Propiedades y mecanismos de acción de fitoreguladores de defensa y autoinductores bacterianos sobre el desarrollo de la raíz de Arabidopsis thaliana

Abstract

The life cycle of plants is highly modulated by a heterogeneous group of bioactive molecules known as plant growth regulators or phytohormones. Indole-3-acetic acid, jasmonic acid, ethylene, and abscisic acid control processes from seed germination to senescence. In this context, proper growth and development of a seedling during the first stages after seed germination integrate a wide range of molecular interactions that are essential for the survival and the transition from seedling stage to adult stage. Currently, different compounds such as nitric oxide, folic acid and N-acylhomoserine lactones (AHLs) have been implicated in plant development and their mechanisms of action have begun to be elucidated. In particular, nitric oxide acts as a signaling messenger in both animals and plants and in the latter organisms has been linked to processes of division, differentiation and development in the root system. On the other hand, folic acid is a precursor of tetrahydrofolate, which is an essential cofactor for enzymatic reactions, whereas AHLs coordinate cell-tocell communication in Gram-negative bacteria through a process termed quorum sensing (QS). Such compounds have been implicated in the root development. In this report, pharmacological, genetic and molecular strategies were used to study multifunctional relationship of nitric oxide, folic acid and N-decanoyl-Lhomoserine lactone (C10-HL), with the canonical hormone signaling pathways during post-embryonic development of Arabidopsis thaliana root.

El ciclo de vida de las plantas está modulado por un grupo heterogéneo de moléculas bioactivas conocidas como reguladores del crecimiento vegetal o fitohormonas. El ácido indol-3-acético, el ácido jasmónico, el etileno y el ácido abscísico, influyen desde la germinación de la semilla hasta la senescencia de la planta. En este contexto, el crecimiento y el desarrollo adecuados durante las primeras etapas posteriores a la germinación, integra una gama amplia de interacciones moleculares que son esenciales para la supervivencia y la transición desde la etapa de plántula hasta el estado adulto. Recientemente, diversas moléculas como el óxido nítrico, el ácido fólico y las Nacil- homoserina lactonas (AHLs) han sido implicadas en la biología del desarrollo vegetal y se ha comenzado a dilucidar sus mecanismos de acción. En particular, el óxido nítrico actúa como un mensajero celular tanto en animales como en plantas y en estos últimos organismos se le ha vinculado con procesos de división, elongación y diferenciación del sistema radical. Por otra parte, el ácido fólico es un precursor del tetrahidrofolato, el cual actúa como cofactor en reacciones enzimáticas, en tanto que las AHLs coordinan la comunicación célula a célula en bacterias Gram negativas a través de un proceso llamado quorum sensing (QS). Dichos compuestos han sido implicados en el desarrollo de la raíz. En este trabajo, se implementaron estrategias farmacológicas, genéticas y moleculares para estudiar la relación multifuncional del óxido nítrico, del ácido fólico y de la N-decanoil-L-homoserina lactona (C10-HL) con las rutas de señalización hormonal canónicas durante el desarrollo post-embrionario de la raíz de Arabidopsis thaliana.