Expresión génica de Colobanthus quitensis (Kunth) BARTL. frente a salinidad, bajas temperaturas e iones de hierro.ONES HIERRO

Abstract

Las plantas, son organismos sésiles que no pueden sobrevivir a condiciones de estrés ambiental a menos que posean capacidad de adaptación. Las respuestas adaptativas involucran respuestas morfológicas, fisiológicas y expresión diferencial de genes. La creación de transcriptomas, bibliotecas de secuencias de ARN total, han facilitado la investigación en la transcripción diferencial de genes frente a factores ambientales como: sequía, salinidad, bajas temperaturas, exceso de iones metálicos, entre otros. En Colobanthus quitensis, una planta nativa de la Antártica, se han evidenciado cambios en la arquitectura de la planta y acumulación de osmolitos compatibles en respuesta al estrés. Sin embargo, actualmente existe poca información sobre cambios en la expresión génica frente a factores ambientales desfavorables en esta especie. La presente investigación evaluó la expresión de genes en respuesta a: salinidad, bajas temperaturas y exceso de iones hierro en plantas de C. quitensis. A partir de un transcriptoma recientemente ensamblado para C. quitensis, se diseñaron partidores específicos para genes que anteriormente se han descrito en respuesta a salinidad (nhx, p5cs, rd22), bajas temperaturas (ice1, sps, pal) e iones de hierro (vit1, nramp3, fer3). La expresión diferencial de genes se apreció mediante RT-PCR de tiempo final a partir de ARN total extraído desde plantas de C. quitensis que fueron sometidas por 24 y 120 hr. a salinidad (NaCl 150 mM), bajas temperaturas (4°C) e iones hierro (500 µM FeCl3) en cultivo hidropónico. Además, se cuantificó el contenido de prolina, en las plantas control y final de los tratamientos. Un aumento significativo en la acumulación de ARNm se observó en el transcrito p5cs en plantas expuestas a salinidad, en los transcritos vit1 y fer3 en plantas expuestas a iones hierro, en ambos casos a las 120 hrs de tratamiento. En sps, el aumento de la expresión génica se detectó a las 24 hrs de exposición a bajas temperaturas. El contenido de prolina y la expresión del transcrito p5cs aumentaron significativamente en plantas sometidas a salinidad. La expresión de p5cs, también aumentó significativamente frente a bajas temperaturas, pero no así la acumulación del osmolito. En conclusión, C. quitensis presenta respuestas a nivel de transcripción frente a factores ambientales. Por otra parte, no es posible relacionar el aumento de la transcripción de p5cs con el aumento del contenido de prolina en los tejidos de clavelito antártico. Esta investigación es la primera que informa sobre respuestas a nivel de transcripción en C. quitensis frente a factores ambientales en condiciones controladas, marcando precedentes para futuras investigaciones.