Differential chromatin binding preference is the result of the neo-functionalization of the TB1 clade of TCP transcription factors in grasses

The understanding of neo-functionalization of plant transcription factors (TFs) after gene duplication has been extensively focused on changes in protein–protein interactions, the expression pattern of TFs, or the variation of cis-elements bound by TFs. Yet, the main molecular role of a TF, that is, its specific chromatin binding for the direct regulation of target gene expression, continues to be mostly overlooked. Here, we studied the TB1 clade of the TEOSINTE BRANCHED 1, CYCLOIDEA, PROLIFERATING CELL FACTORS (TCP) TF family within the grasses (Poaceae). We identified an Asp/Gly amino acid replacement within the TCP domain, originated within a paralog TIG1 clade exclusive for grasses. The heterologous expression of Zea mays TB1 and its two paralogs BAD1 and TIG1 in Arabidopsis mutant plants lacking the TB1 ortholog BRC1 revealed distinct functions in plant development. Notably, the Gly acquired in the TIG1 clade does not impair TF homodimerization and heterodimerization, while it modulates chromatin binding preferences. We found that in vivo TF recognition of target promoters depends on this Asp/Gly mutation and directly impacts downstream gene expression and subsequent plant development. These results provided new insights into how natural selection fine-tunes gene expression regulation after duplication of TFs to define plant architecture.Fil: Mansilla, Natanael. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral; ArgentinaFil: Fonouni-farde, Camille Audrey. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral; ArgentinaFil: Ariel, Federico Damian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral; ArgentinaFil: Lucero, Leandro Exequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral; Argentin

Class I TCP transcription factors activate the SAUR63 gene subfamily in gibberellin-dependent stamen filament elongation

In autogamous plants like Arabidopsis (Arabidopsis thaliana), stamen filament elongation must be finely regulated to ensure that anthers reach the pistil at the correct developmental stage. In this work, we studied the roles of Arabidopsis TEOSINTE BRANCHED1, CYCLOIDEA, PCF15 (TCP15), and related class-I TCP transcription factors in stamen filament elongation. Plants with decreased expression of class-I TCPs and plants that express a fusion of TCP15 to a repressor domain (pTCP15::TCP15-EAR) had shorter stamens, indicating that class-I TCPs stimulate filament growth. These plants also showed reduced expression of several SMALL AUXIN UP RNA (SAUR)63 subfamily genes, which contain TCP target motifs in their promoters. Mutational analysis indicated that the TCP target motif in the SAUR63 promoter is required for expression of SAUR63 in stamen filaments. Moreover, TCP15 directly binds to the SAUR63 promoter region that contains the TCP target motif in vivo, highlighting the role of the TCPs in this process. Class-I TCPs are also required for the induction of SAUR63 subfamily genes by gibberellins (GAs). In addition, overexpression of SAUR63 restores filament growth in pTCP15::TCP15-EAR plants, whereas overexpression of TCP15 rescues the short stamen phenotype of GA-deficient plants. The results indicate that TCP15 and related class-I TCPs modulate GA-dependent stamen filament elongation by direct activation of SAUR63 subfamily genes through conserved target sites in their promoters. This work provides insight into GA-dependent stamen filament elongation.Fil: Gastaldi, Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral; ArgentinaFil: Lucero, Leandro Exequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral; ArgentinaFil: Ferrero, Lucia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral; ArgentinaFil: Ariel, Federico Damian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral; ArgentinaFil: Gonzalez, Daniel Hector. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral; Argentin

Novel SARS-CoV-2 encoded small RNAs in the passage to humans

The Severe Acute Respiratory Syndrome-Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) has recently emerged as the responsible for the pandemic outbreak of the coronavirus disease (COVID-19). This virus is closely related to coronaviruses infecting bats and Malayan pangolins, species suspected to be an intermediate host in the passage to humans. Several genomic mutations affecting viral proteins have been identified, contributing to the understanding of the recent animal-to-human transmission. However, the capacity of SARS-CoV-2 to encode functional putative microRNAs (miRNAs) remains largely unexplored. We have used deep learning to discover 12 candidate stem-loop structures hidden in the viral protein-coding genome. Among the precursors, the expression of eight mature miRNAs-like sequences was confirmed in small RNA-seq data from SARS-CoV-2 infected human cells. Predicted miRNAs are likely to target a subset of human genes of which 109 are transcriptionally deregulated upon infection. Remarkably, 28 of those genes potentially targeted by SARS-CoV-2 miRNAs are down-regulated in infected human cells. Interestingly, most of them have been related to respiratory diseases and viral infection, including several afflictions previously associated with SARS-CoV-1 and SARS-CoV-2. The comparison of SARS-CoV-2 pre-miRNA sequences with those from bat and pangolin coronaviruses suggests that single nucleotide mutations could have helped its progenitors jumping inter-species boundaries, allowing the gain of novel mature miRNAs targeting human mRNAs. Our results suggest that the recent acquisition of novel miRNAs-like sequences in the SARS-CoV-2 genome may have contributed to modulate the transcriptional reprogramming of the new host upon infection.Fil: Merino, Gabriela Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigación en Señales, Sistemas e Inteligencia Computacional. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería y Ciencias Hídricas. Instituto de Investigación en Señales, Sistemas e Inteligencia Computacional; Argentina. European Molecular Biology Laboratory. European Bioinformatics Institute; Reino UnidoFil: Raad, Jonathan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigación en Señales, Sistemas e Inteligencia Computacional. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería y Ciencias Hídricas. Instituto de Investigación en Señales, Sistemas e Inteligencia Computacional; ArgentinaFil: Bugnon, Leandro Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigación en Señales, Sistemas e Inteligencia Computacional. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería y Ciencias Hídricas. Instituto de Investigación en Señales, Sistemas e Inteligencia Computacional; ArgentinaFil: Yones, Cristian Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigación en Señales, Sistemas e Inteligencia Computacional. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería y Ciencias Hídricas. Instituto de Investigación en Señales, Sistemas e Inteligencia Computacional; ArgentinaFil: Kamenetzky, Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Claus, Juan Daniel. Universidad Nacional del Litoral; ArgentinaFil: Ariel, Federico Damian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Milone, Diego Humberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigación en Señales, Sistemas e Inteligencia Computacional. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería y Ciencias Hídricas. Instituto de Investigación en Señales, Sistemas e Inteligencia Computacional; ArgentinaFil: Stegmayer, Georgina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigación en Señales, Sistemas e Inteligencia Computacional. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería y Ciencias Hídricas. Instituto de Investigación en Señales, Sistemas e Inteligencia Computacional; Argentin

Thoracic aorta calcium detection and quantification using convolutional neural networks in a large cohort of intermediate-risk patients

Arterial calcification is an independent predictor of cardiovascular disease (CVD) events whereas thoracic aorta calcium (TAC) detection might anticipate extracoronary outcomes. In this work, we trained six convolutional neural networks (CNNs) to detect aortic calcifications and to automate the TAC score assessment in intermediate CVD risk patients. Cardiac computed tomography images from 1415 patients were analyzed together with their aortic geometry previously assessed. Orthogonal patches centered in each aortic candidate lesion were reconstructed and a dataset with 19,790 images (61% positives) was built. Three single-input 2D CNNs were trained using axial, coronal and sagittal patches together with two multi-input 2.5D CNNs combining the orthogonal patches and identifying their best regional combination (BRC) in terms of lesion location. Aortic calcifications were concentrated in the descending (66%) and aortic arch (26%) portions. The BRC of axial patches to detect ascending or aortic arch lesions and sagittal images for the descending portion had the best performance: 0.954 F1-Score, 98.4% sensitivity, 87% of the subjects correctly classified in their TAC category and an average false positive TAC score per patient of 30. A CNN that combined axial and sagittal patches depending on the candidate aortic location ensured an accurate TAC score prediction.Fil: Guilenea, Federico Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; ArgentinaFil: Casciaro, Mariano Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; ArgentinaFil: Pascaner, Ariel Fernando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; ArgentinaFil: Soulat, Gilles. Hopital Europeen Georges Pompidou; FranciaFil: Mousseaux, Elie. Hopital Europeen Georges Pompidou; FranciaFil: Craiem, Damian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; Argentin

Dynamic regulation of chromatin topology and transcription by inverted repeat-derived small RNAs in sunflower

Transposable elements (TE) are extremely abundant in complex plant genomes. Small interfering RNAs (siRNAs) of 24 nucleotides in length control transposon activity in a process that involves de novo methylation of targeted loci. Usually, these epigenetic modifications trigger nucleosome condensation and a permanent silencing of the affected loci. Here, we show that a TE-derived inverted repeat (IR) element, inserted near the sunflower HaWRKY6 locus, dynamically regulates the expression of the gene by altering chromatin topology. The transcripts of this IR element are processed into 24 nucleotide siRNAs, triggering DNA methylation on its locus. These epigenetic marks stabilize the formation of tissuespecific loops in the chromatin. In leaves, an intragenic loop is formed, blocking HaWRKY6 transcription. While in cotyledons, formation of an alternative loop, encompassing the whole HaWRKY6 gene, enhances transcription of the gene. The formation of this loop changes the promoter directionality, reducing IR transcription, and ultimately releasing the loop. Our results provide evidence that TEs can act as active and dynamic regulatory elements within coding loci in a mechanism that combines RNA silencing, epigenetic modification, and chromatin remodeling machineriesFil: Gagliardi, Delfina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral; ArgentinaFil: Cambiagno, Damián Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral; ArgentinaFil: Arce, Agustín Lucas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral; ArgentinaFil: Tomassi, Ariel Hernán. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral; ArgentinaFil: Giacomelli, Jorge Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral; ArgentinaFil: Ariel, Federico Damian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral; ArgentinaFil: Manavella, Pablo Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral; Argentin

Class I TCP transcription factors regulate trichome branching and cuticle development in Arabidopsis

Trichomes and the cuticle are two specialized structures of the aerial epidermis that are important for plant organ development and interaction with the environment. In this study, we report that Arabidopsis thaliana plants affected in the function of the class I TEOSINTE BRANCHED 1, CYCLOIDEA, PCF (TCP) transcription factors TCP14 and TCP15 show overbranched trichomes in leaves and stems and increased cuticle permeability. We found that TCP15 regulates the expression of MYB106, a MIXTA-like transcription factor involved in epidermal cell and cuticle development, and overexpression of MYB106 in a tcp14 tcp15 mutant reduces trichome branch number. TCP14 and TCP15 are also required for the expression of the cuticle biosynthesis genes CYP86A4, GPAT6, and CUS2, and of SHN1 and SHN2, two AP2/EREBP transcription factors required for cutin and wax biosynthesis. SHN1 and CUS2 are also targets of TCP15, indicating that class I TCPs influence cuticle formation acting at different levels, through the regulation of MIXTA-like and SHN transcription factors and of cuticle biosynthesis genes. Our study indicates that class I TCPs are coordinators of the regulatory network involved in trichome and cuticle development.Fil: Camoirano, Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral; ArgentinaFil: Arce, Agustín Lucas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral; ArgentinaFil: Ariel, Federico Damian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral; ArgentinaFil: Alem, Antonela Lucía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral; ArgentinaFil: Gonzalez, Daniel Hector. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral; ArgentinaFil: Viola, Ivana Lorena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral; Argentin

Evolution of the small family of alternative splicing modulators nuclear speckle RNA-binding proteins in plants

RNA-Binding Protein 1 (RBP1) was first identified as a protein partner of the long noncoding RNA (lncRNA) ENOD40 in Medicago truncatula, involved in symbiotic nodule development. RBP1 is localized in nuclear speckles and can be relocalized to the cytoplasm by the interaction with ENOD40. The two closest homologs to RBP1 in Arabidopsis thaliana were called Nuclear Speckle RNA-binding proteins (NSRs) and characterized as alternative splicing modulators of specific mRNAs. They can recognize in vivo the lncRNA ALTERNATIVE SPLICING COMPETITOR (ASCO) among other lncRNAs, regulating lateral root formation. Here, we performed a phylogenetic analysis of NSR/RBP proteins tracking the roots of the family to the Embryophytes. Strikingly, eudicots faced a reductive trend of NSR/RBP proteins in comparison with other groups of flowering plants. In Medicago truncatula and Lotus japonicus, their expression profile during nodulation and in specific regions of the symbiotic nodule was compared to that of the lncRNA ENOD40, as well as to changes in alternative splicing. This hinted at distinct and specific roles of each member during nodulation, likely modulating the population of alternatively spliced transcripts. Our results establish the basis to guide future exploration of NSR/RBP function in alternative splicing regulation in different developmental contexts along the plant lineage.Fil: Lucero, Leandro Exequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral; ArgentinaFil: Bazin, Jeremie. Université Paris-sud; Francia. Centre National de la Recherche Scientifique; Francia. Institut National de la Recherche Agronomique; FranciaFil: Rodriguez Melo, Johan Stiben. Universidad Nacional de Rio Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones Agrobiotecnológicas - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones Agrobiotecnológicas; ArgentinaFil: Ibañez, Fernando Julio. Universidad Nacional de Rio Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones Agrobiotecnológicas - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones Agrobiotecnológicas; ArgentinaFil: Crespi, Leandro Martín. Centre National de la Recherche Scientifique; Francia. Institut National de la Recherche Agronomique; Francia. Université Paris-sud; FranciaFil: Ariel, Federico Damian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral; Argentin

The lncRNA APOLO and the transcription factor WRKY42 target common cell wall EXTENSIN encoding genes to trigger root hair cell elongation

Plant long noncoding RNAs (lncRNAs) are key chromatin dynamics regulators, directing the transcriptional programs driving a wide variety of developmental outputs. Recently, we uncovered how the lncRNA AUXIN REGULATED PROMOTER LOOP (APOLO) directly recognizes the locus encoding the root hair (RH) master regulator ROOT HAIR DEFECTIVE 6 (RHD6) modulating its transcriptional activation and leading to low temperature-induced RH elongation. We further demonstrated that APOLO interacts with the transcription factor WRKY42 in a novel ribonucleoprotein complex shaping RHD6 epigenetic environment and integrating signals governing RH growth and development. In this work, we expand this model showing that APOLO is able to bind and positively control the expression of several cell wall EXTENSIN (EXT) encoding genes, including EXT3, a key regulator for RH growth. Interestingly, EXT3 emerged as a novel common target of APOLO and WRKY42. Furthermore, we showed that the ROS homeostasis-related gene NADPH OXIDASE C (NOXC) is deregulated upon APOLO overexpression, likely through the RHD6-RSL4 pathway, and that NOXC is required for low temperature-dependent enhancement of RH growth. Collectively, our results uncover an intricate regulatory network involving the APOLO/WRKY42 hub in the control of master and effector genes during RH development.Fil: Martinez Pacheco, 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; ArgentinaFil: Mansilla, Natanael. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral; ArgentinaFil: Moison, Michael. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral; ArgentinaFil: Lucero, Leandro Exequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral; ArgentinaFil: Berdion Gabarain, Victoria. 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: Ariel, Federico Damian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral; ArgentinaFil: Estevez, Jose Manuel. 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 Andrés Bello; Chile. Millennium Institute for Integrative Biology; Chil

Ploidy-dependent changes in the epigenome of symbiotic cells correlate with specific patterns of gene expression

The formation of symbiotic nodule cells in Medicago truncatula is driven by successive endoreduplication cycles and transcriptional reprogramming in different temporal waves including the activation of more than 600 cysteine-rich NCR genes expressed only in nodules. We show here that the transcriptional waves correlate with growing ploidy levels and have investigated how the epigenome changes during endoreduplication cycles. Differential DNA methylation was found in only a small subset of symbiotic nodule-specific genes, including more than half of the NCR genes, whereas in most genes DNA methylation was unaffected by the ploidy levels and was independent of the genes' active or repressed state. On the other hand, expression of nodule-specific genes correlated with ploidy-dependent opening of the chromatin as well as, in a subset of tested genes, with reduced H3K27me3 levels combined with enhanced H3K9ac levels. Our results suggest that endoreduplication-dependent epigenetic changes contribute to transcriptional reprogramming in the differentiation of symbiotic cells

Apoplastic class III peroxidases PRX62 and PRX69 promote Arabidopsis root hair growth at low temperature

Root Hairs (RHs) growth is influenced by endogenous and by external environmental signals that coordinately regulate its final cell size. We have recently determined that RH growth was unexpectedly boosted when Arabidopsis thaliana seedlings are cultivated at low temperatures. It was proposed that RH growth plasticity in response to low temperature was linked to a reduced nutrient availability in the media. Here, we explore the molecular basis of this RH growth response by using a Genome Wide Association Study (GWAS) approach using Arabidopsis thaliana natural accessions. We identify the poorly characterized PEROXIDASE 62 (PRX62) and a related protein PRX69 as key proteins under moderate low temperature stress. Strikingly, a cell wall protein extensin (EXT) reporter reveals the effect of peroxidase activity on EXT cell wall association at 10 °C in the RH apical zone. Collectively, our results indicate that PRX62, and to a lesser extent PRX69, are key apoplastic PRXs that modulate ROS-homeostasis and cell wall EXT-insolubilization linked to RH elongation at low temperature.Fil: Martinez Pacheco, 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; ArgentinaFil: Ranocha, Philippe. Instituto Polytechnique de Toulouse; FranciaFil: Kasulin, Luciana. 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: Fusari, Corina Mariana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos; ArgentinaFil: Servi, Lucas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; ArgentinaFil: Aptekmann, Ariel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biociencias, Biotecnología y Biología Traslacional; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Berdion Gabarain, Victoria. 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: Peralta, Juan Manuel. 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: Borassi, Cecilia. 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: Marzol, Eliana. 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: Rodriguez Garcia, Diana Rosa. 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: Rondon Guerrero, Yossmayer del Carmen. 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: Carignani Sardoy, Mariana. 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: Ferrero, Lucia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral; ArgentinaFil: Botto, Javier Francisco. 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: Meneses, Claudio. Universidad Andrés Bello; ChileFil: Ariel, Federico Damian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Agrobiotecnología del Litoral; ArgentinaFil: Nadra, Alejandro Daniel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biociencias, Biotecnología y Biología Traslacional; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Petrillo, Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; ArgentinaFil: Dunand, Christophe. Instituto Polytechnique de Toulouse; FranciaFil: Estevez, Jose Manuel. 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