Registro:
| Documento: | Tesis de Grado |
| Título: | Estudio de la percepción estomática de auxinas como rasgo adaptativo en Arabidopsis thaliana mediante variación natural y su modulación por transgénesis |
| Autor: | Padula, Lucía |
| Editor: | Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales |
| Lugar de trabajo: | Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular. Instituto de Biociencias, Biotecnología y Biología Traslacional (IB3)
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| Fecha de defensa: | 2025-10-14 |
| Fecha en portada: | Octubre 2025 |
| Grado Obtenido: | Grado |
| Título Obtenido: | Licenciado en Ciencias Biológicas |
| Departamento Docente: | Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular |
| Director: | Gudesblat, Gustavo Eduardo |
| Director Asistente: | Rodriguero, Marcela Silvina; Ibáñez, Lorena Itatí |
| Jurado: | Lía, Verónica Viviana; Iglesias, María José; Petrillo, Ezequiel |
| Idioma: | Español |
| Formato: | PDF |
| Handle: |
https://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nBIO001855_Padula |
| PDF: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/seminario/seminario_nBIO001855_Padula.pdf |
| Registro: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/seminario/document/seminario_nBIO001855_Padula |
| Ubicación: | BIO 001855 |
| 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. Padula, Lucía. (2025). Estudio de la percepción estomática de auxinas como rasgo adaptativo en Arabidopsis thaliana mediante variación natural y su modulación por transgénesis. (Tesis de Grado. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nBIO001855_Padula |
Resumen:
Arabidopsis thaliana es una especie vegetal ampliamente distribuida que presenta una gran diversidad genética y fenotípica, lo que la convierte en un excelente modelo para estudiar mecanismos de adaptación. Entre los rasgos potencialmente adaptativos se encuentra la sensibilidad estomática a auxinas, que podría influir sobre la eficiencia del uso del agua. Las auxinas son hormonas vegetales que regulan múltiples procesos del desarrollo y del crecimiento vegetal, incluyendo la elongación celular, la formación de raíces laterales, la dominancia apical y la respuesta a estímulos ambientales como la luz y la gravedad. El ácido indolacético (IAA) es la auxina natural más abundante, y se ha demostrado que puede inhibir el cierre inducido por ácido abscísico (ABA), una hormona vegetal que se acumula en condiciones de estrés hídrico. Resultados previos del laboratorio indican que la sensibilidad estomática a auxinas presenta variación natural en A. thaliana, lo cual podría podría tener implicancia adaptativa, especialmente en contextos de estrés hídrico, dado que actúa como un modulador del efecto del ABA. Este trabajo se propuso aportar nuevas evidencias para poner a prueba la hipótesis de que la variación en la sensibilidad estomática auxina podría tener un rol adaptativo. Para ello se emplearon tres estrategias: i) generar plantas insensibles a auxinas exclusivamente en las células de la guarda; ii) estudiar si la variación natural en la sensibilidad estomática a auxinas está correlacionada con variables climáticas de los lugares de origen de los diferentes ecotipos; iii) buscar loci posiblemente asociados a la variabilidad en dicho carácter y que hayan sido blanco de selección natural. Para el primer objetivo se generaron líneas transgénicas con expresión específica en estomas mediante el promotor KST1 del factor de transcripción de girasol inducido por estrés hídrico HaHB4 y del lncRNA APOLO asociado a la regulación de respuestas de auxinas. Por otro lado, se utilizó el programa BayPass para explorar la posible relación entre la variación genética natural con la percepción estomática de IAA en A. thaliana y su adaptación a ambientes con distintas condiciones de precipitación y temperatura y así identificar posibles loci bajo selección natural. Los resultados obtenidos muestran que la expresión específica del factor de transcripción HaHB4 en estomas disminuye la sensibilidad estomática a auxinas. En el caso del lncRNA APOLO, se realizó su transformación genética, aunque debido a los tiempos generacionales de A. thaliana no se llegó a evaluar su impacto en los estomas. El análisis preliminar de variantes naturales de A. thaliana sugiere que la percepción estomática de auxina y ABA podría haber tenido implicancias en la adaptación a ambientes con distintos regímenes climáticos, planteando la posibilidad de que este rasgo haya estado sujeto a selección natural. Se detectaron distintos polimorfismos de nucleótido simple (SNPs) asociados a la sensibilidad estomática a auxinas y a variables climáticas como la temperatura promedio y a los niveles anuales de precipitación que, a su vez, podrían haber contribuido a la diferenciación poblacional. Algunos de estos SNPs se encuentran directamente involucrados en las vías de señalización del ABA e IAA, reforzando su posible influencia en la diferenciación poblacional y adaptación de A. thaliana.
Abstract:
Arabidopsis thaliana is a widely distributed plant species that exhibits high genetic and phenotypic diversity, making it an excellent model for studying adaptive mechanisms. Among the potentially adaptive traits is stomatal sensitivity to auxins, which may influence water use efficiency. Auxins are plant hormones that regulate multiple aspects of plant growth and development, including cell elongation, lateral root formation, apical dominance, and responses to environmental stimuli such as light and gravity. Indole-3-acetic acid (IAA) is the most abundant natural auxin, and it has been shown to inhibit stomatal closure induced by abscisic acid (ABA), a plant hormone that accumulates under water stress. Previous results from our lab indicate that A. thaliana displays natural variation in the stomatal response to auxin, which may have adaptive implications—particularly under drought conditions—since auxin acts as a modulator of ABA responses. This work aimed to gather new evidence to assess whether variation in stomatal sensitivity to auxins could play an adaptive role. To this end, three strategies were employed: i) generating auxin-insensitive plants exclusively in the guard cells that form stomatal pores, ii) studying whether natural variation in stomatal auxin sensitivity correlates with climatic variables across different ecotypes, and iii) identifying loci associated with variability in this trait that may have been potential targets of natural selection. For the first objective, transgenic lines were generated with stomata-specific expression of the drought-inducible sunflower transcription factor HaHB4 and the auxin-regulated long non-coding RNA APOLO, both driven by the KST1 stomata-specific promoter. In parallel, the software BayPass was used to explore the potential relationship between natural genetic variation and stomatal perception of IAA in A. thaliana, as well as the adaptation of this species to environments with different precipitation and temperature conditions, in order to identify potential loci under natural selection. The results show that stomata-specific expression of HaHB4 reduces stomatal sensitivity to auxins. In the case of the lncRNA APOLO, it was transformed into plants, but its effect on stomata could not be evaluated due to the generation time of A. thaliana. Additionally, the preliminary analysis of natural accessions of A. thaliana suggests that stomatal perception of auxin and ABA may have had implications in adaptation to environments with different climatic regimes, raising the possibility that this trait has been subject to natural selection. Several single nucleotide polymorphisms (SNPs) were detected that are associated with stomatal sensitivity to auxins and with climatic variables such as mean temperature and annual precipitation levels, which may additionally have contributed to population differentiation. Some of these SNPs are directly involved in the ABA and IAA signaling pathways, reinforcing their potential influence on population differentiation and adaptation in A. thaliana.
Citación:
---------- APA ----------
Padula, Lucía. (2025). Estudio de la percepción estomática de auxinas como rasgo adaptativo en Arabidopsis thaliana mediante variación natural y su modulación por transgénesis. (Tesis de Grado. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nBIO001855_Padula
---------- CHICAGO ----------
Padula, Lucía. "Estudio de la percepción estomática de auxinas como rasgo adaptativo en Arabidopsis thaliana mediante variación natural y su modulación por transgénesis". Tesis de Grado, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2025.https://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nBIO001855_Padula
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