La sobreexpresión promueve el desarrollo de cloroplastos en raíces a través de la activación transcripcional directa de, , y
Autores: Wei, Yunfeng; Yang, Huiping; Wang, Yujing; Shen, Huimin; Zhang, Shuwei; Yang, Zhirong; Yuan, Ling; Wang, Xingchun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
La sobreexpresión promueve el desarrollo de cloroplastos en raíces a través de la activación transcripcional directa de, , y
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Cloroplasto
Desarrollo
Factores de transcripción
PGA37
GLK2
Citoquinina
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 14
Citaciones: Sin citaciones
La biogénesis y el desarrollo de los cloroplastos son procesos esenciales en las plantas, que influyen profundamente en su crecimiento, supervivencia y productividad. Sin embargo, los factores de transcripción que controlan el desarrollo de los cloroplastos, especialmente en las raíces, están poco caracterizados. Aquí, demostramos que la expresión ectópica del factor de transcripción específico de semillas Regulador del Crecimiento Vegetal 37 (PGA37) promueve el desarrollo de cloroplastos en las raíces, causando el enverdecimiento de las raíces. Utilizando un sistema de expresión génica inducible por esteroides y RNA-Seq, identificamos 97 genes potenciales objetivo de PGA37. Notablemente, PGA37 activa directamente el factor de transcripción GOLDEN2-LIKE (GLK2), que gobierna la biogénesis de cloroplastos. Una sobreexpresión replicó el fenotipo de enverdecimiento de raíces observado en plantas sobreexpresoras de PGA37, mientras que la mutación de GLK2 redujo significativamente el contenido de clorofila y suprimió el enverdecimiento de raíces en plántulas sobreexpresoras de PGA37. Además, PGA37 se une directamente a los promotores de los reguladores de respuesta tipo-B ARR13 y ARR21, activando así la vía de señalización de citoquininas. Las mutaciones en estos reguladores disminuyeron parcialmente la acumulación de clorofila en plántulas sobreexpresoras de PGA37, sugiriendo que el desarrollo de cloroplastos regulado por PGA37 está parcialmente mediado por la señalización de citoquininas a través de ARR13 y ARR21. En conjunto, proponemos que PGA37 orquesta el desarrollo de cloroplastos regulando coordinadamente factores de transcripción de varias familias, incluyendo GLK2, ARR13 y ARR21, posicionándolo como un regulador clave del desarrollo de cloroplastos.
Descripción
La biogénesis y el desarrollo de los cloroplastos son procesos esenciales en las plantas, que influyen profundamente en su crecimiento, supervivencia y productividad. Sin embargo, los factores de transcripción que controlan el desarrollo de los cloroplastos, especialmente en las raíces, están poco caracterizados. Aquí, demostramos que la expresión ectópica del factor de transcripción específico de semillas Regulador del Crecimiento Vegetal 37 (PGA37) promueve el desarrollo de cloroplastos en las raíces, causando el enverdecimiento de las raíces. Utilizando un sistema de expresión génica inducible por esteroides y RNA-Seq, identificamos 97 genes potenciales objetivo de PGA37. Notablemente, PGA37 activa directamente el factor de transcripción GOLDEN2-LIKE (GLK2), que gobierna la biogénesis de cloroplastos. Una sobreexpresión replicó el fenotipo de enverdecimiento de raíces observado en plantas sobreexpresoras de PGA37, mientras que la mutación de GLK2 redujo significativamente el contenido de clorofila y suprimió el enverdecimiento de raíces en plántulas sobreexpresoras de PGA37. Además, PGA37 se une directamente a los promotores de los reguladores de respuesta tipo-B ARR13 y ARR21, activando así la vía de señalización de citoquininas. Las mutaciones en estos reguladores disminuyeron parcialmente la acumulación de clorofila en plántulas sobreexpresoras de PGA37, sugiriendo que el desarrollo de cloroplastos regulado por PGA37 está parcialmente mediado por la señalización de citoquininas a través de ARR13 y ARR21. En conjunto, proponemos que PGA37 orquesta el desarrollo de cloroplastos regulando coordinadamente factores de transcripción de varias familias, incluyendo GLK2, ARR13 y ARR21, posicionándolo como un regulador clave del desarrollo de cloroplastos.