Identificación y clonación de una defensina de phaseolus vulgaris expresada diferencialmente en el proceso de nodulación

Abstract

"Las defensinas en plantas, son péptidos catiónicos de 45-54 residuos de aminoácidos, con una firma conservada de ocho residuos de cisteínas (C). Forman una estructura característica que consiste en una a hélice, y tres láminas ß antiparalelas con motivos específicos. Exhiben una actividad antimicrobiana como su función principal. Por otro lado, existe un grupo de péptidos antimicrobianos ricos en cisteína (NCR), los cuales se consideran importantes efectores biológicos necesarios para la diferenciación terminal en la simbiosis de Medicago truncatula y Sinorhizobium meliloti en el desarrollo de nódulos indeterminados. En el caso de nódulos determinados como los desarrollados en la simbiosis entre Phaseolus vulgaris y Rhizobium no se han reportado este tipo de NCR. Sin embargo, en análisis transcriptómicos de P. vulgaris mediante RNA-seq se han encontrado secuencias putativas de péptidos antimicrobianos y de las defensinas que muestran cambios significativos en los niveles de expresión génica. No obstante, se desconoce si estos péptidos, en particular las defensinas, desempeñan alguna función en el proceso de nodulación. En el presente trabajo, se realizó la identificación de las secuencias putativas de las defensinas en el genoma de P. vulgaris. Una exploración en los transcriptomas de P. vulgaris, señala que dentro de las secuencias de las defensinas la secuencia denominada Phvul.282400 muestra un cambio significativo en los niveles de transcritos durante el proceso de nodulación. La secuencia codificante Phvul.282400 se amplificó a partir cDNA y se clonó en un vector binario de plantas. La clonación del fragmento con la secuencia Phvul.282400 fue confirmada por secuenciación en la unidad de síntesis y secuenciación del IBt-UNAM. El análisis de secuencia a partir de un alineamiento múltiple, demostró que la secuencia de interés posee la firma conservada de residuos de aminoácidos 8C, 2G y 1E. Un modelado estructural de la secuencia de residuos de aminoácidos Phvul.282400, usando como molde la estructura PDB: 6VPN, sugiere que el plegamiento es el característico de las defensinas. La secuencia Phvul.282400 se encuentra bajo el control del promotor constitutivo 35S del CaMV y el terminador NOS, que constituyen el cassette de expresión completo dentro este vector binario B-ptdTPhvul.282400. El resultado de este trabajo permitirá a futuro explorar el papel de las defensinas en el proceso de nodulación entre P. vulgaris y Rhizobium y será clave en estudios posteriores"