Resumen de Estudi de la funció del factor de transcripció stnac103 en el fel·lema
Els factors de transcripció NAC són específics de plantes i una de les famílies més nombroses i més àmpliament distribuïdes en el regne vegetal. Han estat identificats des dels briòfits a les angiospermes i amb una diversificació creixent que actualment s'ha vist que pot arribar a 200 gens en una sola espècie. La família NAC de factors de transcripció realitza funcions tan diverses com l'establiment de meristemes, la resposta a senescència, la morfogènia o la resposta a l'estrès i a virus. Un d'aquests gens NAC es va identificar en surera com a bon candidat de la regulació de la suberina ja que, en comparacions de transcriptomes i perfils d'acumulació de transcrit, es va observar que el gen s'induïa de forma preferent en teixits suberitzats. Prèviament a aquesta tesi es van obtenir línies de patatera transgèniques, sobreexpressants i silenciades per l'ortòleg de surera en patatera, anomenat StNAC103. Per al silenciament d'StNAC103 es van realitzar dues construccions: una dirigida a una regió específica del gen (línies transformades designades NSE) i l'altra contra una regió conservada de la família NAC (línies transformades NSC).
L'objectiu principal d'aquesta tesi ha estat entendre millor el paper d'StNAC103 en els teixits suberitzats i és per això que s'ha analitzat els efectes fenotípics del silenciament/sobreexpressió d'StNAC103 en aspectes bàsics per al funcionament del periderma com són la composició química de suberina i ceres, la ultraestructura de la paret cel·lular suberificada i la permeància del periderma. L'anàlisi química s'ha realitzat mitjançant cromatografia de gasos acoblada a un detector de ionització de flama (GC-FID) per tal de quantificar cadascun dels tipus de molècules provinents dels extractes de suberina i ceres. S'observa que les línies silenciades per StNAC103 presenten un augment significatiu en la deposició de suberina i ceres, així com també en l'acumulació de classes de substàncies concretes com: alcans en les ceres; i alcohols, ¿-hidroxiàcids i àcid ferúlic en la suberina. Aquest fenotip s'observa tant en el les línies NSE com NSC. Tanmateix, amb el silenciament conservat s'observen majors efectes encara, tant a nivell d'acumulació de suberina i ceres com en el nombre de classes de substància afectades. A més, a més, en les línies NSC també s'observa un augment significatiu d'èsters i diàcids. En canvi, pel que fa a les línies de sobreexpressió no s'observa cap efecte remarcable a nivell d'acumulació de suberina i ceres ni a nivell de classes de substàncies. Tot i els efectes a nivell de composició química del periderma de les línies silenciades, la microscòpia electrònica de transmissió (TEM) no mostra canvis en la disposició lamel·lar de la suberina.
En aquesta tesi s'ha obtingut una nova línia transgènica de patatera transformada mitjançant la incorporació del promotor d'StNAC103 en un vector delator transcriptional que permetrà localitzar a nivell tissular l¿activació del promotor a través de les proteïnes GUS o GFP (línia ProStNAC103::GUS-GFP). La transformació de patatera s'ha realitzat establement i mitjançant Agrobacterium tumefaciens. Aquesta nova línia ha permès localitzar amb microscòpia òptica de camp clar i de fluorescència, l'activació del promotor d'StNAC103 a la capa basal del fel·lema, a la base de les lenticel·les i dèbilment a l'endodermis i l'exodermis. També ha servit per detectar activitat del promotor a teixit ferit de tubercle i observar com aquesta activitat es dóna concomitantment amb la depleció d'amiloplastos en cèl·lules de la capa de tancament. En concordança amb aquests resultats, l'anàlisi d'acumulació de transcrit mitjançant Real Time PCR, indica que StNAC103 s'indueix en fel·lema, arrel i teixit ferit. La inducció per ferida s'observa tant en fulla com en tubercle, i els nivells del transcrit van augmentant progressivament al llarg de la cicatrització de ferida. A més, en els dos teixits cicatricials s'observa que el perfil d'acumulació de transcrit d'StNAC103 és similar al de dos gens implicats en la biosíntesi de la suberina. Es tracta de la w-hidroxilasa d'àcids grassos CYP86A33 i de la feruloïl transferasa d'w-hidroxiàcids i alcohols FHT, la qual s'indueix encara abans que StNAC103 i CYP86A33. Cal remarcar que també s'observa inducció d'acumulació de transcrit en fulla sistèmica de plantes ferides.
Així doncs, els resultats obtinguts en aquesta tesi indiquen que l'activitat del promotor d'StNAC103 s¿indueix en teixits on és activa la síntesi de suberina i l'acumulació del transcrit corresponent es dóna concomitantment a la de CYP86A33 i s'inicia posteriorment a la d'FHT. Tanmateix, l'augment en l'acumulació de suberina i ceres en els peridermes silenciats per StNAC103 suggereix un paper repressor d'aquest factor de transcripció. Tot plegat fa pensar que hi ha d'haver una regulació molt fina de la síntesi de suberina i ceres en el periderma i que StNAC103 hi té un paper destacat.
