Análisis funcional del gen PpCOR413 identificado en Physcomitrella patens que codifica una proteína de la familia WCOR413, de función desconocida.

Abstract

En los últimos años, se ha generado una creciente evidencia que apoya el papel de las proteínas pertenecientes a la familia COR (cold-regulated) en la respuesta al estrés abiótico en plantas. PpCOR413 es un gen proveniente del musgo Physcomitrella patens que codifica una proteína similar a una proteína cloroplastídica de la familia WCOR413, las cuales se acumulan en respuesta a las bajas temperaturas en las variedades de trigo de invierno. Con el fin de evaluar la función del gen PpCOR413, se construyó el plásmido pGW5COR que cuenta con la región codificante de PpCOR413 fusionada al gen reportero GFP, regulado bajo la expresión del promotor constitutivo CaMV 35S. Este plásmido pGW5COR se incorporó en una cepa de Agrobacterium tumefaciens para transformar Arabidopsis thaliana a través del método de inmersión floral. Se seleccionaron dos líneas de plantas transgénicas sobreexpresantes de PpCOR413:GFP nombrados COR-GFP 10 y COR-GFP 22, las cuales fueron evaluadas para determinar la localización de la proteína PpCOR413:GFP. Con el uso de un microscopio de fluorescencia confocal, se encontró que la proteína fusionada está localizada en cloroplastos del mesófilo y en los plástidos de las raíces. El análisis fenotípico de las plantas transgénicas que sobreexpresan PpCOR413:GFP incluyó la evaluación de dos parámetros: longitud de la raíz y el peso fresco de la planta, desarrollados bajo condiciones normales (25 °C) y de frío (4 °C). Se utilizó como control vitroplantas de A. thaliana ecotipo Columbia de tipo salvaje (wt, wild type). A pesar del hecho de que las plantas transgénicas mostraron diferencias fenotípicas con respecto a las plantas wt, no se observaron diferencias significativas entre las plantas transgénicas bajo condiciones de frío y normales. Los resultados obtenidos en este estudio indican la necesidad de una evaluación adicional de otras condiciones de estrés asociados con el gen PpCOR413 en futuros estudios. Además de estos hallazgos, un plásmido pKO-COR fue desarrollado, el mismo que alberga una construcción de reemplazo alélico, para realizar un knockout para el gen PpCOR413. Así, protoplastos de Physcomitrella patens se transformaron con el plásmido pKO-COR para obtener un mutante knockout para el gen PpCOR413. Finalmente se generó el mutante knockout para PpCOR413 denominado KO-COR5. Este mutante se puede utilizar en futuros estudios para evaluar la resistencia a estrés en Physcomitrella patens.