Gens i processos rellevants per a la formació i funció del suro o fel·lema, teixit protector de les

L'adaptació de les plantes al medi terrestre ha comportat el desenvolupament d'òrgans com el periderma, que protegeix contra la pèrdua d'aigua, els patògens i la llum ultraviolada. El periderma està format per tres teixits diferents dels quals el fel·lema, que limita amb l'ambient, és responsable de la protecció a causa de l'acumulació de la suberina.
L'alzina surera, espècie típica de boscos Mediterranis, té un periderma molt actiu que produeix grans quantitats de capes de fel·lema molt suberificades, les quals equivalen al suro. El periderma d'alzina surera, doncs, és un bon model d'estudi per identificar gens rellevants per a la funció d'aquest teixit. Habitualment aquests s'estudien mitjançant aproximacions basades en la genètica inversa, que permeten modificar genèticament plantes per tal d'estudiar la funció dels gens d'interès. Això no obstant, modificar genèticament la surera és complex, i això dificulta estudiar la implicació real dels gens d'interès en el periderma. Com a alternativa per a tal fi, s'utilitza el periderma de patata, en ser aquesta espècie més fàcil de manipular genèticament i s'ha utilitzat com a model en aquesta tesi.
En primer lloc s'han analitzat els gens que s'expressen en el suro al llarg de l'estació de creixement. S'ha observat que durant el mes d'abril s'activen els gens implicats en senyalització, al juny augmenta l'expressió dels gens relacionats amb l'acumulació de suberina i al juliol ho fan els gens implicats en tolerància a la sequera i el xoc tèrmic. Això ha permès determinar que hi ha variacions en els gens implicats a cada estació, i ha evidenciat processos i gens que s'activen específicament durant l'etapa de creixement del suro.
En segon lloc, en aquest treball s'ha volgut abordar com es duu a terme la síntesi de la suberina. Concretament, se sap que els monòmers de suberina se sintetitzen a l'interior cel·lular i posteriorment són transportats a la paret cel·lular a través de la membrana plasmàtica, on s'uneixen formant la suberina, però com es produeix aquest transport és un procés encara força desconegut. En aquest treball hem apuntat a gens que codifiquen per transportadors ABCGs i transportador de lípids, els quals podrien ser rellevants per a tal fi, basant-nos en la seva expressió específica en teixits suberificats de patata (fel·lema, arrels i teixits en vies de cicatrització). En paral·lel, s'ha posat a punt una metodologia de transformació d'arrels de patata per tal d'agilitzar futures caracteritzacions de gens relacionats amb la suberina mitjançant genètica inversa.
Per últim, s'ha volgut estudiar la regulació post-transcripcional i epigenètica del fel·lema, fins a l'actualitat totalment desconeguda. StRIK (Solanum tuberosum RS2-interacting KH protein) és una proteïna candidata a participar en aquests processos en situació d'estrès. Per conèixer millor la funció d'StRIK, en aquesta tesi s'han identificat proteïnes candidates a interaccionar-hi, a través de la tècnica del doble híbrid en llevat. Entre les proteïnes que interaccionen destaca una proteïna que a Arabidopsis té capacitat per regular els nivells de miRNAs (microRNAs), interacció que reforça la hipòtesi de la regulació epigenètica per part de la proteïna StRIK en el fel·lema.
En resum, aquesta tesi contribueix a la comprensió de la formació del suro, evidenciant canvis estacionals en l'expressió de gens implicats en diferents processos, i també de gens implicats en la síntesi de suberina a través del transport cap a la paret cel·lular. A més, per primera vegada es posa de manifest el paper de la regulació post-transcripcional i epigenètica del fel·lema. Aquests resultats poden ajudar a obtenir informació genètica del periderma que pot ser útil per a programes de millora de la qualitat de la pell dels tubercles de la patata i la producció de suro.

Lectura de la tesi: 13/04/2018, Aula Magna de la Facultat de Ciències