O desenvolvimento vegetal é regulado por mecanismos moleculares conservados de divisão, diferenciação e expansão celular. A divisão celular garante a duplicação celular e manutenção da informação genética para as células filhas, e esse processo é realizado através de mudanças de fase mediadas por proteólise de substratos ubiquitinados, permitindo a progressão unidirecional do ciclo celular. A saída da mitose e a transição G2/M é alcançada através da E3 ubiquitina ligase, APC/C. O APC/C é composto por módulos específicos, incluindo o catalítico (APC2 e APC11), estrutural (subunidades TPR) e conector (APC4, APC5 e APC1). Esse estudo investigou o papel das subunidades 4 (APC4) e 11 (APC11) no crescimento e desenvolvimento de Arabidopsis thaliana, através da geração de plantas de superexpressão do APC4, controlada pelo promotor constitutivo CaMV 35S, e de mutantes com redução da expressão do APC11. Nossos resultados mostraram que a superexpressão do gene APC4 pode ter um efeito positivo no desenvolvimento de Arabidopsis, como aumento no tamanho dos cotilédones e primórdios foliares. Além disso, a linhagem APC4^OE364 apresentou aumento significativo na área foliar e no comprimento da raiz principal. O perfil de expressão dos genes marcadores do ciclo celular em plantas APC4^OE mostraram níveis elevados do mRNA de CYCD3;1, sugerindo uma possível influência do APC4 no controle dos níveis de ciclinas da fase S. No entanto, não observamos diferença na degradação da proteína reguladora da transição G2/M, CYCB1;1. Mutantes APC11 knockdown apresentaram redução significativa de seus níveis de mRNA, e alteração no padrão de expressão dos genes marcadores da transição G2/M ao longo do desenvolvimento. Além disso, exibiram raízes menores devido a uma redução no meristema radicular, e aumento na densidade de raízes laterais. Além disso, observamos a presença de grânulos de amido na camada celular abaixo do CQ (Centro Quiescente), indicando prematura diferenciação de células da columela.

Plant development is regulated by conserved molecular mechanisms of cell division, differentiation and expansion. Cell division ensures cell duplication and maintenance of genetic information for daughter cells, and this process is controlled by phase changes mediated by proteolysis of ubiquitinated substrates, allowing unidirectional progression of the cell cycle. The exit from mitosis and the G2/M transition is accomplished through the E3 ubiquitin ligase, APC/C. APC/C is composed of specific modules, including catalytic (APC2 and APC11), structural (TPR subunits) and connector (APC4, APC5 and APC1). This study investigated the role of subunits 4 (APC4) and 11 (APC11) during growth and development of Arabidopsis thaliana, through the generation of APC4 overexpression plants driven by the constitutive promoter CaMV 35S, and APC11 knockdown mutant plants. Our results showed that APC4 overexpression can have a positive effect on Arabidopsis development, such as increased cotyledons and leaf primordia size. In addition, the APC4^OE364 line showed significant increase in leaf area and root length. The expression profile of cell cycle marker genes in APC4^OE plants showed high levels of CYCD3;1 mRNA, suggesting a possible impact of APC4 in the control of S-phase cyclins level. However, we did not observe any difference in the degradation of the G2/M regulatory protein, CYCB1;1. APC11 knockdown mutants showed a significant reduction in their mRNA levels and alteration in the expression pattern of G2/M marker genes throughout development. In addition, they exhibited smaller roots due to a reduction in root meristem, and increased lateral root density. Furthermore, we observed the presence of starch granules in the cell layer below the QC (Quiescent Center), suggesting premature columella cell differentiation.