Deciphering the biological functions of the fungal volatile compounds-responsive proteins RALF22 and CLPC2.

Abstract

El presente trabajo de tesis doctoral investiga los mecanismos moleculares subyacentes a las interacciones planta-microorganismo mediadas por compuestos volátiles (CVs) fúngicos, focalizándose en el papel del péptido RALF22 y la chaperona plastidial CLPC2. En el primer capítulo se demuestra que el etileno emitido por el hongo Penicillium aurantiogriseum reprograma la arquitectura radicular. Se establece que el péptido RALF22 y su receptor FERONIA conforman un nodo central indispensable para esta respuesta. Concretamente, RALF22 integra la señal del etileno fúngico con las rutas endógenas de señalización de auxinas, etileno, especies reactivas de oxígeno (ROS) y azúcares derivados de la fotosíntesis. Esta convergencia de señales induce la hiperelongación y proliferación de los pelos radiculares, permitiendo a la planta ajustar su morfología para optimizar la interacción microbiana y la captación de recursos. El segundo capítulo aborda la respuesta celular sistémica mediada por la proteostasis del cloroplasto dependiente del complejo proteolítico CLP. La investigación evidencia que la chaperona CLPC2 es estrictamente necesaria para la adaptación fisiológica a los CVs fúngicos, demostrando una divergencia funcional fundamental respecto a su homóloga CLPC1. Mientras que CLPC1 regula preferentemente el transporte de electrones fotosintéticos, CLPC2 ejerce un papel dominante y específico sobre la conductancia estomática, la homeostasis hormonal y resulta crítica para el desarrollo embrionario y la viabilidad de las semillas. Adicionalmente, el análisis proteómico sugiere que ambas chaperonas compiten por ensamblarse al núcleo catalítico CLPPR. En conclusión, esta investigación dilucida dos vías críticas de adaptación vegetal: una red de señalización radicular (RALF22) y un mecanismo de control de calidad proteica plastidial (CLPC2). Estos descubrimientos evidencian la plasticidad del sistema de percepción vegetal frente al microbioma, aportando bases mecanísticas fundamentales para el diseño de futuras estrategias biotecnológicas orientadas a una agricultura sostenible.