Recombinación y segregación cromosómica en mutantes meióticos de arabidopsis thaliana

Resumen

RESUMEN La recombinación entre cromosomas homólogos, además de ser una de las fuentes principales para generar diversidad genética, es un proceso fundamental en la meiosis ya que permite, junto con otros mecanismos, coordinar el comportamiento de los homólogos para que éstos segreguen correctamente durante la primera división. Se ha demostrado en distintos organismos que la proteína RAD51 es indispensable en el proceso de recombinación. Esta proteína es homóloga de la ATPasa RecA bacteriana y es tá implicada en el apareamiento cromosómico, la sinapsis y la reparación de las dobles roturas (DSBs) generadas por SPO11, promoviendo la formación del heterodúplex. En la presente tesis se detalla la caracterización de un nuevo mutante del gen RAD51 (atrad51-2), aislado a partir de una población de líneas de Arabidopsis thaliana, ecotipo Ws, transformadas con T-DNA. Este mutante, al igual que atrad51-1, es completamente estéril, aunque presenta un desarrollo vegetativo aparentemente normal. No obstante, es más sensible al tratamiento con agentes productores de DSBs que el ecotipo silvestre, lo que demuestra que AtRAD51 también interviene en la reparación de las roturas que se producen en el ciclo mitótico. En meiosis, el mutante atrad51-2 muestra regiones con sinapsis parcial en paquitena, bivalentes, tanto homólogos como no homólogos, y multivalentes en metafase I, con una frecuencia de quiasmas por célula de 1,56. También presenta fragmentación cromosómica, lo que conduce a la forma ción de políadas con micronúcleos al final del proceso meiótico. La meiosis femenina también está alterada, mostrando univalentes, fragmentación y segregaciones desequilibradas. La inserción de T-DNA en este mutante se localiza fuera de la región cod ificante, distando más de 200 pb del final de la región 3¿UTR del gen AtRAD51 y justamente tras un elemento de inserción, presente en el ecotipo Col pero ausente en el ecotipo al que pertenece la línea. Estas características hacen que el estudio del mutante atrad51-2 sea singular, ya que permiten que el gen se exprese y que se traduzca a proteína, aunque no correctamente. Los resultados tanto citológicos como moleculares parecen indicar que atrad51-2 es un mutante hipomorfo, en el que probableme nte esté afectada la estructura conformacional de la proteína RAD51, pudiendo estar alterada su interacción con otras proteínas meióticas. Por otro lado, los cruzamientos realizados entre atrad51-2 y plantas defectivas en el gen AtSPO11-1 corroboraro...