Participación de las vías de señalización del ácido abscísico y el etileno en las respuestas de desarrollo de la raíz de Arabidopsis thaliana a la N-decanoil-homoserina lactona

Abstract

Growth and plant development are modulated by molecules known as growth regulators or phytohormones. Previously, a general scheme was proposed, in which the auxins, cytokinins, and brasinosteroids were the master regulators of growth, whereas abscisic acid (ABA) and gibberellins were involved in seed germination and plant defense responses were regulated by ethylene, salicylic acid and jasmonic acid. It is now known that each of the aforementioned phytohormones participates in multiple processes, in addition to interacting with each other. Specifically the interaction between ABA and ethylene seems to be an antagonistic process, where ABA promotes and ethylene represses development, an example of such an action is observed in the germination process. Recently, new bioactive compounds, such as N-acyl-ethanolamines (NAEs), alcamides and N-acyl-L-homoserine lactones (AHLs), which are structurally and functionally related, have been described in both NAEs and alcamides are compounds produced by plants, while AHLs are synthesized by Gram-negative bacteria that colonize the rhizosphere, using them for cell-cell communication using a signaling mechanism known as quorum-sensing. A recent report showed the participation of elements of the ABA signaling pathway in the response of the Arabidopsis thaliana root to the NAEs, thus opening up the possibility that structurally related molecules such as AHLs also modulate the root architecture Of A. Thaliana through the interaction of ABA and ethylene. In this work we used a genetic strategy to investigate the interaction between ABA, ethylene and the bacterial compound N-decanoyl-L-homoserine lactone (C10-HL).

El crecimiento y el desarrollo vegetal están modulados por moléculas conocidas como reguladores del crecimiento o fitohormonas. Anteriormente se planteaba un esquema general, en el que las auxinas, citocininas y brasinoesteroides eran los reguladores maestros del crecimiento, mientras que el ácido abscísico (ABA) y las giberelinas participaban en la germinación de la semilla y que las respuestas de defensa de la planta eran reguladas por el etileno, el ácido salicílico y el ácido jasmónico. Hoy en día se sabe que cada una de las fitohormonas antes mencionadas participa en múltiples procesos, además de que interactúan entre sí. Específicamente la interacción entre el ABA y el etileno parece ser un proceso antagónico, en donde el ABA promueve y el etileno reprime el desarrollo, un ejemplo de tal acción se observa en el proceso de germinación. Recientemente, se han descrito nuevos compuestos bioactivos, como las N-acil-etanolaminas (NAEs), las alcamidas y las N-acil-L-homoserina lactonas (AHLs), que se encuentran estructural y funcionalmente relacionadas, tanto las NAEs como las alcamidas son compuestos producidos por las plantas, mientras que las AHLs son sintetizadas por bacterias Gram negativas que colonizan la rizósfera, empleándolas para la comunicación célula-célula mediante un mecanismo de señalización conocido como quorum-sensing. En un reporte reciente se mostró la participación de elementos de la vía de señalización del ABA en la respuesta de la raíz de Arabidopsis thaliana a las NAEs, abriéndose así la posibilidad de que moléculas estructuralmente relacionadas como las AHLs, modulen también la arquitectura de la raíz de A. Thaliana a través de la interacción del ABA y el etileno. En este trabajo utilizamos una estrategia genética para investigar la interacción entre el ABA, el etileno y el compuesto bacteriano N-decanoil-L-homoserina lactona (C10-HL).