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Genes implicados en el desarrollo de la semilla de Arabidopsis thaliana (L.): caracterización de los genes AtAnkTm

by Becerra Baeza, Cristian Marcelo

Abstract (Summary)
La embriogénesis es uno de los procesos más cruciales en el desarrollo vegetal. La secuenciación de ESTs (Expressed Sequences Tags) de la genoteca ATISLA, de semillas de 2 a 6 DDA (Días Después de Antesis), permitió identificar categorías funcionales típicas de desarrollo temprano de semilla como ciclo de división celular, reserva de nutrientes y traducción. A través del análisis in silico, considerando las ESTs de semilla inmadura depositadas en las bases de datos en una primera etapa y aquellos genes cuya expresión era elevada en semilla utilizando el programa Meta analyzer de Genevestigator en una segunda, se lograron identificar 49 genes cuya expresión es específica de semilla inmadura, resultados que fueron confirmados por RT-PCR e hibridación in situ. Al comparar estos 49 genes con el genoma completo de Arabidopsis, se encontraron diferencias estadísticas significativas para las categorías funcionales de reserva de reserva de nutrientes, metabolismo de carbohidratos, respuesta a estrés abiótico y tráfico subcelular y transporte. Las repeticiones anquirina son motivos de 33 aminoácidos repetidos en tándem cuya principal función descrita en animales es de interacción proteína-proteína. Participan en diversas funciones tanto en animales como en vegetales. Mediante análisis in silico fue posible identificar 509 repeticiones anquirina, que son codificadas por 105 genes. Se obtuvo una secuencia consenso de repetición anquirina de Arabidopsis que es similar a la de animales, por lo que es posible que las repeticiones anquirina en plantas cumplan la misma función que en animales. Los 105 genes codifican proteínas que se dividieron en 16 clases diferentes en función de los dominios o motivos que acompañaban a las repeticiones anquirina. El grupo más numeroso corresponde a las proteínas con dominios de repeticiones anquirina y transmembrana (37, proteínas ATANKTM). Mediante análisis neighbor joining de la región de dominios de repeticiones anquirina, estas proteínas se clasificaron en 6 familias distintas. Los genes AtAnkTm se encuentran repartidos en los cinco cromosomas de Arabidopsis y existen eventos de duplicación tanto a nivel inter- como intracromosómico, además de la presencia de genes duplicados en tándem (con 1 grupo de hasta 7 miembros). Mediante RT-PCR en diferentes órganos y bajo diferentes condiciones de estrés, fue posible observar que los genes AtAnkTm poseen patrones de expresión muy diferentes incluso dentro de una misma familia, por lo tanto, es posible que cumplan funciones muy variadas. Estos resultados fueron contrastados con análisis de bases de datos de ESTs y micromatrices utilizando el programa de visualización de expresión de genes de AtGenExpress. Se identificó un gen (AtAnkTm28) cuya expresión es en silicua inmadura y específicamente de semilla, mediante RT-PCR. Por hibridación in situ, se detectó expresión en embrión, suspensor y endospermo nuclear libre. La fusión de la región transmembrana de la proteína ATANKTM28 a GFP se localiza en algunos puntos específicos de la membrana citoplasmática. La mutación en los genes AtAnkTm2 y AtAnkTm9 produce una reducción en la viabilidad de los granos de polen. La mutación de AtAnktm2 también produce cambios en la estructura de la exina.
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Bibliographical Information:

Advisor:Martínez Gómez, Maria Carmen; Puigdomènech Rosell, Pere; Vicient Sánchez, Carlos M.

School:Universitat Autónoma de Barcelona

School Location:Spain

Source Type:Master's Thesis

Keywords:406 departament de bioquimica i biologia molecular

ISBN:

Date of Publication:03/31/2006

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