors GID1 (GA INSENSITIVE DWARF1) (GID1A, GID1B y GID1C), which then trigger degradation of downstream repressors DELLA which are negative regulators of GA response. Our general goal is to know the molecular mechanisms by which GA-mediated fruit set. To understand which of the three GA receptor genes and four DELLA proteins are involved during fruit initiation in Arabidopsis, we have examined their temporal and spatial localization and expression, respectively and identify tissue-specific interactions between GID1 and DELLA. Our data suggest that GID1A can interact with RGA and GAI in all tissues, whereas GID1C-RGL1 and GID1B-RGL2 interactions only occur in valves and ovules, respectively. Functional study of gid1 mutant combinations confirms that GID1A plays a major role during fruit-set and growth, whereas GID1B and GID1C have specific roles in seed development and pod elongation, respectively. Therefore, in ovules, GA perception is mediated by GID1A and GID1B, while GID1A and GID1C are involved in GA perception in valves. On the other hand, to identify which are the genes that may participate in fruit set mediated by GAs, we have used transcriptomic analysis to detect genes regulated in the 4xdella mutant, fruits induced by GAs and pollinated fruits. As many as 10,000 genes appear to be differentially regulated, which suggest the complexity of this process. Among the differential genes, many of them encode for transcription factors that may regulated the GA response in fruit and some of them were tested as early targets of DELLA. The implication in the GA pathway of early target genes, RBE and PIL2, was studied by mutant phenotype analysis and in vitro assays for protein-protein interaction. / [ES] Las giberelinas (GAs) son reguladores del crecimiento que controlan la formación y desarrollo del fruto. Las GAs son percibidas por los receptores nucleares GID1 (GA INSENSITIVE DWARF1) (GID1A, GID1B y GID1C), mediando así la degradación de las proteínas DELLA que actúan como reguladores negativos de la respuesta a GAs. Nuestro objetivo es conocer cuáles son los mecanismos moleculares por los cuales las GAs median la formación y desarrollo del fruto. Para comprender qué receptores GID1 y qué proteínas DELLA (GAI, RGA, RGL1 y RGL2) participan en la formación del fruto hemos analizado su expresión espacial y temporal, identificando las posibles interacciones específicas de tejido entre los GID1 y DELLA. GID1A puede interactuar con RGA y GAI en todos los tejidos del pistilo, mientras que las interacciones entre GID1C-RGL1 y GID1B-RGL2 solamente ocurren en valvas y óvulos, respectivamente. El análisis de alelos mutantes gid1 indica que GID1A tiene una función principal en el crecimiento del fruto, mientras que GID1B y GID1C tienen funciones específicas en desarrollo de la semilla y elongación de la vaina, respectivamente. Por tanto la percepción de GAs en óvulos es mediada por GID1A y GID1B, mientras que en la valva lo es por GID1A y GID1C. Por otro lado, para identificar cuáles son los genes regulados por GAs que participan en la formación del fruto, hemos realizado un análisis transcriptómico en el mutante 4xdella y en frutos partenocárpicos inducidos por GAs y polinizados, identificando más de 10,000 genes diferenciales, lo que sugiere la complejidad del proceso. De éstos se han reconocido varios factores transcripcionales que potencialmente pueden mediar la respuesta a GAs en el fruto, y hemos determinado cuáles de ellos son dianas directas de DELLA. Hemos analizado con más detalle la función de dos de ellos, RBE y PIL2, mediante el análisis de los fenotipos mutantes e interacciones in vitro proteína-proteína. / [CA] Les gibberel·lines (GAs) són reguladors del creixement que controlen la formació i desenvolupament del fruit. Les GAs són percebudes pels receptors nuclears GID1 (GA INSENSITIVE DWARF1) (GID1A, GID1B y GID1C), intervenint així la degradació de les proteïnes DELLA que actuen com reguladors negatius de la resposta a GAs. El nostre objectiu és conéixer quins són els mecanismes moleculars pels quals les GAs mitjancen la formació i desenvolupament del fruit. Per a comprendre que receptors GID1 i que proteïnes DELLA participen en la formació del fruit hem analitzat la seua expressió espacial i temporal, identificant les possibles interaccions específiques de teixit entre els GID1s i DELLAs. GID1A pot interactuar amb RGA i GAI en tots els teixits, mentre que les interaccions entre GID1C-RGL1 i GID1B-RGL2 solament ocorren en valves i òvuls, respectivament. L'anàlisi d'al·lels mutants gid1 indica que GID1A té una funció principal en el creixement del fruit, mentre que GID1B i GID1C té funcions específiques en desenvolupament de la llavor i elongació de la beina, respectivament. Per tant la percepció de GAs en òvuls és mitjançada per GID1A i GID1B, mentre que en la valva ho és per GID1A i GID1C. Per altra banda, per a identificar quins són els gens regulats per GAs que participen en la formació del fruit, hem realitzat una anàlisi transcriptòmatic en el mutant 4xdella i en fruits induïts per GAs i pol·linitzats, identificant més de 10,000 gens diferencials, la qual cosa sugereix la complexitat del procés. D' aquests s'han identificat diversos factors transcripcionals que potencialment poden intervenir en la resposta a GAs en el fruit, i hem determinat quins d'ells són dianes directes de DELLAs. Hem analitzat amb més detall la funció de dos d'ells, RBE i PIL2, mitjançant l'anàlisi dels fenotips mutants i interaccions in vitro proteïna-proteïna. / Gallego Giraldo, C. (2015). PERCEPCIÓN Y SEÑALIZACIÓN DE LAS GIBERELINAS DURANTE LA FRUCTIFICACIÓN EN ARABIDOPSIS THALIANA [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/50429

[ES] Las plantas necesitan acomodar su crecimiento a las condiciones ambientales. Con el objetivo de ajustar su desarrollo a las señales externas, usan una serie de mecanismos moleculares. Uno de estos son las rutas de señalización hormonal, que participan en integrar la información externa con programas de desarrollo propios. Una de las hormonas más relevantes en la biología vegetal son las giberelinas (GAs). La señalización por GAs se inicia con la percepción de la hormona a través del receptor GID1, y continúa por la degradación de las reguladoras transcripcionales DELLA. Sin embargo, solo las plantas vasculares tienen un sistema de percepción de GAs completo. Entender la relevancia de la señalización por GAs requiere estudiar cómo se ensambló la ruta y qué funciones atribuidas a las GAs estaban ya codificadas en las proteínas DELLA ancestrales. Aquí mostramos mediante análisis filogenéticos y bioquímicos que las proteínas DELLA emergieron inequívocamente en un ancestro común de las plantas terrestres, y que el reclutamiento de las DELLAs al módulo de percepción de GAs depende de la presencia de un dominio de transactivación conservado que fue co-optado por el receptor GID1 ancestral para actuar como un degrón dependiente de GAs. Este dominio de transactivación parece regular la co-activación transcripcional de genes concretos por las DELLAs en todas las plantas terrestres mediante el reclutamiento de complejos Mediator a través de su subunidad MED15. Por último, nos hemos centrado en entender las funciones de las proteínas DELLA en briófitas, un clado sin señalización por GAs. Hemos descubierto el rol de la DELLA de Marchantia polymorpha como coordinadora entre las respuestas de crecimiento y estrés, sugiriendo que dicha función estaba ya codificada en proteínas DELLA del ancestro común de plantas terrestres y se ha mantenido durante más de 450 millones de años. / [CA] Les plantes necessiten acomodar el seu creixement a les condicions ambientals. Amb l'objectiu d'ajustar el seu desenvolupament als senyals externs, usen una sèrie de mecanismes moleculars. Un d'aquests són les rutes de senyalització hormonal, que participen en integrar la informació externa amb programes de desenvolupament propis. Una de les hormones més rellevants en la biologia vegetal són les giberel·lines (GAs). La senyalització per GAs s'inicia amb la percepció de l'hormona a través del receptor GID1, i continua per la degradació de les reguladores transcripcionals DELLA. No obstant això, només les plantes vasculars tenen un sistema complet de percepció de GAs. Entendre la rellevància de la senyalització per GAs requereix estudiar com es va assemblar la ruta i quines funcions atribuïdes a les GAs estaven ja codificades en les proteïnes DELLA ancestrals. Ací mostrem mitjançant anàlisis filogenètiques i bioquímiques que les proteïnes DELLA van emergir inequívocament en un ancestre comú de les plantes terrestres, i que el reclutament de les DELLAs al mòdul de percepció de GAs depén de la presència d'un domini de transactivació conservat que va ser co-optat pel receptor GID1 ancestral per a actuar com un degró dependent de GAs. Aquest domini de transactivació sembla regular la co-activació transcripcional de gens concrets per les DELLAs en totes les plantes terrestres mitjançant el reclutament de complexos Mediator a través de la seua subunitat MED15. Finalment, ens hem centrat en entendre les funcions de les proteïnes DELLA en briòfites, un clade sense senyalització per GAs. Hem descobert el rol de la DELLA de Marchantia polymorpha com a coordinadora entre les respostes de creixement i estrés, suggerint que aquesta funció estava ja codificada en proteïnes DELLA de l'ancestre comú de plantes terrestres i s'ha mantingut durant més de 450 milions d'anys. / [EN] Plants need to accommodate their growth habits to environmental conditions. For this aim, several mechanisms are used to adjust developmental responses to exogenous signals. Among them, hormonal signalling pathways participate by integrating external information with endogenous programs. One of the most relevant hormones in plant biology are gibberellins (GAs). GA signalling involves perception of the hormone by the GA receptor GID1 and subsequent degradation of the DELLA transcriptional regulators. However, only vascular plants possess a full GA perception system. Understanding the relevance of GA signalling requires elucidating how this pathway was assembled and which of the functions attributed to GAs were encoded in the ancestral DELLA proteins. Here we show by phylogenetic and biochemical analyses that DELLA proteins emerged unequivocally in a land plant common ancestor and that their recruitment into the GA-perception module relies in the presence of a conserved transactivation domain co-opted by an ancestral GID1 receptor to act as a GA-dependent degron. Moreover, this transactivation domain seems to regulate DELLA-dependent transcriptional co-activation of selected target genes by recruitment of Mediator complexes through the MED15 subunit in all land plants. Finally, we have focused on understanding the functions of DELLA proteins in bryophytes, a clade with no GA signalling. We have uncovered the role of Marchantia polymorpha DELLA protein as a coordinator between growth and stress responses, suggesting that this function was already present in the DELLA protein of a land plant common ancestor and has been maintained for over 450 millions of years. / La realización de esta tesis doctoral ha sido posible gracias a una ayuda para contratos predoctorales FPU (FPU15/01756), dos Ayudas para Estancias Breves FPU (EST17/00237, IPS2, París; EST18/00400, WUR, Wageningen), una ayuda EMBO Short-Term (ASTF 8239, WUR, Wageningen), y la financiación MSCA H2020 RISE para desplazamientos en el contexto del proyecto SIGNAT (RISE Action 644435, PUC, Santiago). Así mismo, el grueso del trabajo experimental incluido ha sido financiado por el proyecto HUBFUN del MINECO (BFU2016-80621-P) / Hernández García, J. (2021). Ancestral Functions of DELLA Proteins [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/169370