Señales jerárquicas globales y locales de auxina coordinan la interdigitación celular en Arabidopsis

Abstract

El desarrollo de tejidos multicelulares requiere tanto la coordinación local como global de la polarización celular; sin embargo, los mecanismos subyacentes a su interacción son poco comprendidos. En Arabidopsis, las células epidérmicas del pavimento de la hoja (PC) desarrollan una forma de pieza de rompecabezas coordinada localmente a través de la señalización apoplástica de auxina. Aquí mostramos que la auxina también coordina globalmente la interdigitación activando la vía de señalización nuclear dependiente de TIR1/AFB. Esta vía promueve un máximo transitorio de auxina en la punta del cotiledón, que luego se mueve a través de la hoja activando la polarización local de las PC, como lo demuestra el hecho de que la auxina liberada localmente rescata globalmente los defectos en el mutante tir1;afb1;afb2;afb4;afb5 pero no en los mutantes tmk1;tmk2;tmk3;tmk4. Nuestros hallazgos muestran que sistemas de señalización de auxina global y local integrados jerárquicamente, que dependen respectivamente de la transcripción génica dependiente de TIR1/AFB en el núcleo y la activación rápida de GTPasas ROP mediada por TMK en la superficie celular, controlan los patrones de interdigitación de las PC en cotiledones de Arabidopsis, revelando un mecanismo para coordinar un proceso celular local con el desarrollo de tejidos enteros.