Rol de WUSCHEL en la regulacin del destino de las clulas stem en el meristema apical de Arabidopsis.Anatoma Vegetal 2006.Natalia AlmasiaAriel BazziniGuillermo MaronicheMariana MassVanesa MongelliDiego Zavallo

IntroduccinDurante los primeros estados del desarrollo de las plantas con semilla, todas las clulas tienen la capacidad de dividirse, son pluripotentes.Luego, slo algunas partes permanecen con esa capacidad: los meristemas.

IntroduccinPost- embrin: el SAM desarrolla una roseta de hojitas.Aparece el meristema axilar.Se forma el meristema floral.Floral y apical del tallo: regulacin gnica similar.Apical: crecimiento ilimitado.Floral: termina con el gineceo.

L1 = tnicaL2 = tnicaZona PerifricaZona de TransicinZona CentralStem CellsCentro OrganizadorL3 = corpus

Organizacin del meristemaEpidermisTejidos internosTodos derivan de 1 a 3 clulas que componen cada capa germinal

Meristema del talloLa integridad se debe mantener durante:Proliferacin celular,Iniciacin de organognesis,Formacin repetida de rganos.CLVSTMORGANOGNESIS+-

Especificacin de las stem cells??Se da por la informacin posicionalSe impone en las clulas que residen en la cumbre del meristema apical;Ms all de esta posicin, se diferencian.

Protagonismo de WUSCHEL?

W.T

Mutantes wusW.TW.T

Mutantes wusClulas pierden la especificacin stemPero tampoco constituyen rganos...WUS especificara que el destino de las clulas es mantenerse como STEM (en lugar de reprimir la formacin de rganos)Meristema Apical del BroteMeristema Floral

WuschelAnlisis molecular de WUS?

Rol en los meristemas del brote y florales?

Cmo se forman y mantienen los meristemas durante el desarrollo?

Caminado cromosomicoFig 2.A.Positional cloning.

X

Transgnicas para los distintos csmidosCOMPLEMENTACIONSIN COMPLEMENTACIONCsmidos 6,8 y 9Regin complementaria al 6, 8 y 9cDNA libraryOpen Reading Frame (ORF)de 873 pb

wus-1 cambian los bordes de un intron/exon y resulta en codon stop = Mutante FUERTEwus-3 sustitucin de aa =Mutante DEBIL.wus-2y4 codon stop =Mutante FUERTEwus5RACETATA boxCCAAT boxetcpolyADNA bindingHomeodomainAcid domain

Clsica estructura

Localizacin subcelular de WUS?

Expresin de WUS durante el desarrollo del embrin8 clulas+16 clulas16 clulas

Expresin de WUS durante el desarrollo del embrin32 clulasE. transicinE. coraznC. L. de E. corazn

Expresin de WUS durante el desarrollo del embrinEstadio tardoControl (sonda sense)

WUSCHEL y SHOOTMERISTEMLESS (STM) se expresan independientementeEmbrin stm Estadio tardoEmbrin wt Estadio tardoEmbrin wus Estadio tardoWUSSTMSTM

ConclusionesWUS posee localizacin nuclearSe expresa durante la embriognesis, a partir del estadio de 16 clulas, incluso antes de que exista un meristema apical diferenciado. Posteriormente, su expresin se localiza en el meristema apical del tallo por debajo de las capas L1 y L2.La expresin de WUS y STM se inician independientemente

Hiptesis: su expresin es requerida en las clulas centrales de los meristemas Meristemas vegetativo: WUS confinado a un pequeo grupo de clulas en el centro por debajo de las tres capas celulares ms externas(L1-3)Meristemas de inflorescencia (im): WUS debajo de L3. Meristema floral: WUS confinado a un pequeo grupo de clulas en el centro por debajo de las L2Estadio 2 floral: WUS fuertemente detectado en un grupo de clulas por debajo de L2. Meristema floral desarrollando en forma de cpula.

Meristemas de inflorescencia: en estadio 1 y 2 de la formacin del meristema floral, mostrando expresin de WUS en el centro. spaloPrimordios foliaresspalopedicelohoja caulinarMeristemas floral: emergiendo como un pequeo bulto (1 y 3)Expresin del mRNA de WUS durante el desarrollo post-embriognico

Estadio 6 floral: spalos (s), ptalos (pt) y estambres (st) formndose en la periferia, expresin de WUS reducida. Estadio 10 se inicia la formacin de primordios carpelares (ca): el meristema es consumido y la expresin de WUS es indetectable. Meristema vegetativo (plntula): Control negativo Tincin no detectada. Estadio 2 y 3 de flor: Control negativo Tincin no detectada. A diferencia del meristema vegetal, el floral es reclutado por las clulas centrales durante la organognesis, a continuacin la expresin de WUS es regulada negativamente, consistente con el rol de las clulas que expresan WUS en el destino de ser stem Cells. Dado que WUS se detect en capas diferentes en el meristema floral comparado con el vegetativo y el de la inflorescencia, esto sugiere que si bien son estructuras homlogas que comparten mecanismos, ambos meristemas estn, en parte, organizados diferencialmente. Expresin del mRNA de WUS durante el desarrollo post-embriognico

Rol de WUS en el meristema del talloEn la parte inferior de la zona central se expresa WUSWUS define un nuevo dominio funcional dentro del meristema: el centro organizador. Mantienen a las clulas que estn por arriba, como STEM cells.

SAM RAMStem cells rodeadas por un grupo de clulas activas mitticamente: el centro organizador.Este centro promueve el estado stem en las clulas vecinas.Stem cells rodean un grupo de clulas que no se dividen: el centro quiescente.Este centro inhibe la diferenciacin de las clulas stem vecinas.En ambos meristemas, las clulas stem son especificadas por un centro organizador central.Modelo bsico para especificar el estado pluripotente de las clulas stemInteracciones entre clulas vecinas

Dinmica del patrn expresin de WUS durante la embriognesis temprana

ConclusinLa formacin del MAT es el resultado de una sucesin de procesos que comienza en la embriognesis temprana.Una vez establecido el MAT, la expresin de WUS define un grupo de clulas cuya funcin es especificar la identidad de las clulas vecinas como meristemticas (STEM).