FACTORES

DE TRANSCRIPCIÓN

EN PLANTASIzaro Fernández de Landa

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

Índice:

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

de nutrientes

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

Eucariotas vs Procariotas

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

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

Control combinatorio

Las diferentes combinaciones posibles de los factores de transcripción les permite regular a diferentes genes

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

FACTORES DE TRANSCRIPCIÓN MEJOR ESTUDIADOS

Homeodominios:

HboxMad Box

Hd-ZIP ( Cremallera de leucina)

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)

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

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.

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

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

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.

WT vs Mutante tipo A

NO tiene sépalos ni pétalos

WT vs Mutante tipo B

No tiene ni pétalos ni estambres

WT vs Mutante tipo C

No tiene carpelos ni estambres

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

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

Biología vegetal

En desventaja con la biología animal

Grupos de investigación

Manejo genético de plantas: Innumerables ventajas

Gracias por vuestra atención