Role of miR7695 in controlling OsNramp6 (Natural resistance-associated macrophage protein 6) expression and defense responses in rice plants

Los microARNs (mirARNs) son un clase de pequenos ARNs no codificantes que actuan como reguladores de la expresion genica, y juegan un papel determinante en procesos fisiologicos de las plantas, en los que se incluyen procesos del desarrollo, senalizacion hormonal, y procesos tanto de estres abiotico como biotico. Esta regulacion es llevada a cabo por el reconocimiento especifico de RNA mensajeros por complementaridad de secuencias, lo que determina bien la degradacion o la represion traduccional de dichos transcritos diana. Esta tesis aborda la caracterizacion funcional del miR7695, un nuevo mirARN de arroz cuya diana es el transcrito mas corto generado por procesamiento alternativo del transcrito primario del gen OsNramp6 (Natural-resistance-associated macrophage protein 6), asi como su contribucion en resistencia a la infeccion por patogenos en plantas de arroz. Las proteinas pertenecientes a la familia de las NRAMP poseen actividad como transportadores de metales en un amplio rango de organismos, desde bacterias hasta humanos. En este trabajo se describe que miR7695 es un regulador post-transcripcional de OsNramp6 que regula positivamente de la resistencia en plantas de arroz frente a la infeccion causada por el hongo Magnaporthe oryzae. Este hongo es el causante de la Piriculariosis, una de las enfermedades mas importantes para el cultivo del arroz a nivel mundial. Esta tesis esta dividida en dos capitulos. El primer capitulo se centra en el analisis de la expresion de MIR7695 en las plantas de arroz, incluyendo mutantes afectados en la biogenesis de mirARNs. Estos analisis nos permitieron concluir que el mir7695 es un mirARN no descrito anteriormente en plantas que se ha generado recientemente desde el punto de vista evolutivo. La funcion biologica del mir7695 ha sido demostrado tanto en plantas transgenicas que sobreexpresan su precursor como en un mutante de T-DNA de activacion del MIR7695. La acumulacion del miR7695, y consiguiente disminucion de la expresion de OsNramp6, confiere una mayor resistencia a la infeccion por el hongo M. oryzae en plantas de arroz. Ademas, los perfiles de transcripcion obtenidos en el mutante de activacion del miR7695 muestran cambios transcripcionales en un importante numero de genes implicados en la homeostasis del hierro. El segundo capitulo describe la localizacion subcelular y las propiedades de transporte de la proteinas NRAMP6, designadas como "full-lenght" and "short" en referencia a las dos isoformas de la proteina NRAMP6 (completa y truncada). De ellas, unicamente el transcrito que codifica para la isoforma corta de Nramp6 contiene el sitio diana para el miR7695. Ambas proteinas se localizan en la membrana plasmatica y actuan como transportadores de hierro y manganeso. En esta tesis tambien se describe el papel que juega OsNramp6 en el crecimiento asi como en la resistencia frente a la infeccion por M. oryzae en plantas de arroz. En conclusion, los resultados aqui presentados apoyan la implicacion de miR7695/Nramp6 en la inmunidad de arroz, y amplian nuestros conocimientos sobre los procesos moleculares que sustentan las respuestas de defensa de las plantas. Estos estudios son importantes ya que apoyan la idea de que el estado nutricional de las plantas afecta a la resistencia frente a patogenos. Ello, podria ser util en el diseno de nuevas estrategias para el control de enfermedades en el arroz, un cereal de importancia agronomica en todo el mundo.