Registro:
| Documento: | Tesis de Grado |
| Título: | Relevancia de la actividad y dosis génica de VAMP721/2 en condiciones de rápida expansión celular en Arabidopsis thaliana |
| Título alternativo: | Relevance of VAMP721/2 activity and gene dosage under conditions of rapid cell expansion in Arabidopsis thaliana |
| Autor: | Catulo, Florencia Belén |
| Editor: | Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales |
| Lugar de trabajo: | Universidad de Buenos Aires - CONICET. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias (IFIBYNE)
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| Fecha de defensa: | 2025-08-27 |
| Fecha en portada: | Febrero 2025 |
| Grado Obtenido: | Grado |
| Título Obtenido: | Licenciado en Ciencias Biológicas |
| Departamento Docente: | Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental |
| Director: | Ricardi, Martiniano María |
| Jurado: | Godoy Herz, Micaela Amalia; Mazzella, María Agustina; Ariel, Federico Damián |
| Idioma: | Español |
| Formato: | PDF |
| Handle: |
http://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nBIO001842_Catulo |
| PDF: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/seminario/seminario_nBIO001842_Catulo.pdf |
| Registro: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/seminario/document/seminario_nBIO001842_Catulo |
| Ubicación: | Dep.BIO 001842 |
| Derechos de Acceso: | Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Catulo, Florencia Belén. (2025). Relevancia de la actividad y dosis génica de VAMP721/2 en condiciones de rápida expansión celular en Arabidopsis thaliana. (Tesis de Grado. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de http://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nBIO001842_Catulo |
Resumen:
El crecimiento y desarrollo vegetal implica división, expansión y diferenciación celular a lo largo de toda la vida del individuo, con un gran impacto de factores ambientales bióticos y abióticos. VAMP721 es una proteína R-SNARE indispensable para el último paso de la fusión de vesículas que impulsa la expansión y división celular. Si bien la pérdida de VAMP721 o VAMP722 no conduce a un fenotipo aparente en Arabidopsis thaliana, el genotipo mutante doble VAMP721 -/- VAMP722 -/- muestra defectos severos de citocinesis en plántulas. Estos defectos, interfieren con el progreso de las plántulas más allá del estadio de germinación al punto de provocar su muerte. Dada esta letalidad no se han podido describir fenotipos en plantas adultas carentes de VAMP721/2. En el marco de esta tesis nos propusimos obtener mutantes condicionales para poder inducir la mutación en el momento deseado y así poder identificar en un futuro trabajo los fenotipos de la falta de VAMP721/722 en los distintos tejidos de plantas adultas. Por otra parte, los mutantes VAMP721 +/- VAMP722 -/- y VAMP721 -/- VAMP722 +/- muestran una apariencia de tipo salvaje en condiciones normales de crecimiento, pero son haploinsuficientes en respuestas a estreses bióticos y abióticos. En base a este antecedente nos preguntamos si la dosis génica de VAMP721/2 afecta el desarrollo en oscuridad de las plantas, proceso que depende de una alta tasa de elongación celular. Nuestros resultados demostraron que una menor dosis génica alteró la elongación de los hipocotilos durante el crecimiento en oscuridad (skotomorfogénesis). La menor tasa de elongación de los hipocotilos responde a una menor elongación a nivel celular al poseer estos un número fijo de células y sugiere que en condiciones de alta exigencia la dosis génica de VAMP721/2 puede ser un factor limitante. Por otro lado, la actividad fusogénica de VAMP721/2 depende de su capacidad para interactuar con Q-SNAREs en la formación de complejos fusogénicos. VAMP721/2 posee un mecanismo de autoinhibición por el repliegue de su dominio longina N-terminal el cual bloquea su interacción con otros SNAREs. El grado de autoinhibición es regulado por la fosforilación del residuo Y57 en el dominio longina. Dados estos antecedentes, nos preguntamos si la regulación de la actividad de VAMP721 a nivel de este residuo también podría ser importante en el crecimiento de los hipocotilos. Utilizando diferentes mutantes de este residuo hemos observado que la falta de fosforilación impide la correcta elongación de los hipocotilos, reflejándose en una menor velocidad de elongación de los mismos. Finalmente, nuestras pruebas de germinación revelaron que la germinación no se ve afectada en las plantas que cuentan con la proteína modificada. Nuestros resultados muestran, en líneas generales, que tanto la dosis génica como la activación de VAMP721/2 por fosforilación son factores importantes para la elongación del hipocotilo.
Abstract:
Plant growth and development involves cell division, expansion and differentiation throughout an individual's life with a large impact of biotic and abiotic environmental factors. VAMP721 is an R-SNARE protein indispensable for the final step of vesicle fusion that drives cell expansion and division. While loss of VAMP721 or VAMP722 does not lead to an apparent phenotype in Arabidopsis thaliana, the VAMP721 -/- VAMP722 -/- double mutant genotype shows severe cytokinesis defects in seedlings. These defects interfere with seedling progress beyond the germination stage to the point of death. Given this lethality, it has not been possible to describe phenotypes in adult plants lacking VAMP721/2. In the framework of this thesis we set out to obtain conditional mutants in order to induce the mutation at the desired time and thus be able to identify in future work the phenotypes of the lack of VAMP721/722 in different tissues of adult plants. On the other hand, VAMP721 +/- VAMP722 -/- and VAMP721 -/- VAMP722 +/- mutants show a wild-type appearance under normal growth conditions, but are haploinsufficient in responses to biotic and abiotic stresses. Based on this background, we asked whether the gene dose of VAMP721/2 affects the dark development of plants, a process that depends on a high rate of cell elongation. Our results showed that a lower gene dose altered hypocotyl elongation during dark growth (skotomorphogenesis). The lower elongation rate of hypocotyls responds to lower elongation at the cellular level as they possess a fixed number of cells and suggests that under conditions of high demand the gene dose of VAMP721/2 may be a limiting factor. On the other hand, the fusogenic activity of VAMP721/2 depends on its ability to interact with Q-SNAREs in the formation of fusogenic complexes. VAMP721/2 possesses an autoinhibition mechanism by the folding of its N-terminal longin domain which blocks its interaction with other SNAREs. The degree of autoinhibition is regulated by phosphorylation of the Y57 residue in the longin domain. Given this background, we wondered whether the regulation of VAMP721 activity at this residue might also be important in hypocotyl growth. Using different mutants of this residue, we have observed that the lack of phosphorylation prevents the correct elongation of the hypocotyls, which is reflected in a lower elongation speed of the hypocotyls. Finally, our germination tests revealed that germination speed is not affected in plants with the modified protein. Overall, our results show that both gene dosage and activation of VAMP721/2 by phosphorylation are important factors for hypocotyl elongation.
Citación:
---------- APA ----------
Catulo, Florencia Belén. (2025). Relevancia de la actividad y dosis génica de VAMP721/2 en condiciones de rápida expansión celular en Arabidopsis thaliana. (Tesis de Grado. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nBIO001842_Catulo
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Catulo, Florencia Belén. "Relevancia de la actividad y dosis génica de VAMP721/2 en condiciones de rápida expansión celular en Arabidopsis thaliana". Tesis de Grado, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2025.https://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nBIO001842_Catulo
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