LUX o Phytoclock1 (PCL1) es un gen que codifica para LUX ARRHYTHMO, una proteína necesaria para los ritmos circadianos en Arabidopsis thaliana . La proteína LUX se asocia con Early Flowering 3 (ELF3) y Early Flowering 4 (ELF4) para formar el Evening Complex (EC), un componente central del modelo represor de Arabidopsis del reloj circadiano de la planta . [1] La proteína LUX funciona como un factor de transcripción que regula negativamente el Regulador de Pseudo-Respuesta 9 ( PRR9 ), un gen central del Complejo del Mediodía, otro componente de Arabidopsismodelo represor. LUX también está asociado con el control circadiano de los genes del factor de crecimiento del hipocótilo , FACTOR DE INTERACCIÓN CON FITOCROMO 4 ( PIF4) y FACTOR DE INTERACCIÓN CON FITOCROMO 5 ( PIF5) . [2]
En 2000, el gen LUX fue secuenciado por primera vez en Arabidopsis thaliana por un equipo del Plant Gene Expression Center en UC Berkeley como parte de la Iniciativa del Genoma de Arabidopsis. [3] En 2003, científicos del Plant Gene Expression Center y el Genomic Analysis Laboratory del Salk Institute for Biological Studies colaboraron para identificar la expresión del gen LUX en Arabidopsis utilizando matrices de cDNA . [4] En 2005, los científicos del Centro de Investigación Genética de la Universidad de Nagoya y el laboratorio Steve Kay del Instituto de Investigación Scripps estudiaron mutaciones nulas deLUX y los otros genes de Evening Complex para mostrar que LUX era necesario para los ritmos circadianos en A. thaliana. [1] [5]
El gen LUX está ubicado en el tercer cromosoma de Arabidopsis thaliana y contiene tres exones . [6] Aguas arriba del gen LUX hay un promotor que contiene un elemento regulador en cis conocido como "elemento vespertino" (EE) con la secuencia AAAATATCT. Está sobrerrepresentado en los genes expresados por la noche en el represor de Arabidopsis. El EE puede unirse a las proteínas Circadian Clock Associated 1 (CCA1) y Late Elongated Hypocotyl (LHY) para suprimir la expresión de LUX . [7]La proteína LUX ARRHYTHMO tiene una longitud de 323 aminoácidos y contiene un dominio de unión al ADN del factor de transcripción de la familia GARP similar a Myb . [8] [9]
La proteína LUX ARRHYTHMO codificada por el gen LUX participa en la regulación del reloj circadiano de Arabidopsis thaliana . Junto con ELF3 y ELF4, es miembro del complejo vespertino, un componente del modelo represor de regulación génica de Arabidopsis . Este complejo de tres proteínas se expresa y ensambla durante la noche para reprimir la transcripción del gen PRR9 , que codifica un componente del complejo del mediodía. LUX probablemente reprime PRR9 a través de la unión directa a una secuencia de ADN que aún no se ha dilucidado. La proteína PRR9 posteriormente reprime CCA1 y LHY , genes que expresan componentes del Morning Complex.[1] [9] Aunque LUX y ELF4 son inducidos por radiación UV -B no dañina de baja intensidad,el mecanismo molecular directo de la entrada de luz en el reloj circadiano de Arabidopsis aún no se ha dilucidado. [7]
Además, como parte del represor de Arabidopsis thaliana , el gen LUX también reprime su propia transcripción. [7]
El EC se une a los promotores del factor de interacción con fitocromos 4 ( PIF4 ) y el factor de interacción con fitocromos 5 ( PIF5 ), reprimiendo su expresión y posteriormente inhibiendo el crecimiento de las plantas por la noche. Las proteínas PIF4 y PIF5 son factores de transcripción básicos de dominio hélice-bucle-hélice (bHLH) que están implicados en la inducción del Locus T de floración ( FT ), que expresa un florígeno implicado en la promoción de la floración de A. thaliana . Los mutantes que carecen de LUX funcional no pueden reprimir PIF4 y PIF5, lo que conduce a la acumulación temprana de factores de transcripción PIF4 y PIF5 y, por lo tanto, al crecimiento prematuro; en consecuencia, los mutantes LUX a menudo expresan un fenotipo de hipocótilo alargado debido al exceso de crecimiento durante la noche. [9]