Regulación del splicing alternativo en plantas, rol de TOR kinasa en la señalización retrógrada y caracterización de isoformas regulatorias no codificantes
Para las plantas, la luz es la fuente de energía y el regulador más relevante del crecimiento y las adaptaciones al medio induciendo cambios en la expresión génica a varios niveles, incluido el splicing alternativo. El splicing alternativo (AS) produce múltiples transcriptos (variantes o isoformas) a partir de un único gen mediante el uso variable y regulado de diferentes sitios de splicing, modulando significativamente el transcriptoma, y en cierta medida el proteoma, durante el desarrollo y en respuesta a señales ambientales. Además de generar diferentes isoformas que pueden traducirse en distintas proteínas, este proceso también puede dar lugar a variantes sin capacidad de codificación. Algunas de ellas se degradan, lo que permite una delicada regulación de la cantidad de proteína generada. Las señales retrógradas de los cloroplastos activadas por la luz controlan el splicing alternativo en Arabidopsis thaliana. Aquí aportamos pruebas de que la luz regula la expresión de un conjunto básico de factores relacionados con el splicing en células radiculares. Las respuestas de splicing alternativo en las raíces no son causadas directamente por la luz sino desencadenadas por azúcares generados en los tejidos fotosintéticos y movilizados a través de la planta. La quinasa TARGET OF RAPAMYCIN (TOR) desempeña un papel clave en esta vía de señalización. El bloqueo de la expresión de TOR y la inhibición farmacológica de su actividad alteran las respuestas de splicing alternativo a la luz y a los azúcares exógenos en las raíces. Además, demostramos que las decisiones de splicing están mediadas por la función mitocondrial en las raíces. Esto concuerda con reportes previos que muestran que la activación de la TOR quinasa depende de las mitocondrias en las células de las raíces. El doble papel de los azúcares como nutrientes y señales, en sintonía con nuestros hallazgos, sugiere que estas moléculas derivadas de la fotosíntesis actúan como señales móviles que, junto con TOR quinasa, coordinan las respuestas de splicing alternativo a la luz en toda la planta. Por otro lado, sabemos que los transcriptos no codificantes pueden controlar el estado de la cromatina, la abundancia de otros ARNs, e incluso la traducción. Todos estos son roles regulatorios que revisten ciertas moléculas de ARN. Mediante el uso de datos de secuenciaciòn masiva de ARN (RNAseq) disponibles en repositorios públicos, analizamos las poblaciones de ARNs de A. thaliana que serían traducidos activamente (asociados a polirribosomas), aquellos que serían degradados activamente (non-sense mediated mRNA decay, NMD), y los transcriptos que son hallados en diferentes compartimientos subcelulares. Descubrimos que ciertas isoformas de splicing alternativo, sin capacidad codificante, de un conjunto de genes de interés, no se degradan a pesar de la presencia de características asociadas a NMD. En general, esto se debe a que las mismas se acumulan en el núcleo. Con estos datos de partida y a modo de validación de los mismos, analizamos la localización subcelular de las diferentes isoformas de At-RS31 y otros genes de interés (At-SR30, At-U2AF65). Consistentemente, ciertas isoformas que conservan secuencias intrónicas se mantienen en el núcleo. Haciendo uso de la tecnología de Oxford Nanopore (ONT) logramos obtener datos de secuencias largas para validar la existencia (completa) de las isoformas de interés, así como también, su distribución subcelular. Nuestra hipótesis es que estos transcritos no codificantes podrían estar cumpliendo una función nuclear, actuando como ARNs no-codificantes regulatorios (prácticamente lncRNAs -long non-coding RNAs-) generados por splicing alternativo de genes codificantes.
| Main Author: | |
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| Other Authors: | |
| Format: | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis biblioteca |
| Language: | spa |
| Published: |
Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
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| Online Access: | https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7393_Servi http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=aextesis&d=tesis_n7393_Servi_oai |
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