Caracterización molecular de secuencias homólogas a factores de transcripción de la familia TGA en papaya (Carica papaya L.) / Fabio Marcelo Idrovo Espín

Tesis (Doctorado en Ciencias Biológicas : Opción Biotecnología) .-- Centro de Investigación Científica de Yucatán, 2012.

Los factores transcripcionales TGA (TGACG MOTIF-BINDING FACTOR) están involucrados en la defensa de la planta e interactúan con la proteína NPR1 considerada como la reguladora maestra de la respuesta sistémica adquirida (SAR) y promover de esta forma la expresión de genes PR (Pathogenesis related). El desarrollo de la presente tesis se debe a la falta de conocimiento del número, la estructura, filogenia y el comportamiento de genes que codifican para factores transcripcionales TGA de papaya Maradol y su posible relación con la defensa en papaya. En comparación con las 10 secuencias genómicas de AtTGA de Arabidopsis thaliana, se encontraron in silico seis genes homólogos dentro del genoma de C. papaya var SunUp y se denominaron como CpTGAl, CpTGA2, CpTGA3, CpTGA4, CpTGA5 y CpTGA6 y un gen homólogo a bZIP denominado CpTGA7 que presentaron altos porcentajes de identidad de nucleótidos traducidos en la búsqueda tblastx. CpTGA5 corresponde a una secuencia previamente reportada como bZIP (denominada Cp25) que no había sido reportada como TGA. En el árbol filogenético se observó que tres genes se agruparon uno cada uno dentro de subclados originalmente relacionados con defensa. Se propuso la clasificación de los CpTGA en función de los subclados formados I, II o III involucrados en defensa y desarrollo. CpTGAl, CpTGA, CpTGA6 y CpTGA4 mostraron expresión basal en todos los tejidos que se probaron. CpTGA2 se expresó fuertemente en todos los tejidos excepto en peciolos mientras que CpTGA5 se expresó solamente en pétalos y en menor medida en peciolos lo que sugiere que este gen es tejido específico y puede estar involucrado en desarrollo floral de papaya. Por otro lado se evaluó la expresión de toda la familia de CpTGA en respuesta a ácido salicílico (SA). La expresión de CpTGA3, CPTGA4 Y CPTGA6 incrementó ligeramente en respuesta a SA, lo que sugiere la posible participación de estos genes en la respuesta SAR en papaya. Adicionalmente se evaluó la expresión de genes CpTGA en frutos de papaya Maradol contra C. gloeosporioides. CpTGAl, CpTGA3 y CpTGA6 mostraron expresión aparentemente menor en frutos infectados lo que sugiere que estos genes no responden adecuadamente contra el patógeno. CpTGA2, CpTGA4 y CpTGAS nc_presentaron cambio en la expresión y probablemente que no se relacionen en la defensa en contra de C. gloeosporioides. Por el contrario CpTGAl fue el único que aumentó su expresión y podría relacionarse en la defensa en contra del patógeno. También se transformó diferentes tejidos de papaya. Se verificó la expresión transitoria de un gen reportero uidA regulado por un promotor inducible por etanol. Finalmente se estableció un protocolo alternativo de embriogénesis somática de papaya Maradol a partir de embriones cigóticos. Conjuntamente la expresión transitoria y la transformación de embriones somáticos ofrecen la posibilidad de obtener plantas transgénicas de papaya Maradol que sobre expresen transgenes como los TGAs regulados por un promotor inducible con la finalidad de aumentar la resistencia de papaya en contra de patógenos como C.gloeosporioides.