En plantas, la señalización a través de las cascadas de MAP quinasas dalugar a un amplio número de respuestas celulares que incluyen la división ydiferenciación celular, así como respuestas a estrés de origen abiótico o biótico(Mishra et al., 2006).Las MAP quinasas de plantas pueden ser clasificadas, en base a lasimilitud de la secuencia de aminoácidos, en cuatro grupos (A-D), cada grupose ha clasificado a su vez en dos subgrupos (1 y 2). Se dispone de muy pocainformación acerca de los miembros del subgrupo C1 (Nakagami et al., 2005).Dentro de este grupo se encuentran Ntf3 de tabaco, PhMEK1 de petunia yPsMAPK2 de guisante. En Arabidopsis, el subgrupo C1 está constituido pordos genes de MAP quinasas: AtMPK1 (At1g10210) y AtMPK2 (At1g59580). Lafunción de estos genes no se conoce, aunque hay algún dato que indica unaposible relación entre esos genes y respuestas de estrés. Se ha descrito quelos niveles del ARNm de AtMPK1 y AtMPK2 aumentan ligeramente tras untratamiento de salinidad (Mizoguchi et al., 1996), y que disminuyen a las 24horas tras un tratamiento a baja temperatura (Vogel et al., 2005). Además,resultados obtenidos mediante análisis de micromatrices indican que laexpresión de AtMPK1 es mayor en plántulas crecidas en oscuridad que enplántulas crecidas en presencia de luz (Ma et al., 2005). El análisis de los datosde expresión depositados en bases de datos de acceso público indican que losniveles de expresión de estos genes son muy bajos y que no hay cambiosrelevantes tras las diferentes condiciones ensayadas (Zimmermann et al.,2004). No hay ningún dato sobre la regulación de la actividad quinasa de lasMAP quinasas del subgrupo C1.La presente Tesis aborda el estudio de la función de PsMAPK2(guisante), AtMPK1 y AtMPK2 (Arabidopsis), genes que codifican MAPquinasas del subgrupo C1. Para emprender dicho estudio, se han realizadodiferentes aproximaciones: 1- Se ha analizado la expresión de estas MAPKsen distintos órganos de la planta; 2- Se han obtenido plantas transgénicas deArabidopsis que expresan distintas versiones mutantes de PsMAPK2; 3- Se haanalizado la actividad quinasa de estas MAPKs en respuesta a distintasseñales de estrés.Según resultados obtenidos por RT-PCR, PsMAPK2 se expresa en todoslos órganos de guisante y principalmente en anteras. Por otro lado la expresiónde las distintas versiones de PsMAPK2 en Arabidopsis da lugar a un fenotipode esterilidad masculina, debido a que no se produce la dehiscencia de lasanteras y la posterior liberación del polen. Estos resultados sugieren unaposible función de PsMAPK2 en el desarrollo de las anteras.AtMPK1/2 se expresan en todos los órganos de Arabidopsis. Además, elanálisis de la expresión de ambas MAPKs en plántulas indica que la luzdisminuye su expresión tanto en plántulas crecidas con ciclos de luz/oscuridadcomo en plántulas etioladas cuando se transfieren a la luz. El estudio de larespuesta a la luz de plántulas etioladas del doble mutante Atmpk1 Atmpk2revela que estas plántulas presentan una inhibición de la desetiolización conrespecto a la línea silvestre, sugiriendo la participación de AtMPK1/2 en elproceso de desetiolización.Por último, en la presente Tesis se ha demostrado por primera vez laregulación de la actividad de PsMAPK2 y AtMPK1/2 en respuesta a una señal.Se ha detectado un aumento en la actividad quinasa de PsMAPK2 y AtMPK1/2en respuesta al daño mecánico y al ácido jasmónico. Además, otras moléculasseñalizadoras de estrés como el ácido abscísico y el peróxido de hidrógenotambién regulan la actividad quinasa de PsMAPK2 y AtMPK1/2. / Mitogen-activated protein kinase (MAPK) cascades link extracellular stimuli withseveral cellular responses. These cascades are evolutionary conservedsignalling modules present in all eukaryotes. MAPKs are serine/threoninekinases that are activated by dual phosphorylation of the threonine and thetyrosine residues at a TXY activation motif. These phosphorylations areperformed by a MAPK kinase (MAPKK), which is in turn activated by anupstream MAPKK kinase (MAPKKK).In Arabidopsis thaliana, twenty MAPKs have been identified and classifiedaccording to their sequence homology into four major groups (A to D). A largeamount of information about MAPKs in group A and B is available but very littleis known about MAPKs of subgroup C1. Specific changes in transcript levelsduring pollen or ovule development have been reported for two members of C1subgroup, ntf3 from tobacco and PMEK1 from Petunia. In Arabidopsis,subgroup C1 is constituted by two MAPK genes: AtMPK1 (AT1G10210) andAtMPK2 (AT1G59580). The function of these genes remains mostly unknown,regardless of data which indicate a possible relationship between these genesand some stress responses. It has been reported that the mRNA levels ofAtMPK1 and AtMPK2 increased slightly under salt stress and are downregulatedafter 24 h of cold treatment, respectively. Gene expression datadeposited in public microarray repertories indicate a very low expression of thecorresponding mRNAs and few and no relevant changes in their expressionunder a large variety of tissues and conditions. No data about the regulation ofthe kinase activity of subgroup C1 MAPKs is available. In this manuscript, weshow that the two Arabidopsis MAPKs of subgroup C1 (AtMPK1 and AtMPK2)and one Pea MAPK of subgroup C1 (PsMAPK2) are activated by wounding, JA,ABA and H2O2.Meanwhile, transgenic Arabidopsis plants expressing PsMAPK2, PsMAPK2-LOF (loss-of-function mutation) or PsMAPK2-GOF (gain-of-function mutation)exhibited severe male sterility due to defects in anther development.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:TDX_UV/oai:www.tdx.cat:10803/9540 |
| Date | 23 March 2007 |
| Creators | Ortiz Masià, Mª Dolores |
| Contributors | Aniento Company, Fernando, Marcote Zaragoza, Mª Jesús, Universitat de València. Departament de Bioquímica i Biologia Molecular |
| Publisher | Universitat de València |
| Source Sets | Universitat de València |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| Format | application/pdf |
| Source | TDX (Tesis Doctorals en Xarxa) |
| Rights | ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs., info:eu-repo/semantics/openAccess |
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