Estudio de los Factores de trenscripción y visión de cómo afectan éstos a algunas manifestaciones fenotípicas en las plantas

1. FACTORES
DE
TRANSCRIPCIÓN
EN PLANTAS
Izaro Fernández de Landa

2. Índice:
 Factores de transcripción:
 Definición
 Mecanismo de actuación
 Estructura
 Factores de transcripción mejor estudiados que
afectan a la manifestación fenotípca
 Desarrollo órganos florales
 Desarrollo acoplado a señales ambientales

3. Factores externos que influyen a la
manifestación fenotípica.
 Patógenos
 Luz
 Temperatura
 Sequía
 Exceso / Deficiencia
de nutrientes

4. Factor de Transcripción
 Proteínas de localización nuclear
 Se unen a secuencias de DNA. Reconocen el
promotor
 Proteína diferente de la RNA polimerasa
 Modulan la expresión de los genes: regulan la
transcripción del DNA

5. Eucariotas vs Procariotas

6. Promotor:
 La transcripción del RNA comienza en sitios
concretos de la secuencia de DNA
(promotores) .
 Dirigen la transcripción de los segmentos
adyacentes del DNA que codifican los genes

8. Factor de transcripción: Dominios
 3 funciones localizadas en diferentes partes de
la proteína:
 Dominio de unión al DNA: Reconoce las secuencias
específicas del DNA. Muy conservados:
Homeodominios, cremalleras de leucina…
 Dominio de activación: Interacciona con la RNA
polimerasa o proteínas asociadas
 Dominio de regulación: Impide la unión del DNA en
algunos casos, Presente en algunos F.T

9. Control combinatorio
 Las diferentes
combinaciones
posibles de los
factores de
transcripción les
permite regular a
diferentes genes

10. Arabidopsis taliana
 Empleada por un gran número de Biólogos en el mundo
como modelo de comparación
 Equivale al ratón como modelo para el estudio de
mamíferos.
 Se eligió como modelo:
 Tamaño reducido
 Ciclo de vida corto
 Fácil manipulación genética
 Año 2000 se conoce su mapa genético
 Genoma pequeño: 125 millones pb
 26000 genes (muchos repetidos) 15000 genes únicos
 complejidad similar a C.elegans o Drosophila

12. FACTORES DE TRANSCRIPCIÓN
MEJOR ESTUDIADOS
 Homeodominios:
 Hbox
 Mad Box
 Hd-ZIP ( Cremallera de leucina)

13. HOMEODOMINIOS
 60 aminoácidos
 Codificados por
secuencias del DNA de
180 pb denominados
Homebox
 3 hélices-α
 La hélice 3 realiza el
contacto con la molécula
de DNA (surco mayor) y
las otras estabilizan la
interacción. Hélice 1
(surco menor)

16. Genes Homeóticos: Drosophila
 Los genes que codifican estas proteínas fueron
descritos por primera vez en mutantes de Drosophila
 Función: Dónde deben desarrollarse estructuras
específicas
 Mutantes: Una parte del cuerpo estaba situada en otra

17. MAD box
 En plantas se han identificado los genes
MADbox y son comparables a genes
homebox en animales.
 La región conservada del DNA mad box
codifica el gen mad
 55 aminoácidos
 Los genes MAD no pueden actúar en
animales.

18. MAD box: Arabidopsis Thaliana
 Genes que codifican órganos florales, determinados por
comparación de mutantes florales
 Esquema angioesperma: Órganos que surgen a partir
de los meristemos florales

19. Modelo de floración ABC
 Genes tipo A:
Identidad de sépalos
y petalos
 Genes de tipo B:
Identidad de pétalos
y estambres
 Genes de tipo C:
Identidad de
estambres y
carpelos

20. Mutantes
 Mutantes en gen A:
Carece de sépalos y
petalos
 Mutantes de tipo B:
Carecen de petalos y
estambres
 Mutantes tipo C:
Carecen de
estambres y carpelos.

21. WT vs Mutante tipo A
 NO tiene sépalos ni pétalos

22. WT vs Mutante tipo B
 No tiene ni pétalos ni estambres

23. WT vs Mutante tipo C
 No tiene carpelos ni estambres

24. Factores HD-ZIP
 Estructura dimérica
formada por dos
hélices-α
 Estabilizadas por
interacciones
hidrofóbicas entre
residuos de Leucina
 Las regiones de unión
a DNA tienen carácter
básico

25. Factores HD-ZIP
 Plantas superiores
 acoplamiento del desarrollo a señales
ambientales como luz, estrés…
 sobreexpresión de este gen produce
alteraciones en el desarrollo y en la velocidad de
crecimiento
 Las plantas transgénicas son más altas y se
desarrollan más rápidamente, tienen menos
hojas y de menor tamaño

26. Biología vegetal
 En desventaja con la
biología animal
 Grupos de
investigación
 Manejo genético de
plantas: Innumerables
ventajas

27. Gracias por vuestra atención