Small RNAs and plant defense: from functional characterisation to tool development

Abstract

Las plantas codifican para una batería de receptores intracelulares conocidos como genes de Resistencia o NLRs (nucleotide-binding leucine-rich repeat receptors), que reconocen a proteínas efectoras y disparan una respuesta de defensa de tipo ETI (Effector-Triggered Immunity). En plantas, estos genes se clasifican en dos sub-familias: CNLs (Coiled-Coil) o TNLs (Toll-interleukin-1). Esta tesis doctoral, ha demostrado que el miR825-5p de Arabidopsis thaliana regula la expresión del gen TNL, AT5G38850 (MIST1). El reconocimiento ocurre mediante una secuencia presente en MIST1 que codifica para el motivo TIR-2, ligado al correcto funcionamiento de estos receptores. Además, este miRNA dispara la producción de siRNAs secundarios (phasiRNAs) a partir de MIST1, estableciendo una compleja red de regulación de genes de resistencia con una implicación en la respuesta inmune frente a Pseudomonas syringae. Durante la respuesta de defensa, tanto el miR825-5p como los phasiRNAs reducen su acumulación, permitiendo la expresión de los genes TNLs. Gracias a el uso de fusiones transcripcionales al gen chivato GUS se han caracterizado los patrones de expresión de ambos genes (Pri-miR825 y MIST1) así como el dominio de actividad del miR825-5p. Esta caracterización sugiere una mayor actividad del miRNA y una mayor producción de phasiRNAs en las hojas adultas de Arabidopsis thaliana. Además, se observo una reducción de los niveles del miRNA maduro y phasiRNAs y el incremento de los niveles de su diana MIST1, durante el desarrollo. Estos resultados están en concordancia con observaciones previas que describen un aumento de la resistencia frente a P. syringae durante el envejecimiento de las hojas de A. thaliana.