Efecto de la insulina en la biogénesis de ribosomas en maíz (Zea mays L.) Público Deposited

Ribosome biogenesis is a pre-requisite for cell growth and proliferation; it is however, a highly regulated process that consumes a great quantity of energy. It requires the coordinated production of rRNA, ribosomal proteins and nonribosomal factors which participate in the processing and mobilization of the new ribosomes. Ribosome biogenesis has been studied in yeast and animals; however, there is little information about this process in plants. The objective of the present work was to study ribosome biogenesis in maize seeds during germination, a stage characterized by its fast growth, and the effect of insulin, homolog the endogenous maize grow factor ZmIGF in this process. Insulin has been reported to accelerate germination and to induce seedling growth. It was observed that among the first events reactivated just after 3 hours of imbibition are the rDNA transcription and the pre-rRNA processing and that insulin stimulates both of them (40-230%). The transcript of nucleolin, a protein which regulates rDNA transcription and pre-rRNA processing, is among the messages stored in quiescent dry seeds and it is mobilized into the polysomal fraction during the first hours of imbibition (6h). In contrast, de novo ribosomal protein synthesis was low during the first hours of imbibition (3 and 6 h) increasing by 60 times in later stages (24 h). Insulin increased this synthesis (75%) at 24 h of imbibition; however, not all ribosomal proteins were similarly regulated. In this regard, an increase in RPS6 and RPL7 protein levels was observed, whereas RPL3 protein levels did not change eventhough its transcription was induced. Results show that ribosome biogenesis in the first hours of imbibition is carried out with newly synthesized rRNA and ribosomal proteins translated from stored mRNA

La biogénesis de ribosomas en un prerequisito para el crecimiento y proliferación celular; es un proceso altamente regulado que consume una gran cantidad de energía. Requiere de la producción coordinada de ARNr, de proteínas ribosomales (PRs) y de factores no ribosomales que participan en el procesamiento y movilización de los nuevos ribosomas. La biogénesis de ribosomas se ha estudiado ampliamente en levaduras y animales; sin embargo se conoce poco acerca de este proceso en plantas. El objetivo del presente trabajo fue estudiar la biogénesis de ribosomas en semillas de maíz durante la germinación, un estado caracterizado por su rápido crecimiento y el efecto de la insulina en este proceso. Se ha reportado que la insulina acelera la germinación en maíz así como el crecimiento de la plántula. Se observó que entre los primeros eventos reactivados después de las 3 horas de imbibición están la trancripción del ADNr y el procesamiento del pre-ARNr, y que la insulina estimula ambos procesos (40-230%). El transcrito de nucleolina una proteína que regula la transcripción del ADNr y el procesamiento del pre-ARNr, se encuentra entre los mensajes almacenados en la semilla seca quiescente y es movilizada hacia la fracción polisomal durante las primeras horas de imbibición (6 hrs.). En contraste, la síntesis de proteínas ribosomales es baja durante las primeras horas de imbibición (3 y 6 hrs.) y se incrementa 60 veces en la imbibición tardía (24 hrs.). La insulina incrementa esta síntesis (75%) a las 24 horas; sin embargo no todas las proteínas ribosomales son reguladas en forma similar. En este sentido, se observó un incremento en los niveles de las proteínas ribosomales PRS6 y PRL7, mientras que los niveles de la proteína de PRL3 no cambiaron aunque la trancipción de este gen si se incrementó. Los resultados muestran que la biogénesis de ribosomas en los primeros estados de imbibición se lleva a cabo con ARNr recién sintetizado y con proteínas ribosomales traducidas a partir de ARNm almacenados.

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