La activación de TOR por insulina estimula el desarrollo de los pelos radiculares de A. thaliana

Abstract

Plants integrate multiple environmental stimuli that alter their growth patterns and development, it has been suggested that these processes are controlled by small organic compounds called plant hormones, however the reduced number of these hormones is insufficient to explain the wide range of developmental processes in plants, suggesting that other type of growth regulators may also have an important role in its growth. It is known that in plant to exist growth regulators of peptide nature too and, reports involving such compounds are increasingly frequent. Some of these peptides are the insulin and insulin- like growth factors that in plants exhibit biological activity similar to that presented in animals. In the present work it was shown that insulin stimulates the root hairs growth in Arabidopsis thaliana, this growth was not presented under TOR inhibition with rapamycin and torin1, suggesting root hairs growth involves TOR insulin-stimulated activity since PI3K/TOR/S6K signaling pathway is highly conserved in Arabidopsis, and the development of these organs is highly influenced by this kinase, accompanying this effect was observed swelling and relocation of ROS on tip hairs treated with rapamycin and torin1. By Hyper probe which reveals H2O2 production in real time was determined that this hormone increases H2O2 oscillatory patterns in the hair tip which indicates a greater activity and growth as well as induce increased production of H2O2.

Los organismos vegetales integran múltiples estímulos ambientales que alteran sus patrones de crecimiento y desarrollo, se ha sugerido que estos procesos son controlados por pequeños compuestos orgánicos llamados fitohormonas, sin embargo el número reducido de estas hormonas es insuficiente para explicar la gran diversidad de procesos del desarrollo en vegetales, lo que sugiere que otro tipo de fitorreguladores también podrían tener un papel importante en su crecimiento. Se conoce que en los vegetales existen también reguladores del crecimiento de naturaleza peptídica y los reportes que implican a este tipo de compuestos son cada vez más frecuentes. Algunos de estos péptidos son la insulina y los factores de crecimiento parecidos a insulina, que en vegetales presentan actividad biológica similar a la presentada en animales. En el presente trabajo se demostró́ que la insulina estimula el crecimiento de los pelos radiculares en Arabidopsis thaliana, dicho crecimiento no se presentó́ bajo la inhibición de TOR con rapamicina y torin1, lo que sugiere que el crecimiento de los pelos radiculares estimulado por insulina involucra la actividad de TOR ya que la vía de señalización PI3K/TOR/S6K está altamente conservada en Arabidopsis, y el desarrollo de estos órganos está altamente influenciado por esta cinasa; acompañando a este efecto se observó́ abultamiento y deslocalización de las ROS en la punta de los pelos tratados con rapamicina y torin1. Mediante la sonda HyPer la cual revela la producción de H2O2 en tiempo real se determinó que esta hormona aumenta los patrones oscilatorios de H2O2 en el ápice del pelo lo que indica una mayor actividad y crecimiento al igual que induce mayor producción de H2O2.