Revista CENIC Ciencias Biológicas, Vol. 37, No. 2, 2006. RESEÑA ANALITICA Novedades acerca del mecanismo de reconocimiento y transducción de la señal brasinoesteroide Danahe Mariela Coll García. Centro de Estudios de Productos Naturales, Facultad de Química, Universidad de la Habana, Calzada de Zapata y Calle G, El Vedado, Plaza de la Revolución, Ciudad de La Habana, Cuba. Recibido: 16 de agosto de 2004. Aceptado: 5 de enero de 2005. Palabras clave: brasinoesteroides, transducción de señal, receptor BRI1. Key words: brassinosteroids, signal transduction, BRI1 receptor. RESUMEN. Los péptidos señal de bajo peso y las hormonas esteroides constituyen el grupo de moléculas que median la comunicación célula-célula y que controlan, tanto en plantas como en animales, diversos procesos relacionados con el crecimiento. En las plantas, las hormonas esteroides están representados por los llamados brasinoesteroides (BR) que se derivan de los esteroles polihidroxilados y aparecen en muy bajas concentraciones dentro de los individuos a todo lo largo del reino vegetal. Los fenotipos característicos de los mutantes de biosíntesis e insensibles de brasinoesteroides han confirmado que estas fitohormonas son esenciales para el normal alargamiento de la célula, así como sugieren un importante papel en la formación de tejido vascular, control de la senescencia, la fertilidad y la morfología de la hoja. Actualmente, las principales investigaciones en el campo de los BR están dirigidas a estudios del mecanismo de reconocimiento y transducción de su señal dentro de la célula. Los últimos tres años han sido decisivos para la dilucidación de este mecanismo demostrando que está muy conservado dentro de las plantas y difiere ampliamente de la cascada de señalización de esteroides en los animales. Estudios genéticos recientes han permitido identificar algunos de los componentes moleculares ubicados en la cascada de señalización de BR. Sobre esta base, se trabaja en el modelo de cascada de señalización que propone una activación del complejo receptor compuesto por dos proteínas kinasas de membrana y que mediante su heterodimerización, inhiben una tercera kinasa citoplasmática del tipo GSK3, permitiendo la acumulación en el núcleo de dos proteínas independientes que están relacionadas directa o indirectamente con la activación de la expresión de genes de respuesta a brasinoesteroides. Otro aspecto importante que centra la atención de los investigadores de este mecanismo es el hecho de la función dual que tiene el receptor de brasinoesteroide en el tomate (tBRI1), el que actúa además, como receptor de la hormona sistemina con una estructura y función distintas a sus competidores BR. ABSTRACT. Small signalling molecules that mediate cellcell communication are essential for developmental regulation in multicellular organisms. Among them are the steroids and peptide hormones that regulate growth in both plants and animals. Brassinosteroids (BRs) are polyhydroxilated sterol derivatives which occur at low levels throughout the plant kingdom and regulate the expansion, division and differentiation of cells in plants. The phenotypes of brassinosteroiddeficient and insensitive mutants confirm that brassinosteroids are essential for cell elongation and also suggest a role in vascular differentiation, senescence, fertility and leaf morphology. Even there are many questions which remain unclear related to the BR signaling cascade, in the last years the researchers have done huge advances concerning this field. The new findings concerning the signal cascade of BRs show that plants have preserved the steroid signal but not the classical animal-type intracellular steroid receptor-signaling pathway. Recent genetic and biochemical studies have identified several critical BR signalling components including both the up and downstream components in the cascade. A working model for BR signal transduction proposes that BR initiates its signalling pathway by promoting heterodimerization of two transmembrane receptor-like kinases at the cell surface, leading to inhibition of another kinase (GSK3like) and subsequent stabilization and nuclear accumulation of two independent substrates that regulate BR-responsive genes. Recent studies demonstrated exciting results showing that tomato BRI1 receptor for BRs (tBRI1) perceives both BR and the peptide hormone systemin, raising new questions about the molecular mechanism of brassinosteroid signalling network. INTRODUCCION Los organismos pluricelulares de los diferentes grupos de seres vivos han desarrollado a lo largo de su evolución, diferentes mecanismos para reconocer y responder las señales externas del ambiente, las cuales incluyen factores abióticos y bióticos como señales del ambiente interno del organismo como es el caso específico de las hormonas. Las hormonas presentes tanto en animales y plantas, poseen diversas estructuras entre las que se encuentran los péptidos de bajo peso molecular y los esteroides. Aunque las hormonas esteroides de ambos grupos de organismos (Fig. 1) comparten similitudes en su biosíntesis y funciones generales, los mecanismos moleculares de reconocimiento y transducción de su señal hasta el núcleo de la célula son bien diferentes. Las fitohormonas esteroidales o brasinoesteroides (BR), son las únicas hormonas vegetales con una estructura química de este tipo en las plantas y agrupa hasta el momento a 59 miembros. Los BR participan en procesos de expansión, división y diferenciación celular en los tejidos jóvenes de las plantas en crecimiento. La ausencia, defecto o problemas de su asimilación en las plantas, se traduce inmediatamente 67 Revista CENIC Ciencias Biológicas, Vol. 37, No. 2, 2006. BRASINOESTEROIDES (plantas) OH OH OH OH OH HO HO o HO H HO HO H O Brasinólida OH HO H O Castasterona O 24- Epicastasterona ECDISTEROIDES (Insectos) OH OH OH HO HO HO HO H HO H O 20-Hidroxiecdisona O Ecdisona OH OH OH HO OH H O Ponasterona HORMONAS SEXUALES Y CORTICOIDES (animales superiores) OH OH O O O O Testosterona HO OH O Estrona Corticosterona Fig. 1. Hormonas esteroidales presentes en animales y plantas. 68 en cambios drásticos del fenotipo de las plantas como son enanismo severo, disminución de la fertilidad, poco desarrollo de las raíces, cambios en la morfología de las hojas y otras anormalidades fenotípicas. A diferencia de los animales, los esteroides de plantas son reconocidos mayoritariamente (sino exclusivamente), a través de receptores localizados en la membrana celular para iniciar a continuación, la cascada de señales que regulan distintos procesos fisiológicos que ocurren durante el crecimiento y desarrollo del vegetal. Mediante el descubrimiento y estudio de mutantes insensibles a brasinoesteroides en los últimos años, se han dado pasos gigantescos en el descubrimiento de varios de los componentes moleculares involucrados en la transducción de la señal BR. El conocimiento sobre cómo se perciben los BR a nivel de superficie celular, se transmite la señal a través del citoplasma y su llegada al núcleo, ha aumentado la comprensión sobre el mecanismo de acción de estas fitohormonas tan importantes dentro de los vegetales. Este trabajo pretendió enfocarse en las distintas proteínas caracterizadas hasta el momento relacionadas con la percepción y transducción de los brasinoesteroides, así como las novedades de este mecanismo tan distinto, pero con similitudes al que tiene lugar en animales EL COMPLEJO RECEPTOR DE KINASAS BRI1 Y BAK1 En los animales, la señalización hormonal de esteroides se inicia fundamentalmente mediante los receptores de esteroides intracelulares que pertenecen a la familia de los receptores nucleares. En ausencia del esteroide, dichos receptores se inactivan mediante su asociación con proteínas de choque térmico y de otros tipos. En cambio, en presencia de esteroides en el medio intracelular, estos se unen con los recep- tores, los cuales se disocian de las proteínas inactivadoras y el complejo receptor-esteroide se mueve entonces hacia el núcleo para unirse a secuencias específicas de genes, reprimiendo o activando su expresión.1 Aunque en menor escala, también existe una activación rápida de la señalización de esteroides a nivel de superficie celular a través de receptores localizados en la membrana de la célula. Este tipo de cascadas origina los llamados efectos no genómicos que son los que dan lugar a procesos fisiológicos en la célula, independientes de la expresión génica.2 Contrario a lo que ocurre en animales, en las plantas no hay proteínas con alguna homología significativa a los muy conservados receptores nucleares de esteroides en animales. Hasta donde se conoce, la percepción de la señal de (brasino) esteroides en las plantas, ocurre a nivel de superficie mediante un complejo de proteínas kinasas, BRI-1 y BAK-1, las cuales a través de reacciones Revista CENIC Ciencias Biológicas, Vol. 37, No. 2, 2006. fosforilativas, desencadenan una cascada de señales que transmiten la información hasta el núcleo. El gen BRI-1 fue descubierto en un seguimiento genético de mutantes de Arabidopsis insensibles a brasnoesteroides y fue el primer componente encontrado de la vía de señales BR.3 Los mutantes bri1 son muy similares morfológicamente a los mutantes de biosíntesis de brasinoesteroides con la diferencia de que no pueden ser rescatados con aplicaciones externas con estos.4,5 Las plantas de genotipo bri1 acumulaban grandes cantidades de brasinoesteroides activos, sin embargo, genes regulados por BR como el TCH-4 no alteraban su expresión en estos mutantes. Esto llevó a sugerir que BRI-1 representa un papel en la homeostasis de los brasinoesteroides y que codifica para un componente esencial de la vía de señales de BR.6 Cuando se realizó la caracterización del gen BRI-1, se encontró que codifica para una proteína receptora del tipo kinasa rica en secuencias repetidas de leucina (LRR-RLK: de sus siglas en inglés Leucine Rich Repeat Receptor-Like Kinase) que contiene 3 dominios fundamentales; el dominio LRR extracelular (con un total de 25 regiones ricas en Leu), un segmento transmembrana y un dominio intracelular kinasa del tipo Ser/Thr.5 El estudio microscópico de la fusión de BRI-1 con proteína verde fluorescente (BRI-1::GFP) reveló la posición de BRI-1 en la membrana de la célula y el análisis de varios mutantes demostró la importancia in vivo de los diferentes dominios de dicha proteína.5 Existe una región de 70 aminoácidos (70AA) en el dominio LRR, entre las regiones 21 y 22 y que es vital para la unión (directa o indirecta) con el ligando y se confirmó además, que el dominio intracelular kinasa es imprescindible para la transmisión de la señal dentro del citosol.6-8 La importancia del gen BRI-1 en la vía de señalización de BR se confirmó con el hallazgo de sus homólogos muy conservados en otras especies vegetales y mediante la caracterización de mutantes insensibles a la hormona. En arroz, se identificaron los mutantes d61-1 y d61-6 cuya insensibilidad a los brasinoesteroides era debida a la presencia de lesiones en los dominios kinasa y LRR respectivamente.9 En chícharo se caracterizó el mutante lka con un fenotipo enano muy si- milar al presente en los mutantes de biosíntesis de brasinoesteroides, lk y lkb, pero con la diferencia que las plantas lka no podían ser rescatadas con aplicaciones de BR. La caracterización del mutante insensible mostró que existía una mutación en el homólogo de BRI-1 en chícharo.10 De manera similar, se encontraron los mutantes insensibles a BR en tomate, el curl3 y abs, los cuales tenían mutaciones en las regiones extracelular y kinasa respectivamente del homólogo de BRI1 en tomate, el tBRI1.11,12 Aunque no existe una demostración directa de que la proteína BRI-1 purificada puede unir BR, hay evidencias experimentales que muestran que el dominio extracelular es crucial y que la región 70 AA es imprescindible para la percepción de BR.13 BRI-1 no actúa solo como receptor de la señal brasinoesteroide. Recientemente se descubrió un segundo componente de cascada de señales de estas hormonas, el BAK1 (del inglés BRI1 Associated kinase1) y que actúa como un coreceptor de BRI-1. Al igual que BRI-1, la proteína BAK1 es una LRR-RLK localizada en membrana celular, pero de manera diferente, BAK1 contiene solamente 5 LRR en el dominio extracelular y no presenta el segmento 70AA que es tan vital para el funcionamiento de BRI-1 (Fig. 2).14,15 Estudios de genética reversa y experimentos de coinmunoprecipitación mostraron que BAK1 está involucrado también en la percepción del brasinoesteroide y que interactúa físicamente con BRI1 para formar heterodímeros en la superficie celular.14,15 Para explicar la activación de BRI-1/BAK-1 en respuesta a BR se proponen dos mo- delos de la heterodimerización de este complejo receptor. El primer modelo es similar al descrito para los receptores kinasas tipo tirosina y según el cual, BRI-1 y BAK-1 existen como monómeros inactivos que están en equilibrio con una pequeña cantidad del heterodímero activo. La unión del BR desplaza el equilibrio hacia la formación del heterodímero BRI-1 /BAK-1 que mediante transfosforilación se activan mutuamente iniciando la cascada de reacciones intracelulares para transmitir la señal BR.15 El segundo modelo propone que la interacción BRI-1/BAK-1 es similar a la descrita para la unión del factor de crecimiento TGFβ con los receptores tipo I y II. La unión de TGFβ a receptor tipo II promueve la formación de un heterotretámero que mantiene activo constitutivamente al receptor tipo II, fosforila y activa al receptor tipo I y sigue posteriormente con la propagación de la señal TGFβ.16 Sobre la base de este modelo, Li y col. proponen que la activación del complejo receptor de BR ocurre mediante una fosforilación en sentido unidireccional donde BRI-1 se activa primero con la presencia de BR, se fosforila y es entonces que activa a BAK-1 para propagar la cascada de señales.14 Pero la recepción del BR por la membrana celular es más compleja y todo indica que además de las proteínas BRI-1 y BAK-1, se requieren para el reconocimiento de la señal, de otros componentes moleculares corriente arriba del complejo receptor. Como se describió anteriormente, aunque se conoce que la región 70AA de BRI-1 es esencial en la percepción del BR, no existen evidencias de unión física entre ambas moléculas y se propone la actividad de una Fig. 2. Representación esquemática de los receptores de membrana del tipo kinasa BRI1 y BAK1 de Arabidopsis thaliana. Las siglas LRR se refieren a los dominios repetidos ricos en leucina del dominio extracelular. Como las mayores diferencias entre BAK1 y BRI1 se observan el número de LRR extracelulares y la ausencia del grupo de 70 aminoácidos (70AA) en BAK1 y que interviene en el reconocimiento de la señal brasinoesteroide. 69 Revista CENIC Ciencias Biológicas, Vol. 37, No. 2, 2006. proteína coligando que intervenga en esa unión. La presencia de los motivos LRR en el dominio extracelular (conocidos como mediadores de las interacciones proteína-proteína), refuerzan esa hipótesis del coligando que ayude a la interacción entre BR y la región 70AA. La proteína Bet v1 que pertenece a la superfamilia de las proteínas relacionadas a patogénesis (PR-10) y contiene una cavidad hidrofóbica en forma de Y que puede acomodar dos moléculas de deoxicolato además de tener una interacción específica no covalente con la brasinólida (el brasinoesteroide más activo).17 En Arabidopsis existen por lo menos 40 proteínas18 que contienen el dominio conservado de Bet v1 y se propone que algunas de ellas pudieran participar como coligandos de BR para su unión a los receptores. También se ha encontrado una serina carboxipeptidasa (BRS1) que parece participar antes de la activación del receptor de BR y probablemente convirtiendo la proteína coligando a su forma activa.19,20 COMPONENTES MOLECULARES CORRIENTE ABAJO DEL COMPLEJO RECEPTOR DE BRASINOESTEROIDES 70 La figura 3 permite observar de manera resumida cómo ocurre la percepción de brasinoesteroides por la célula vegetal a través del complejo receptor en la membrana celular y su transmisión por el citoplasma hasta el núcleo. Mediante el análisis de mutantes insensibles a brasinoesteroides, se identificó la proteína BIN2 dentro del citoplasma que interviene activamente en la transducción de la señal BR dentro del citosol.21,22 El gen BIN2 es alelo de UCU1 y se descubrió en un seguimiento genético de mutantes de Arabidopsis con el desarrollo de la hoja afectado.23 La proteína BIN2 pertenece a la familia de proteínas tipo kinasas y es homóloga de la kinasa SHAGGY de Drosophila y de la Glucógeno3 kinasa sintetasa de mamíferos (GSK3). El grupo de receptores kinasa tipo SHAGGY/GSK3 desempeña un papel central como reguladores negativos de una amplia variedad de procesos de señalización que incluyen por ejemplo, el control de la proliferación celular, la citodiferenciación y la muerte celular programada entre otros.24 El análisis combinado de los efectos de las mutaciones en el locus BIN2 con el estudio de plan- tas transgénicas sobreexpresando el gen, mostraron que BIN2 se expresa de manera constitutiva en ausencia de BR y que funciona como un regulador negativo de la señalización de brasinoesteroides en el interior de la célula. Por otro lado, se encontró que la inhibición de su actividad kinasa después que se activa el complejo receptor por la percepción del BR es un paso clave para la continuidad de la propagación de esta señal hacia el núcleo.15 Pero BRI-1 y BAK-1 no son capaces de fosforilar la proteína BIN2 in vitro y tampoco existen evidencias de interacción directa in vivo entre el complejo receptor y BIN2, por lo que queda por determinar como es regulado después de activado el receptor en membrana. La kinasa BIN2 tiene como sustratos a dos proteínas citoplasmáticas, BES1 y BZR1, identificadas recientemente como reguladores positivos de la señal BR y a las que BIN2 fosforila de manera constitutiva en ausencia de brasinoesteroides25,26 y convirtiéndolas en los blancos de la degradación proteolítica.27 BES1 y BZR1 son proteínas muy cercanas que contienen numerosos sitios consenso para fosforilación por kinasas tipo GSK3. BZR1 y BES1se encuentran mayoritariamente en su forma fosforilada y el tratamiento con brasinoesteroide induce su desfosforilación y acumulación dentro del núcleo. La función bioquímica de BZR1 y BES1 no ha sido aún determinada y también se desconoce si el brasinoesteroide regula su transporte dentro del núcleo. La mutación bes1-D origina un fenotipo hipersensible a brasinoesteroide donde no se requiere la presencia de la hormona y hay expresión constitutiva de genes regulados por este.26,28 Tanto el mutante brz1-1D como el bes1-1D tienen niveles alterados de genes regulados por brasinoesteroides, pero no está aún claro, si las proteínas se unen directamente al núcleo o regulan la expresión génica mediante su interacción con otras proteínas que se unen al núcleo. Solo se sabe hasta el momento, que se requiere de una topoisomerasa VI nuclear para la ocurrencia de los efectos génicos mediados por brasinoesteroides. Recientemente fueron descubiertos los mutantes bin3 y bin5 (del inglés Fig. 3. Vía hipotética de señalización de brasinoesteroides en Arabidopsis. En la célula en reposo (izquierda) BRI-1 y BAK-1 existen como monómeros inactivos que están en equilibrio con una pequeña cantidad del heterodímero activo. En ausencia de BR, la kinasa BIN2 está activa constitutivamente y fosforila a las proteínas BES1 y BZR haciéndolas blancos sensibles a la degradación. De esta manera. no se recibe señal dentro del núcleo y no hay respuesta de crecimiento celular. La unión del BR al complejo receptor (derecha) tiene lugar con la ayuda posiblemente, de una proteína coligando (CL) que ha madurado previamente por acción de la enzima BRS1. Esto desplaza el equilibrio hacia la formación de los dímeros BRI-1/BAK-1 que se activan y transmiten la señal de BR hacia el interior celular. La transducción de la señal origina (por mecanismos aún desconocidos) la inhibición de la actividad kinasa de BIN2 permitiendo de esta manera la acumulación de BES1 y BZR1 en el núcleo dando lugar al crecimiento de la célula posiblemente a través de su asociación con factores de transcripción que contengan motivos de unión de ADN. Revista CENIC Ciencias Biológicas, Vol. 37, No. 2, 2006. brassinosteroid insensitive 3 y 5) los cuales comparten entre ellos un fenotipo idéntico y algunas de las características de los mutantes de brasinoesteroides. Los genes afectados en estos mutantes codifican para subunidades de la toposisomerasa VI.29 UN RECEPTOR CON DOS FUNCIONES Como se ha descrito anteriormente, el hallazgo de homólogos de BRI1 y cuyas mutaciones fueron responsables de los fenotipos insensibles en chícharo, arroz y tomate permitió concluir que el mecanismo de señalización de BR está aparentemente muy conservado en el reino vegetal. Pero hay un dato muy novedoso en lo que se refiere al receptor de brasinoesteroide y que no debe ser ignorado; específicamente el receptor en tomate tBRI1. Estudios recientes demostraron que esta proteína no es requerida sólo para la respuesta BR, sino que también funciona como receptor de la hormona sistemina, de naturaleza peptídica y que actúa como mediador de la respuesta a heridas en tomate mediante la síntesis del ácido jásmonico.30 El receptor OTR en mamíferos, era el único conocido inicialmente, capaz de reconocer dos ligandos de naturaleza diferente; el péptido oxitocina y el esteroide progesterona.31 En este caso, ambas hormonas actúan antagónicamente regulando respuestas fisiológicamente similares y compitiendo por el receptor. Sin embargo, la regulación del tBRI1 de tomate a través de la sistemina y el BR difiere del modelo de percepción del receptor OTR antes mencionado. Por un lado, BRI1 actúa como regulador positivo de ambos mecanismos y se activa con los dos ligandos y en segundo lugar no existe competencia de los ligandos por el receptor ya que el BR no reduce la unión a BRI1-sistemina, aunque si inhibe la respuesta.31 La función dual de tBRI1 es similar al receptor Toll de Drosophila que también tiene un dominio LRR extracelular. Toll es esencial para el establecimiento del patrón dorsoventral en el embrión al igual que para la respuesta defensiva innata contra hongos y bacterias de la mosca adulta. La diferencia entre ambos receptores, el Toll y el tBRI1 radica en que el primero es activado por un único ligando mientras que el segundo aparentemente per- cibe los dos. El tBRI1 es por tanto el único receptor conocido hasta la fecha activado por dos señales distintas relacionadas con dos respuestas fisiológicas diferentes. FUTURAS PERSPECTIVAS EN LAS INVESTIGACIONES Los brasinoesteroides intervienen dentro de las plantas en un conjunto de procesos fisiológicos que se asientan en muchos casos en los cambios que se producen a nivel de la expresión de determinados genes. En los últimos años, se han realizado grandes avances en este sentido y se han caracterizado numerosos genes que ayudan a ampliar el conocimiento sobre los procesos de crecimiento y división celular, de la citodiferenciación, así como un mayor entendimiento de la compleja red de señales de la interacción entre las distintas hormonas vegetales. Sin embargo, aún no está completamente dilucidado el mecanismo molecular a través del cual los brasinoesteroides disparan la expresión de los genes en el núcleo que promueven estos procesos fisiológicos. Actualmente, la mayoría de las investigaciones están encaminadas a localizar todos los componentes que están involucrados en la percepción y transducción de la señal BR y específicamente los factores activadores de la transcripción de los genes específicos en el núcleo. El desarrollo e implementación de técnicas moleculares cada vez más sofisticadas tales como las hibridaciones complejas con microarreglos de ADN, entre otras, podrán contribuir a comprender de manera más global y en un espacio de tiempo relativamente corto, cómo funcionan los brasinoesteroides y cómo se engarzan en la compleja red de señales que tiene lugar dentro de las plantas. Otro aspecto sorprendente y sujeto a diversas investigaciones es el hecho de la doble función de tBRI1 como receptor de dos moléculas distintas con funciones diferentes. Mientras la mayoría de los animales tienen menos de una docena de receptores del tipo LRR, las plantas han evolucionado con una extensa familia de más de 500 proteínas LRR y solo en Arabidopsis hay cerca de 250. Es sorprendente que a pesar de esta increíble expansión de la familia de genes LRR en plantas, no se haya separado en el tBRI1 el papel receptor para dos hormonas distintas estructural y funcio nalmente. El doble papel de tBRI1 puede representar un mecanismo conservado a través de la evolución. Pudiera ser beneficioso para la planta tener un mismo receptor que una brasinoesteroides y se active por una señal de herida a la planta, de manera que pueda coordinarse la expansión celular con la síntesis de la pared celular con vistas a reparar rupturas.32 Estudios futuros de la señalización de sistemina y brasinoesteroide en tomate, podrían arrojar más luz sobre las especificidades de las LRR-RLK a nivel de ambos ligandos y la cascada de señales corriente abajo. Algunos de los componentes en esta fase de la señal pudieran también ser compartidos durante ambas respuestas y sería excitante determinar si BAK1, BIN2, BZR1 o BES1 también representan un papel dentro de la respuesta de resistencia a ataques de patógenos. BIBLIOGRAFIA 1. Aranda A., Pascual A. Nuclear hormone receptors and gene expression. Physiol. Rev., 81, 1269-1304, 2001. 2. Losel R., Wehling M. Nongenomic actions of steroid hormones. Nat. Rev. Mol. Cell Biol., 4, 46-56, 2003. 3. Clouse S.D., Langford M., McMorris T.C. A brassinosteroid-insensitive mutant in Arabidopsis thaliana exhibits multiple defects in growth and development. Plant Physiol., 111, 671-678, 1996. 4. Kauschmann A., Jessop A., Koncz C., Szekeres M., Willmitzer L., Altmann T. Genetic evidence for an essential role for brassinosteroids in plant development. Plant J., 9, 701-713, 1996. 5. Li J., Chory J. A putative leucine-rich repeat receptor kinase involved in brassinosteroid signal transduction. Cell, 90, 929-938, 1997. 6. Noguchi T., Fujioka S., Choe S., Takatsuto S., Yoshida S., Yuan H., Feldmann K., Tax F. Brassinosteroidinsensitive dwarf mutants of Arabidopsis accumulate brassinosteroids. Plant Physiol., 121, 743-752, 1999. 7. Friedrichsen D.M., Joazeiro C.A., Li J., Hunter T., Chory J. Brassinosteroidinsensitive-1 is a ubiquitously expressed leucine-rich repeat receptor serine/threonine kinase. Plant Physiol., 123, 1247-1256, 2000. 8. Oh M.H., Ray W.K., Huber S.C., Asara J.M., Gage D.A., Clouse S.D. Recombinant brassinosteroid-insensitive 1 receptor-like kinase autophosphorylates on serine and threonine residues and phosphorylates a conserved peptide motif in vitro. Plant Physiol., 124, 751766, 2000. 9. Yamamuro C., Ihara Y., Wu X., Noguchi T., Fujioka S., Takatsuto S., Ashikari M., Kitano H., Matsuoka M. Loss of function of a rice brassinosteroid insensitive 71 Revista CENIC Ciencias Biológicas, Vol. 37, No. 2, 2006. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 1 homolog prevents internode elongation and bending of the lamina joint. Plant Cell, 12, 1591-1606, 2000. Nomura T., Bishop G.J., Reid J.B., Yokota T. Identification of the pea brassinosteroid receptor gene LKA as a BRI1 homolog. 17th International Conference on Plant Growth Substances. Brno, Czech Republic, Abstract No. 261, 2001. Montoya T., Nomura T., Farrar K., Kaneta T., Yokota T., Bishop G.J. Cloning the tomato Curl3 gene highlights the putative dual role of the leucine-rich repeat receptor kinase tBRI1/SR160 in plant steroid hormone and peptide hormone signaling. Plant Cell, 14, 3163-3176, 2002. Koka C.V., Cerny R.E., Gardner R.G., Noguchi T., Fujioka S., Takatsuto S., Yoshida S., Clouse S.D. A putative role for the tomato genes DUMPY and CURL-3 in brassinosteroid biosynthesis and response. Plant Physiol., 122, 85-98, 2000. He Z., Wang Z.-Y., Li J., Zhu Q., Lamb C., Ronald P., Chory J. Perception of brassinosteroids by the extracellular domain of the receptor kinase BRI1. Science, 288, 2360-2363, 2000. Li J., Wen J., Lease K.A., Doke J.T., Tax F.E., Walker J.C. BAK1, an Arabidopsis LRR receptor-like protein kinase, interacts with BRI1 and modulates brassinosteroid signaling. Cell, 110, 213-222, 2002. Nam K.H., Li J. BRI1/BAK1, a receptor kinase pair mediating brassinosteroid signaling. Cell, 110, 203-212, 2002. Attisano L., Wrana J. Signal transduction by the TGF-? superfamily. Science, 296, 1646-1647, 2002. MarkovicHousley Z., Degano M., Lamba D., von RoepenackLahaye E., Clemens S., Susani M., Ferreira F., 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. Scheiner O., Breiteneder H. Crystal structure of a hypoallergenic isoform of the major birch pollen allergen Bet v 1 and its likely biological function as a plant steroid carrier. J. Mol. Biol., 325, 123-133, 2003. Arabidopsis Genome Initiative Analysis of the genome sequence of the flowering plant Arabidopsis thaliana. Nature, 408, 796-815, 2000. Li J., Lease K.A., Tax F.E., Walker J.C. BRS1, a serine carboxypeptidase, regulates BRI1 signaling in Arabidopsis thaliana. Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 98, 5946-5921, 2001. Li J. Brassinosteroids signal through two receptor kinases. Curr. Opin. Plant Biol., 6, 494-499, 2003. Li J., Nam K.H., Vafeados D., Chory J. BIN2, a new brassinosteroid-insensitive locus in Arabidopsis. Plant Physiol, 127, 14-22, 2001. Choe S., Schmitz R.J., Fujioka S., Takatsuto S., Lee M.-O., Yoshida S., Feldmann K.A., Tax F.E. Arabidopsis brassinosteroid-insensitive dwarf12 mutants are semidominant and defective in a glycogen synthase kinase 3?-like kinase. Plant Physiol., 130, 1506-1515, 2002. PerezPerez J., Ponce M.R., Micol J.L. The UCU1 Arabidopsis gene encodes a SHAGGY/GSK3-like kinase required for cell expansion along the proximodistal axis. Dev. Biol., 242, 161-173, 2002. Frame S., Cohen P. GSK3 takes centre stage more than 20 years after its discovery. Biochem, 1359, 1-16, 2001. Wang Z.-Y., Nakano T., Gendron J., He J., Chen M., Vafeados D., Yang Y., Fujioka S., Yoshida S., Asami T., Chory J. Nuclearlocalized BZR1 mediates brassinosteroid-induced growth and feedback suppression of brassinosteroid biosynthesis. Dev Cell, 2, 505-513, 2002. 26. Yin Y., Wang Z.-Y., MoraGarcia S., Li J., Yoshida S., Asami T., Chory J. BES1 accumulates in the nucleus in response to brassinosteroids to regulate gene expression and promote stem elongation. Cell, 109, 181-191, 2002. 27. He J.-X., Gendron. J.M., Yang Y., Li J., Wang Z.-Y. The GS3-like kinase BIN2 phosphorylates and destabilizes BZR1, a positive regulator of the brassinosteroid signaling pathway in Arabidopsis. Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 99, 10185-10190, 2002. 28. Zhao J., Peng P., Schmitz R.J., Decker A.D., Tax F.E., Li J. Two putative BIN2 substrates are nuclear components of brassinosteroid signaling. Plant Physiol., 130, 12211229, 2002. 29. Yin Y.H., Cheong H., Friedrichsen D., Zhao Y.D., Hu J.P., MoraGarcia S., Chory J. A crucial role for the putative Arabidopsis topoisomerase VI in plant growth and development. Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 99, 1019110196, 2002. 30. Zhao J., Peng P., Schmitz R.J., Decker A.D., Tax F.E., Li J. Two putative BIN2 substrates are nuclear components of brassinosteroid signaling. Plant Physiol., 130, 1221-1229, 2002. 31. Scheer J., Ryan Jr. C.A. The systemin receptor SR160 from Lycopersicon peruvianum is a member of the LRR receptor kinase family. Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 99, 9585-9590, 2002. 32. Grazzini E., Guillon G., Mouillac B., Zingg H.H. Inhibition of oxytocin receptor function by direct binding of progesterone. Nature, 392, 509-512, 1998. 33. Wang Z. and He J. Brassinosteroid signal transductionchoices of signals and receptors. TRENDS in Plant Science, 9, 92-96, 2004. TESIS DOCTORALES DESTACADAS MINISTERIO DE EDUCACION SUPERIOR DE CUBA EL MOIRE DE SOMBRA Y LA ILUMINACION ESTRUCTURADA EN EL DIAGNOSTICO Y SEGUIMIENTO DE ENFERMEDADES DEL SISTEMA OSEO-MUSCULAR DEL CUERPO HUMANO. Dr. Alfredo Basilio Moreno Yera, Instituto Superior Politécnico José A. Echeverría. 72 Propone la técnica de Topografía Moiré y la Iluminación Estructurada para caracterizar con precisión, superficies estáticas y en movimiento del cuerpo humano y el Método Moiré Clínico de Pesquizaje y Seguimiento como complemento del procedimiento convencional de diagnóstico y seguimiento de enfermedades del sistema óseo muscular en el contexto cubano. Se presenta una concepción común enmarcada en la teoría de las comunicaciones para desarrollar los fundamentos teóricos de las técnicas utilizadas, se establecen los descriptores que clasifican y describen los patrones distintivos de los topogramas de las superficies estudiadas, se construyen sistemas experimentales para la medición de topografías de superficies estáticas y en movimiento no estudiadas previamente, se desarrollaron los programas de computación para el procesamiento de las imágenes y topogramas. Su novedad científica radica en que se diseña y aplica por primera vez el Método Moiré Clínico de Pesquisaje y Seguimiento sustentado en el Moiré de Sombra como complemento al procedimiento convencional del diagnóstico y seguimiento de enfermedades del sistema óseo-muscular en adolescentes cubanos y se caracteriza la superficie de la planta del pie al caminar mediante la Iluminación Estructurada.