Evaluación de la función de los genes AtDFG10s en Arabidopsis thaliana y su importancia en el efecto fisiológico y celular de Sortin2

Abstract

El Sistema de endomembranas regula la correcta localización subcelular de macromo léculas mediante el tráfico de vesículas entre los diferentes organelos. Por genómica~uímica, se ha determinado que la función de ScDFG 1 O de Saccharomyces cerevisiae se requiere para la acción de Sortin2, un compuesto químico que altera el Sistema de endomembranas de Saccharomyces cerevisiae y Arabidopsis thaliana. Sorprendentemente en levaduras, la función de ScDFG 10 ha sido ligada también a la biosíntesis de dolicol, un lípido esencial en la N-glicosilación de proteínas. En este trabajo se estudió la función de los genes AtDFG lOs en Arabidopsis thaliana, los cuales son ortólogos a ScDFG 10. La función celular de los productos proteico s de AtDFGIO-l y AtDFGIO-2 se analizó mediante la complementación de la función de ScDFGIO en la levadura mutante dfglO!1. Se mostró que AtDFGIO-2 complementa la función de ScDFGIO, por lo que se podría esperar que cumpla la misma función en Arabidopsis tomando en cuenta la conservación entre levaduras y plantas. Sin embargo, en este sistema heterólogo, AtDFGIO-l no cumple la función de ScDFGIO, probablemente porque su localización subcelular corresponde inesperadamente al lumen de la vacuola. El análisis de la función de AtDFG lOs en Arabidopsis se estudió observando el efecto que causa su pérdida de función. Para ello se utilizó mutantes insercionales de TDNA homocigotas con pérdida de función parcial de AtDFGIO-l y AtDFGIO-2, además de la doble mutante atdfglO-l-l/atdfglO-2-1, aislada en este trabajo. La pérdida de función de AtDFG IOs provocó una inducción en la formación de raíces laterales. Esta inducción se revirtió por la restitución de los genes interrumpidos en las mutantes simples, lo que indica que efectivamente la función de estos genes está vinculada a la formación de raíces laterales en Arabidopsis. Además, la pérdida de función de AtDFG lOs otorgó una mayor resistencia a la alteración de la respuesta gravitrópica radicular dependiente de Sortin2. Es más, se observó que la pérdida de función de AtDFG 1 Os fenocopió el efecto de Sortin2 relativo a la inducción de la formación de raíces laterales. Esto, en conjunto con una menor sensibilidad tanto a esta inducción como a la aceleración del tráfico endocítico, los cuales son efectos dependientes de Sortin2. Estos resultados sugieren que la función de AtDFG lOs es importante en la acción de Sortin2 en Arabidopsis y que su función es requerida en la inducción del tráfico endocítico vinculada al desarrollo de raíces laterales. Interesantemente, la pérdida de función de AtDFG lOs también otorga una menor sensibilidad a Tunicamicina, un inhibidor de la N-glicosilación de proteínas y consecuentemente un inductor de la respuesta a proteína malplegada. Esto es un indicio de que la función de AtDFGIOs está implicada en la N-glicosilación de proteínas en Arabidopsis. En conjunto, estos resultados sugieren un vínculo funcional entre la Nglicosilación de proteínas y la regulación del tráfico endocítico en Arabidopsis thaliana, el cual incide en la formación de las raíces laterales en este organismo vegetal. XlV