Author: Grisel Fierros Romero

Efecto de la insulina en la activación de las cascadas PI3K-TOR y MAPK en cultivos de células de tabaco NT-1

Grisel Fierros Romero (2012)

Instituto de Investigaciones Químico Biológicas. Maestría en Ciencias en Biología Experimental

In metazoans, insulin regulates both blood glucose levels and growth, the latter through the activation of the PI3K-TOR and MAPK signaling pathways. However, although insulin is one of the classic hormones of animals, plants such as beans, corn, tobacco and Arabidopsis also respond to this hormone, stimulating development. In the present study in tobacco cell cultures (NT-1 cell line), this hormone increased proliferation in a manner dependent on the concentration of auxin 2,4-D through the PI3K-TOR and MAPK pathways, whose participation was checked with the inhibitors LY294002, rapamycin, UO126 and torin. Cultures supplemented with the usual concentrations of 2,4-D plus insulin showed an increase in the expression of CDKB and phosphorylation of ribosomal protein S6, which was inhibited with rapamycin and torin, thus involving the participation of the PI3K pathway. -TOR. On the other hand, it is proposed that insulin also activates the MAPK pathway, due to the inhibitory effect of UO126 on growth previously stimulated by insulin. In cultures lacking 2,4-D, the addition of auxin plus insulin again promoted proliferation and increased E2F expression, while at low concentrations of 2,4-D, the hormone stimulated gene expression CYCLINE B, CDKB, E2F and GST. Torin promoted the transient proliferation and genetic expression of CYCLINE B and E2F and changed the shape of elongated cells to round.

En metazoarios la insulina regula tanto los niveles de glucosa en sangre como el crecimiento, esto último a través de la activación de las rutas de señalización PI3K-TOR y MAPK. No obstante, aunque la insulina es una de las hormonas clásicas de animales, plantas como frijol, maíz, tabaco y Arabidopsis también responden a esta hormona, estimulando el desarrollo. En el presente estudio en cultivos celulares de tabaco (línea celular NT-1), dicha hormona incrementó la proliferación de forma dependiente de la concentración de la auxina 2,4-D a través de las vías PI3K-TOR y MAPK, cuya participación se comprobó con los inhibidores LY294002, rapamicina, UO126 y torin. Los cultivos suplementados con las concentraciones habituales de 2,4-D más insulina presentaron un incremento en la expresión de CDKB y de la fosforilación de la proteína ribosomal S6, la cual se inhibió con rapamicina y torin, implicando así la participación de la vía PI3K-TOR. Por otra parte, se propone que la insulina también activa la vía MAPK, debido al efecto inhibitorio de UO126 sobre el crecimiento previamente estimulado por insulina. En cultivos carentes de 2,4-D, la adición de nuevo de auxina más insulina promovió la proliferación y el incremento de la expresión de E2F, mientras que en bajas concentraciones de 2,4-D, la hormona estimuló la expresión de los genes CICLINA B, CDKB, E2F y GST. Torin promovió la proliferación transitoria y la expresión genética de CICLINA B y E2F y cambió la forma de las células alargadas a redondas.

Master thesis

CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA IIQB-M-2012-0003 Células NT-1 Extracción de RNA Cultivos celulares