Disección de Programas de Desarrollo y Módulos Regulatorios que Dirigen la Identidad de las Células de Transferencia del Endospermo y de la Aleurona en el Endospermo Sincitial de la Cebada
Autores: Hertig, Christian; Rutten, Twan; Melzer, Michael; Schippers, Jos H. M.; Thiel, Johannes
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Disección de Programas de Desarrollo y Módulos Regulatorios que Dirigen la Identidad de las Células de Transferencia del Endospermo y de la Aleurona en el Endospermo Sincitial de la Cebada
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Endospermo
Sincitio
ETC
Aleurona
Señalización
TFs
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 10
Citaciones: Sin citaciones
El desarrollo del endospermo en la cebada comienza con la formación de un sincitio multinucleado, seguido de la celularización en la parte ventral del sincitio, generando células de transferencia de endospermo (ETCs) como primer subdominio en diferenciación, mientras que las células de aleurona (AL) se originarán de la periferia del sincitio envolvente. La señalización posicional en la etapa sincitial determina la identidad celular en el endospermo de los cereales. Aquí, realizamos un análisis morfológico y empleamos secuenciación de ARN basada en microdisección por láser (LCM) de la región de ETC y el sincitio periférico al inicio de la celularización para desglosar los programas de desarrollo y regulación que dirigen la especificación celular en el endospermo temprano. Los datos del transcriptoma revelaron características específicas del dominio e identificaron la señalización de dos componentes (TCS) y actividades hormonales (auxina, ABA, etileno) con factores de transcripción (TFs) asociados como los principales enlaces regulatorios para la especificación de ETC. Por el contrario, la señalización hormonal diferencial (auxina canónica, giberelinas, citoquinina) y los TFs interactuantes controlan la duración de la fase sincitial y el momento de la celularización de los iniciales de AL. La expresión específica del dominio de los genes candidatos fue validada mediante hibridación in situ y se confirmaron las interacciones proteína-proteína putativas mediante ensayos de split-YFP. Este es el primer análisis del transcriptoma que desglosa los subdominios sincitiales de las semillas de cereales y proporciona un marco esencial para la diferenciación inicial del endospermo en la cebada, que probablemente también sea valioso para estudios comparativos con otros cultivos de cereales.
Descripción
El desarrollo del endospermo en la cebada comienza con la formación de un sincitio multinucleado, seguido de la celularización en la parte ventral del sincitio, generando células de transferencia de endospermo (ETCs) como primer subdominio en diferenciación, mientras que las células de aleurona (AL) se originarán de la periferia del sincitio envolvente. La señalización posicional en la etapa sincitial determina la identidad celular en el endospermo de los cereales. Aquí, realizamos un análisis morfológico y empleamos secuenciación de ARN basada en microdisección por láser (LCM) de la región de ETC y el sincitio periférico al inicio de la celularización para desglosar los programas de desarrollo y regulación que dirigen la especificación celular en el endospermo temprano. Los datos del transcriptoma revelaron características específicas del dominio e identificaron la señalización de dos componentes (TCS) y actividades hormonales (auxina, ABA, etileno) con factores de transcripción (TFs) asociados como los principales enlaces regulatorios para la especificación de ETC. Por el contrario, la señalización hormonal diferencial (auxina canónica, giberelinas, citoquinina) y los TFs interactuantes controlan la duración de la fase sincitial y el momento de la celularización de los iniciales de AL. La expresión específica del dominio de los genes candidatos fue validada mediante hibridación in situ y se confirmaron las interacciones proteína-proteína putativas mediante ensayos de split-YFP. Este es el primer análisis del transcriptoma que desglosa los subdominios sincitiales de las semillas de cereales y proporciona un marco esencial para la diferenciación inicial del endospermo en la cebada, que probablemente también sea valioso para estudios comparativos con otros cultivos de cereales.