Orellana López, ArielRodríguez Furlán, CeciliaFacultad de Ciencias Biológicas2017-08-112017-08-112013http://repositorio.unab.cl/xmlui/handle/ria/3903Tesis (Doctor en Biotecnología)Las proteínas ricas en prolinas (PRPs) son proteínas estructurales involucradas en el ensamblaje de la pared celular. En Arabidopsis dos miembros de esta familia de genes, ATPRP1 y ATPRP3, se expresan específicamente en células de pelo radicular. Los pelos radiculares elongan mediante crecimiento por el ápice a partir de células epidermales especializadas denominadas tricoblastos. El crecimiento por el ápice involucra la secreción polarizada de los materiales necesarios para formar la membrana y la pared celular en crecimiento. Ha sido previamente descrito que ATPRP3 se acumula de manera asimétrica en la pared celular en la punta del pelo en crecimiento mientras que, ATPRP1 , presenta una distribución uniforme a lo largo de la pared celular del pelo radicular. Este trabajo de tesis se centra en el estudio de los mecanismos y señales involucrados en la distribución asimétrica de ATPRP1 y ATPRP3 en la pared celular del pelo radicular de Arabidopsis. Se analizó el tráfico subcelular de ATPRP1 y ATPRP3 utilizando fusiones de las secuencias codificantes con el reportero GFP. Asimismo , mediante una combinación de estrategias que incluyen análisis farmacológicos y de imágenes confocales se comprobó que ambas proteínas trafican hacia el ápice del pelo en crecimiento. Sin embargo, podrían utilizar diferentes rutas de secreción. Nuestros resultados también indican que una vez que estas proteínas alcanzan la pared celular solo ATPRP3 es endocitada y destinada a la vacuola. Utilizando estrategias de expresión heteróloga en células epiteliales de mamíferos MDeK se estudiaron las señales involucradas en la distribución polarizada de ATPRP3 y ATPRP1 . En estas células ATPRP3 es reconocida y destinada de manera polariza al medio apical. Mientras que, ATPRP1 es destinada de manera no polarizada tanto al medio apical como al basolateral. Además, se comprobó que el segmento e-terminal de ATPRP3 posee los determinantes para su destinación polarizada. Asimismo, ensayos realizados en células de pelo radicular de Arabidopsis permitieron comprobar que el segmento e-terminal de ATPRP3 también está involucrado en la localización asimétrica de esta proteína en la pared celular y que la deslocalización de esta proteína altera el crecimiento del pelo radicular. En conjunto , los resultados obtenidos en esta tesis permitieron concluir que el mantenimiento de la acumulación de ATPRP3 en la punta del pelo radicular obedece tanto a mecanismos exocíticos como endocíticos. Además, que esta localización asimétrica de ATPRP3 depende de la presencia de señales especificas y está asociada a su función en la pared celular.Proline-rich proteins (PRPs) are structural proteins involved in the assembly of the cell wall. AtPRP1 and AtPRP3 represent two members of this gene family that are specifically expressed in root hair cells . Root hairs elongate by tip growth from specialized epidermal cells (trichoblasts) in arabidopsis. Tip growth involves unidirectional elongation in which secretion of new cell wall material occurs in a small area at the tip of the hair. lt has been reported that ATPRP3 accumulates at the root hair tip and that ATPRP1 presents an even distribution within the growing root hair cell wall. This thesis work addresses the mechanisms and signals involved in the asymmetric distribution of ATPRP1 and ATPRP3 at the root hair cell wall. To examine the subcellular protein traffic we generated GFP-fusions and we perform studies using a combination of pharmacological and confocal cell imaging approaches. Our results reveled that both proteins are secreted to the growing root hair tip . However, they may use different secretory pathways. Furthermore, once they reach the cell wall only ATPRP3 is endocytosed and transported to the vacuole . Using a heterologous expression approach in epithelial MDCK cells we identify signals in the ATPRP3 C-terminal involved in the polarized sorting of this protein. We also confirm that these signals are important for asymmetric accumulation in plant cells and that miss localization of this protein alters normal root hair growth . These results demonstrate that the asymmetric accumulation of ATPRP3 in the root hair cell wall is regulated by exocytic and endocytic mechanisms. In addition this asymmetric localization is associated to the protein function within the cell wall and depends on specific signalsesProteínasArabidopsis ThalianaTesis