Determinación de marcas epigenéticas en genes implicados en la respuesta temprana a botrytis cinerea de arabidopsis thaliana y solanum lycopersicum

Resumen

Existen en estudios recientes realizados en plantas, evidencias que vinculan la presencia de modificaciones epigenéticas con su respuesta a estreses bióticos. Sin embargo, dentro de estos estreses no se encuentra a penas información sobre patógenos necrótrofos. En esta tesis se exploran las posibles alteraciones en la estructura cromatinica que plantas de las especies Arabidopsis thaliana y Solanum lycopersicum (tomate) podrían experimentar en varios de sus genes expresados en la respuesta a la infección por Botrytis cinerea, un hongo necrótrofo. Se plantea para ellos la puesta a punto de un protocolo de extracción de cromatina y de inmunoprecipitación de la misma (ChIP) y, se relatan las dificultades derivadas de un patosistema de estas características, en las que el patógeno genera tejido necrótico a medida que avanza. Una vez obtenidos los protocolos funcionales, se analizan diversas modificaciones epigenéticas; concretamente de la hisona 3, entre ellas: algunas que se han relacionado con activación transcripcional como H3K4me3, H3K9ac y otras relacionadas con represión como H3K27me3; por otreo lado se estudia la presencia de la RNAPII en algunas condiciones. Los resultados muestran, en plantas de A. thaliana infectada a dos tiempos, un enriquecimiento de estas marcas activadoras en la zona del cuerpo y el promotor del gen AtPR1 (marcador de activación de una de las principales rutas defensivas), así como empobrecimiento de la represora. Resultados similares se observan con otros genes inducidos como AtCYP71A13 o AtELI3, implicados en la síntesis de la fitoalexina camalexina y del polímero lignina respectivamente. Por otro lado, resultados diferentes se observan en genes con demostrada expresión reprimida durante la infección, como son AtEXL7 o AtBGLU23. Tras resolver ciertos problemas, se consigue también analizar algunas de estas modificaciones (las activadoras) en plantas de S. lycopersicum y, adicionalmente, se examina la presencia de la RNAPII. Se examinan también genes inducidos por la infección de este hongo, entre los que cabe destacar los involucrados en la síntesis de las oxilipinas (con importantes implicaciones defensivas), SlDES, SlLOXD y SlDOX1. Similarmente a lo visto en A. thaliana se ve un incremento en las marcas activadoras en distintas zonas de estos genes y, además, se observa como la presencia de la RNAPII a menudo acompaña a estas marcas. Estos resultados pueden ser utilizados para la determinación de otras modificaciones epigenéticas y otros genes, además del estudio de la posible herencia transgeneracional de dichas modificaciones. Por otro lado, muchos de los genes examinados en ambas especies son biomarcadores potenciales de infección temprana en el patosistema S. lycopesicum-B. cinerea, lo que podría contribuir a su pronta detección en este cultivo y otros similares.