AtCBF1 Overexpression Confers Tolerance to High Light Conditions at Warm Temperatures in Potato Plants

We characterized transcriptional responses of potato plants to multiple abiotic stresses and used this information to identify potential mechanisms through which overexpression of the stress related transcription factor CBF1 from Arabidopsis thaliana (AtCBF1) confers multiple stress tolerance. Most transcriptional changes were specific to each condition, but genes involved in phenyl-propanoid biosynthesis were affected by all abiotic stresses evaluated. Interestingly, over-expression of AtCBF1 in potato plants not only conferred tolerance to low temperatures, as previously reported, but also to high-light conditions at 22 °C, suggesting that it confers multiple stress tolerance by enhancing the ability of plants to cope with an excess of radiant energy. Finally, we found that transcriptional changes triggered by abiotic stress were much larger than those resulting from AtCBF1 over-expression in potato, revealing that overexpression of an heterologous transcription factor causes minor alterations in the plant transcriptome in comparison to transcriptional changes triggered by abiotic stresses.Caracterizamos respuestas transcripcionales de plantas de papa a múltiples estreses abióticos y utilizamos esta información para identificar mecanismos potenciales a través de los cuales la sobreexpresión del factor de transcripción CBF1 relacionado con agobio de Arabidopsis thaliana (AtCBF1) confiere tolerancia múltiple al estrés. La mayoría de los cambios transcripcionales fueron específicos para cada condición, pero se afectaron los genes involucrados en la biosíntesis de fenil-propanoides por todos los estreses abióticos evaluados. Interesantemente, la sobreexpresión del AtCBF1 en plantas de papa no solo confirieron tolerancia a bajas temperaturas, como se ha reportado previamente, sino también a condiciones de alta luminosidad a 22 °C, lo que sugiere múltiple tolerancia al estrés mediante el aumento de la habilidad de las plantas para hacer frente a un exceso de energía radiante. Finalmente, encontramos que los cambios transcripcionales disparados por el agobio abiótico fueron mayores que aquellos que resultaron de la sobreexpresión de AtCBF1 en papa, revelando que la sobreexpresión de un factor heterólogo de transcripción causa alteraciones menores en el transcriptoma de la planta en comparación a cambios transcripcionales disparados por estreses abióticos.Fil: Storani, Leonardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; ArgentinaFil: Hernando, Carlos Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Staneloni, Roberto Julio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Ploschuk, Edmundo Leonardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; ArgentinaFil: Rugnone, Matias Leandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; ArgentinaFil: Striker, Gustavo Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; ArgentinaFil: Casal, Jorge Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; Argentina. Fundación Instituto Leloir; ArgentinaFil: Chernomoretz, Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Física; ArgentinaFil: Yanovsky, Marcelo Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; Argentina. Fundación Instituto Leloir; Argentin

LOV-domain photoreceptor, encoded in a genomic island, attenuates the virulence of Pseudomonas syringae in light-exposed Arabidopsis leaves

In Arabidopsis thaliana, light signals modulate the defences against bacteria. Here we show that light perceived by the LOV domain-regulated two-component system (Pst?Lov) of Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 (Pst DC3000) modulates virulence against A. thaliana. Bioinformatic analysis and the existence of an episomal circular intermediate indicate that the locus encoding Pst?Lov is present in an active genomic island acquired by horizontal transfer. Strains mutated at Pst?Lov showed enhanced growth on minimal medium and in leaves of A. thaliana exposed to light, but not in leaves incubated in darkness or buried in the soil. Pst?Lov repressed the expression of principal and alternative sigma factor genes and their downstream targets linked to bacterial growth, virulence and quorum sensing, in a strictly light-dependent manner. We propose that the function of Pst?Lov is to distinguish between soil (dark) and leaf (light) environments, attenuating the damage caused to host tissues while releasing growth out of the host. Therefore, in addition to its direct actions via photosynthesis and plant sensory receptors, light may affect plants indirectly via the sensory receptors of bacterial pathogens.Fil: Moriconi, Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; Argentina. Fundación Instituto Leloir; ArgentinaFil: Sellaro, Romina Vanesa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; ArgentinaFil: Ayub, Nicolas Daniel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias. Centro de Investigación de Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Genética; ArgentinaFil: Soto, Gabriela Cynthia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias. Centro de Investigación de Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Genética; ArgentinaFil: Rugnone, Matias Leandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquimicas de Buenos Aires; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; Argentina. Fundación Instituto Leloir; ArgentinaFil: Shah, Rashmi. Max Planck Institute for Chemical Energy Conversion; AlemaniaFil: Pathak, Gopal P.. Max Planck Institute for Chemical Energy Conversion; AlemaniaFil: Gärtner, Wolfgang. Max Planck Institute for Chemical Energy Conversion; AlemaniaFil: Casal, Jorge Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; Argentina. Fundación Instituto Leloir; Argentin

LNK genes integrate light and clock signaling networks at the core of the Arabidopsis oscillator

Light signaling pathways and the circadian clock interact to help organisms synchronize physiological and developmental processes with periodic environmental cycles. The plant photoreceptors responsible for clock resetting have been characterized, but signaling components that link the photoreceptors to the clock remain to be identified. Here we describe a family of night light-inducible and clock-regulated genes (LNK) that play a key role linking light regulation of gene expression to the control of daily and seasonal rhythms in Arabidopsis thaliana. A genomewide transcriptome analysis revealed that most light-induced genes respond more strongly to light during the subjective day, which is consistent with the diurnal nature of most physiological processes in plants. However, a handful of genes, including the homologous genes LNK1 and LNK2, are more strongly induced by light in the middle of the night, when the clock is most responsive to this signal. Further analysis revealed that the morning phased LNK1 and LNK2 genes control circadian rhythms, photomorphogenic responses, and photoperiodic dependent flowering, most likely by regulating a subset of clock and flowering time genes in the afternoon. LNK1 and LNK2 themselves are directly repressed by members of the TIMING OF CAB1 EXPRESSION/PSEUDO RESPONSE REGULATOR family of core-clock genes in the afternoon and early night. Thus, LNK1 and LNK2 integrate early light signals with temporal information provided by core oscillator components to control the expression of afternoon genes, allowing plants to keep track of seasonal changes in day length.Fil: Rugnone, Matias Leandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Faigon Soverna, Ana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Sanchez, Sabrina Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Schlaen, Rubén Gustavo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Hernando, Carlos Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Seymour, Danelle K.. Max Planck Institute for Developmental Biology; AlemaniaFil: Mancini, Estefania. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Chernomoretz, Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Weigel, Detlef. Max Planck Institute for Developmental Biology; AlemaniaFil: Mas, Paloma. Universitat Autonoma de Barcelona; EspañaFil: Yanovsky, Marcelo Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentin

Molecular pathology of acute kidney injury in a choline-deficient model and fish oil protective effect

The aim of this work was to investigate the potential protective effects of fish oil on the basis of kidney transcriptomic data on a nutritional experimental model. Methods Male weanling Wistar rats were divided into four groups and fed choline-deficient (CD) and choline-supplemented (CS) diets with vegetable oil (VO) and menhaden oil (MO): CSVO, CDVO, CSMO and CDMO. Animals were killed after receiving the diets for 6 days. Total RNA was purified from the right kidney and hybridized to Affymetrix GeneChip Rat Gene 1.0 ST Array. Differentially expressed genes were analyzed. Results All CSVO, CSMO and CDMO rats showed no renal alterations, while all CDVO rats showed renal cortical necrosis. A thorough analysis of the differential expression between groups CSMO and CDMO was carried out. There were no differential genes for p < 0.01. The analysis of the differential expression between groups CSVO and CSMO revealed 32 genes, 11 were over-expressed and 21 were under-expressed in CSMO rats. Conclusions This work was part of a large set of experiments and was used in a hypothesis-generating manner. The comprehensive analysis of genetic expression allowed confirming that menhaden oil has a protective effect on this nutritional experimental model and identifying 32 genes that could be responsible for that protection, including Gstp1. These results reveal that gene changes could play a role in renal injury.Fil: Denninghoff, Valeria Cecilia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Patología. Centro de Patología Experimental; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Ossani, Georgina Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Patología. Centro de Patología Experimental; ArgentinaFil: Uceda, Ana Margarita. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Patología. Centro de Patología Experimental; ArgentinaFil: Rugnone, Matias Leandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Fernandez, Elmer Andres. Area de Ciencias Agrarias, Ingeniería, Ciencias Biológicas y de la Salud de la Universidad Católica de Córdoba; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; ArgentinaFil: Fresno Rodríguez, Cristóbal. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; Argentina. Area de Ciencias Agrarias, Ingeniería, Ciencias Biológicas y de la Salud de la Universidad Católica de Córdoba; ArgentinaFil: González, German. Area de Ciencias Agrarias, Ingeniería, Ciencias Biológicas y de la Salud de la Universidad Católica de Córdoba; ArgentinaFil: Díaz, Maria Luisa. Hospital Británico de Buenos Aires; ArgentinaFil: Avagnina, Alejandra. Centro de Educación Médica e Investigaciones Clínicas “Norberto Quirno”; ArgentinaFil: Elsner, Boris. Centro de Educación Médica e Investigaciones Clínicas “Norberto Quirno”; ArgentinaFil: Monserrat, Alberto Juan. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Patología. Centro de Patología Experimental; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

A methyl transferase links the circadian clock to the regulation of alternative splicing

Circadian rhythms allow organisms to time biological processes to the most appropriate phases of the day–night cycle1. Post-transcriptional regulation is emerging as an important component of circadian networks2, 3, 4, 5, 6, but the molecular mechanisms linking the circadian clock to the control of RNA processing are largely unknown. Here we show that PROTEIN ARGININE METHYL TRANSFERASE 5 (PRMT5), which transfers methyl groups to arginine residues present in histones7 and Sm spliceosomal proteins8, 9, links the circadian clock to the control of alternative splicing in plants. Mutations in PRMT5 impair several circadian rhythms in Arabidopsis thaliana and this phenotype is caused, at least in part, by a strong alteration in alternative splicing of the core-clock gene PSEUDO RESPONSE REGULATOR 9 (PRR9). Furthermore, genome-wide studies show that PRMT5 contributes to the regulation of many pre-messenger-RNA splicing events, probably by modulating 5′-splice-site recognition. PRMT5 expression shows daily and circadian oscillations, and this contributes to the mediation of the circadian regulation of expression and alternative splicing of a subset of genes. Circadian rhythms in locomotor activity are also disrupted in dart5-1, a mutant affected in the Drosophila melanogaster PRMT5 homologue, and this is associated with alterations in splicing of the core-clock gene period and several clock-associated genes. Our results demonstrate a key role for PRMT5 in the regulation of alternative splicing and indicate that the interplay between the circadian clock and the regulation of alternative splicing by PRMT5 constitutes a common mechanism that helps organisms to synchronize physiological processes with daily changes in environmental conditions