Análisis de expresión de microRNAs en Brachypodium distachyon bajo estrés hídrico mediante tres estrategias de PCR cuantitativa

Abstract

En los últimos años, la agricultura mexicana ha sido afectada por eventos climáticos adversos, principalmente en la forma de sequías e inundaciones, que han ocasionado mala calidad, baja productividad o pérdidas totales en los cultivos. Naturalmente, las plantas responden al estrés hídrico a través de diferentes estrategias que implican cambios en la expresión de los genes. En muchos casos, dichos cambios están regulados por pequeñas moléculas de RNA llamadas microRNAs (miRNAs). Los microRNAs pueden controlar la expresión de familias genéticas completas, por lo que son candidatos ideales para el control de rutas moleculares integrales en estrategias de mejoramiento de la tolerancia al estrés. Para explorar el potencial de los microRNAs, es necesario contar con herramientas de análisis de expresión adecuadas. Este trabajo se realizó con el objetivo de evaluar los métodos disponibles para el análisis de expresión, y seleccionar el mejor para analizar la expresión de miRNAs clave en la respuesta al estrés hídrico. Para esto, se evaluó la sensibilidad e intervalo dinámico de tres métodos de análisis de expresión de miRNAs por PCR cuantitativa (qPCR): 1) Método stem-loop, 2) Método S-Poli(T), y 3) Método de ligación de adaptador. De acuerdo a los resultados, el método stem-loop y el S-Poli(T) presentaron características similares, aunque el primero mostró mayor sensibilidad y un amplio intervalo dinámico. Sin embargo, ambos métodos tienden a saturarse a concentraciones de RNA elevadas. El método de ligación de adaptador no logró detectar a los miRNAs bajo estudio. También, se aplicó el método stem-loop para analizar la expresión de los miRNAs, miR156, miR159, miR172, miR528 y miR5200, en plantas de Brachypodium distachyon expuestas a eventos de estrés por sequía e inundación. Los resultados mostraron que miR156 y miR528 alteraron su expresión en respuesta a la sequía y al tratamiento de sequía seguido por inundación. Además, estos miRNAs se indujeron durante la recuperación en plantas que sufrieron inundación. Los resultados de este trabajo proporcionan información acerca de la importancia de los microRNAs analizados y permiten ampliar el conocimiento de la respuesta a condiciones adversas que ocurren en forma consecutiva en el ambiente natural.