Análisis funcional de genes cruciales para el desarrollo de sitios de alimentación inducidos por nematodos agalladores (meloidogyne spp.) en arabidopsis. Functional analysis of genes crucial for the development of feeding sites induced by root-knot nematodes (meloidogyne spp.) in arabidopsis
- Autores: Fernando Evaristo Díaz Manzano
- Directores de la Tesis: Carolina Escobar de Lucas (dir. tes.), Carmen Fenoll (codir. tes.), Fernando Evaristo Díaz Manzano (tut. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Castilla-La Mancha ( España ) en 2017
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: María Fe Andrés (presid.), Virginia Ruíz Ferrer (secret.), Krzysztof Wieczorek (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ciencias Agrarias y Ambientales por la Universidad de Castilla-La Mancha
- Materias:
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- Resumen
Los nematodos formadores de agallas (RKNs) del género Meloidogyne producen importantes pérdidas agrícolas. Estos nematodos infectan las raíces en la zona de elongación y penetran en el cilindro vascular migrando intercelularmente desde la zona meristemática. Inducen, a partir de células de la raíz de identidad todavía desconocida, pseudo-órganos llamados agallas donde se producen la hipertrofia e hiperplasia de los tejidos. Los RKNs también inducen dentro de la agalla sus células especializadas de alimentación, llamadas células gigantes (GCs).
Nuestro grupo ha aislado GCs a tiempos tempranos mediante microdisección por láser y ha estudiado su transcriptoma en la planta modelo Arabidopsis thaliana, revelando un alto número de genes diferencialmente reprimidos, lo cual es consistente con un proceso de reprogramación de la expresión génica durante la diferenciación de estas células de nutrición. Posteriormente, la secuenciación masiva de pequeños ARNs (sRNAs) identificó cambios en diferentes poblaciones de sRNAs dentro de las agallas; en concreto, los rasiRNAs, que eran abundantes en las agallas, además se sabe que están implicados en procesos epigenéticos de la célula vegetal. Esto sugiere un posible mecanismo de silenciamiento de genes en los sitios de alimentación de los RKNs a través de los sRNAs. Entre ellos, la población de miRNAs en las agallas fue también diferencial en comparación con las raíces control no infectadas. En este contexto, hemos estudiado la participación de los miR390 y miR172 en la interacción planta-nematodo; ambos son reguladores de factores de transcripción, el primero de factores de respuesta a auxina y el segundo de la familia AP2 implicada en floración. Además, ambos miRNAs mostraron un papel crucial durante el desarrollo de las agallas/GCs junto con varios transductores intermedios.
Del mismo modo, el transcriptoma específico de GCs en las primeras etapas de desarrollo mostró similitudes con el transcriptoma de células indiferenciadas del meristemo apical de la raíz (el centro quiescente, QC) y de los primordios de raíces laterales (LR). Analizamos la expresión y la función de una batería de genes implicados en las vías de transducción críticas durante las primeras etapas de la formación de LR (módulos de preiniciación e iniciación de LR). La mayoría de ellos mostraron un papel crucial durante el desarrollo de la agalla/GCs; sin embargo, algunos componentes moleculares implicados en la formación de LR mostraron diferencias con las agallas. Aún así, el desarrollo de las agallas presenta importantes similitudes con el de las raíces laterales durante las primeras etapas, posiblemente compartiendo, al menos parcialmente, patrones paralelos de diferenciación celular.
