El módulo PHYB-HOS1-CO integra señales en el control de la floración de Arabidopsis mediado por la luz roja

Investigadores del CBGP descubren el mecanismo molecular que media la degradación, inducida por la luz roja, de la proteína CO que regula la floración fotoperiódica en Arabidopsis.

La floración de todas las plantas depende de la luz, la cual es percibida por las hojas. La cantidad, calidad y duración relativa del periodo de luz durante el día son variables que influencian el momento en el que ocurre la transición floral. Entre ellos, el fotoperiodo es un factor limitante en la regulación del tiempo de floración y permite que la reproducción sexual se produzca en el momento más apropiado del año y sincroniza la floración con las estaciones y los agentes polinizadores cuando forman parte de la estrategia adaptativa de la planta.
En Arabidopsis, la capacidad de distinguir los días largos (LD) de los días cortos (SD) se basa en gran medida en la compleja regulación del gen CONSTANS (CO), tanto a nivel transcripcional como post-transcripcional. La coincidencia de la expresión de CO con la presencia de luz en condiciones de LD es esencial para la promoción de la transición floral. Además, diferentes calidades de luz desempeñan funciones específicas en la respuesta fotoperiódica, y mientras que la luz azul o la luz roja lejana promueven la floración, esta es reprimida por la luz roja a través de la función del fitocromo B. En la actualidad se sabe que la estabilidad de la proteína CO está controlada por diferentes señales luminosas, pero se desconoce el mecanismo molecular concreto que está involucrado en la degradación inducida por luz roja de CO que regula la respuesta fotoperiódica del control de la floración en Arabidopsis.


Investigadores del CBGP del grupo ¨Bases moleculares de las transiciones de fase del desarrollo de las plantas¨ han revelado un papel esencial de la proteína RING finger E3 UBIQUITIN LIGASE HIGH EXPRESSION OF OSMOTICALLY RESPONSIVE GENES 1 (HOS1) en este mecanismo. En este trabajo se presentan datos experimentales que indican que la degradación de la proteína CO en luz roja está afectada en los mutantes hos1 y phyB de Arabidopsis y por lo tanto, HOS1 está involucrado en la degradación de CO mediada por luz roja. Además demuestran que el fotoreceptor fitocromo B interacciona físicamente in vivo con las proteínas HOS1 y CO, lo que sugiere que el mecanismo por el cual la proteína CO es degradada depende de la formación de un complejo tripartito entre estas proteínas que puede ser esencial para modular un correcta respuesta al fotoperiodo en Arabidopsis. La luz roja regula el tiempo de floración de numerosas especies de plantas de día largo y día corto. Puesto que homólogos de las proteínas HOS1, CO y fitocromo B están presentes en todas las plantas, la interacción revelada entre ellas en Arabidopsis podría extenderse a todas las especies que florecen. La existencia de este complejo proteico podría facilitar un marco de trabajo que ayude a esclarecer como el tiempo de floración es regulado por las señales medioambientales, y particularmente por la luz roja.

Publicación Original:

Lazaro, A; Mouriz, A; Piñeiro, M; Jarillo, JA. 2015. "Red light-mediated degradation of CONSTANS by the E3 ubiquitin ligase HOS1 regulates photoperiodic flowering in Arabidopsis". Plant Cell. DOI: 10.1105/tpc.15.00529".