Activación de la cascada MAPK por los oligogalacturónidos (Ogs) en Arabidopsis thaliana

Abstract

Plants throughout the lifecycle modify their development and growth in response to environmental changes. Recognition of microorganisms or substances that act as danger signals cause biochemical and physiological level major adjustments in vegetables. The cascade of protein kinases activated by mitogens (MAPK) in plants is triggered by biotic and abiotic stresses and consists of three classes of kinases that are activated sequentially: kinase triple (MAPKKK), dual kinase (MAPKK) and kinase simple (MAPK) ending with the expression of genes related to defense. It has also been reported that said cascade involved in the development and plant growth. Moreover the oligogalacturonide (GOs) are molecules derived from the cell wall of the plant by the action of enzymes from microorganisms. Studies on the effect of the GOs have shown that these compounds are involved in the production of phytoalexins in Phaseolus vulgaris, parsley and Arabidopsis thaliana, as well as in the development and plant growth stimulating production of lateral roots and flowering. In the present study we found that a mixture of GOs with polymerization degree of 6 to 13 galacturonic acid residues regulates the development of the seedling root architecture in mapk6 through increased expression AtMAPK3. As for the accumulation of both kinases camalexina mapk3 / MAPK6 they appear to be involved in the response to OGs, because in the RNAiMAPK3 mapk6 lines and the stimulatory effect that occurred in wild plants was observed.

Las plantas a lo largo del ciclo de vida modifican su desarrollo y crecimiento en respuesta a cambios ambientales. El reconocimiento de microorganismos o sustancias que actúan como señales de peligro provocan a nivel bioquímico y fisiológico ajustes importantes en los vegetales. La cascada de las proteínas cinasas activada por mitógenos (MAPK) en plantas es disparada por estreses bióticos y abióticos y consta de tres clases de cinasas que se activan consecutivamente: la triple cinasa (MAPKKK), la doble cinasa (MAPKK) y la cinasa sencilla (MAPK) finalizando con la expresión de genes relacionados a defensa. También se ha reportado que dicha cascada participa en el desarrollo y crecimiento vegetal. Por otra parte los oligogalacturónidos (OGs), son moléculas derivadas de la pared celular de la planta por acción de enzimas provenientes de los microorganismos. Estudios sobre el efecto de los OGs han mostrado que dichos compuestos están involucrados en la producción de fitoalexinas en Phaseolus vulgaris, Arabidopsis thaliana y perejil, así como en el desarrollo y crecimiento de las plantas estimulando la producción de raíces laterales y la floración. En el presente estudio encontramos que una mezcla de OGs con grado de polimerización de 6 a 13 residuos de ácido galacturónico regula el desarrollo de la arquitectura radicular en plántulas mapk6 a través de un aumento en la expresión de AtMAPK3. En cuanto a la acumulación de la camalexina ambas cinasas MAPK3/MAPK6 parecen estar involucradas en la respuesta a los OGs, debido a que en las líneas RNAiMAPK3 y mapk6 no se observó el efecto estimulador que se presentó en las plantas silvestres.