Evaluación de diferentes secuencias promotoras “raíz específicas” en plantas transformadas de papa y tabaco mediante el uso de fusiones transcripcionales

Abstract

En el presente estudio se evaluaron dos promotores previamente descritos como de expresión tejido especifica en raíz, el promotor del gen, At1g73160 de Arabidopsis thaliana y el promotor del gen C54 (glutamic acid rich protein C54), de yuca por medio de fusiones transcripcionales a los genes reporteros gus y gfp. Se utilizó el promotor constitutivo CaMV35S, como control. El análisis comparativo se realizó en plántulas enraizadas in vitro de papa (Solanum tuberosum cultivar Desirée) y de tabaco (Nicotiana tabacum), transformadas con los constructos respectivos. Tanto para el promotor At1g73160 como para el promotor C54, se encontraron patrones de expresión diferentes a los reportados en sus respectivas especies, destacándose una expresión más confinada el meristemo apical de la raíz, con ausencia de expresión en el resto del tejido radical. En plantas enraizadas in vitro de cuatro semanas, no se presentaron diferencias muy notables en la expresión mediada por los dos promotores en tabaco a pesar de tener diferentes tamaños y elementos cis reguladores. Finalmente el promotor descrito como constitutivo CaMV35S mostró claramente no ser un buen promotor para una expresión en raíz en ninguna de las especies evaluadas, al no observarse expresión comparando con el resto de órganos. Los promotores evaluados tienen potencial para dirigir expresión de transgenes a tejidos del ápice radical, al menos en etapas tempranas de desarrollo de este órgano.

Abstract. In the present study, we evaluated two promoters previously described as “rootspecific” using transcriptional fusions to gus and egfp reporter genes: the Arabidopsis thaliana At1g73160 gene promoter, and the cassava, glutamic acid rich protein C54 promoter., Constitutive promoter CaMV35S, was used as a control. The comparative analysis of promoter-mediated transcriptional activity was carried out on in vitro rooted plantlets of potato (Solanum tuberosum cultivate Desirée), and tobacco (Nicotiana tabacum), transformed with both constructs respectively. Both, At1g73160 and C54 promoter activity patterns were different from those reported in their respective species, showing a more confined expression to the root apex with an absence of expression in the rest of the root tissues. In 4 weeks-old in tobacco in vitro plantlets, no significant differences were observed in the expression patterns mediated by both promoters despite having different sizes and cis regulatory elements. Finally the CaMV35S promoter described as constitutive, did not present activity in roots in any of the species evaluated, compared to the other organs of the plants, suggesting it may not be a good promoter to express transgens in root tissues. The promoters evaluated have potential for directing transgen expression to apex root tissues, at least in early developmental stages of this organ.