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INSTITUTO DE BIOTECNOLOGÍA SIMPOSIO DE VERANO AGOSTO, 2016 1. Dra. Rosario Vera-Estrella
Título ponencia: LA COMPARTIMENTALIZACION CELULAR Y SUS
IMPLICACIONES
EN
LA
TOLERANCIA
A
LA
SALINIDAD
DE
Mesembryathemum crystallinum.
RESUMEN:
La salinidad en los suelos destinados a la agricultura se ha convertido en un grave
problema a nivel mundial, ya que limita tanto el crecimiento, como el desarrollo y la
productividad de las plantas de importancia agrícola. Con algunas excepciones, la
mayoría de las plantas agrícolas son glicófitas, plantas incapaces de adaptarse a
los estreses iónico, osmótico y oxidativo, provocados por los niveles elevados de
sales en el suelo. Sin embargo, en la naturaleza también existen las halófitas,
plantas que tienen la capacidad de tolerar a los diferentes tipos de estrés
causados por la salinidad, y que les permite mantener su crecimiento en
condiciones extremas de salinidad. Dentro de la halófitas se encuentra
Mesembryanthemum crystallinum.M.crystallinumes una planta tolerante a la
salinidad que poseevarias ventajas que la hacen un modelo para el estudio de la
tolerancia de las plantas a la salinidad. Entre estas ventajas se encuentra el tener
un genoma pequeño aproximadamente el doble de A. thaliana, un ciclo de vida
corto, autopolinizacióny producción abundante de semillas, que permiten realizar
estudios fisiológicos y moleculares eficientes y rápidos.
Hemos reportado que M. Crystallinum es capaz de tolerar altos niveles desalinidad
por largosperiodos de tiempo, incluso, M. crystallinumcrece mejor en presencia de
sal. M. crystallinumacumula Na+principalmente en las célulasmodificadas de la
epidermis llamadas célulastipo vejigaque se encuentran en los tallos, las hojas y
las vainas de semillas;hemos medido hasta 1 M de Na+en la sabia de una de
estas células. Además hemos demostrado que cuando M. crystallinumcrece en
presencia de sal o estrésosmótico se presentan cambios en las actividades y/o
expresióny abundancia de transportadoresimportantes para el transporte de Na+,
agua y otros ioneslocalizados en la membrana plasmática y el
tonoplasto(membrana de la vacuola, TP). Entre los que se encuentransubunidades
de la V-ATPase del tonoplasto, la PATPasa de la membrana plasmática, V-PPasedel TP, co-transportadores de
Na+/K+, intercambiadores de Na+/H+y canales de aguaso acuaporinas. Para
incrementarnuestro entendimiento de la participación de las membranas celulares
en la tolerancia de las plantas a la salinidad y con la finalidad de identificar
proteínas involucradasen la compleja red de reguladores de transportadores que
incrementan el secuestro de Na+en la vacuola, utilizamos una combinación de
aislamiento y purificación de membranascelulares por la electroforesiszonal de
flujo libre y la proteómica, transcriptómica, ionómica y metabolómicacuantitativas.
Todas estas apoyas por una serie de análisis bioquímicos para caracterizar las
proteínas que constituyen las diferentes compartimentos subcelulares aislados de
plantas crecidas ausencia o presencia de sal. Resultados revelan que la mayoría
de las proteínas identificadas (especialmente acuaporinas) estan involucrados en
la tolerancia a la salinidad y una importante aportación de estas en el proceso de
compartimentalización celular.
Este trabajo esta apoyado por DGAPA donativoIN202514y CONACYT donativo P178232.
2. Dra. Rosana Sánchez López
Título ponencia: SymRK, LA ENDOCITOSIS Y LA DIVISION CELULAR AL
INICIO DE LA NODULACION EN FRIJOL.
RESUMEN
El inicio de la nodulación simbiótica en raíces de leguminosas, en buena medida,
es una adaptación del programa de desarrollo de raíces laterales y conduce a la
formación del nódulo fijador de nitrógeno. El programa se activa cuando se
establece la interacción entre el pelo radical y rhizobacterias (en frijol: Rhizobium
tropici y R. etli) y se desencadena una cascada de transducción de señales en la
que SymRK, un receptor transmembranal tipo cinasa específico de raíz, juega un
papel esencial. Las actividades de SymRK y de endocitosis-exocitosis, así como la
división celular son centrales en la formación del nódulo, siendo éstas las áreas en
las que he enfocado mi investigación en los últimos 4 años. El seminario a
presentar recapitula los avances logrados.
Respecto a SymRK en P. vulgaris (frijol común), hemos analizado su expresión,
actividad de promotor, inmunolocalización durante la nodulación, función por
genética reversa, citolocalización (PvSymRK-GFP), la posible endocitosis y
reciclaje de receptor, entre otros.
Entre los genes de frijol involucrados en la maquinaria endocítica, estamos
caracterizando la función, al inicio de la nodulación, de los genes de las
subunidades 2 y 3 de la cadena ligera de clatrina y la subunidad AP2, así como los
genes tipo GNOM (1-3), conocidos como marcadores de endosoma de reciclaje.
Al silenciar estos genes, se observa aumento en el diametro de los nódulos, si
bien no hay variación en el número de nódulos. Estamos midiendo la capacidad
endocítica en las raíces transgénicas silenciadas. Por ejemplo, en las raíces
silenciadas en PvGNOM2, se internaliza el marcador endocítico FM1-43 para
después ser acumulado en estructuras subcelulares similares a los
compartimentos BFA.
Paralelo a la interacción entre el pelo radical de frijol y rhizobia, se induce la
división de las células corticales adyacentes al sitio de infección. En qué medida el
fragmoplasto que se forma durante la citocinesis en células vegetales juega un
papel en el avance de la infección (hilo de infección), es una pregunta que
estamos abordando al estudiar los genes PvKNOLLE, PvKEULE (1-3), entre otros.
Financiamiento parcial de proyecto DGAPA-UNAM IN203512 y IN207215, y
CONACyT 151193.
3. Dra. Carmen Beltrán Núñez
Título ponencia: LA ADENILIL CICLASA EN LA FISIOLOGÍA DEL
ESPERMATOZOIDE DE ERIZO DE MAR.
RESUMEN
La adenilil ciclasa (AC) es la enzima que sintetiza AMPc a partir de ATP, un
segundo mensajero muy importante en la transducción de señales. En células
somáticas de mamífero, existen diez genes distintos que codifican para ACs, cuyo
patrón de expresión y regulación es diferencial. Hay nueve adenilil ciclasas
transmembranales (ACtm1-9) integrales de membrana reguladas por proteínas G,
y estimuladas por forskolina (con excepción de la ACtm9), y una soluble (sAC),
asociada a varios organelos intracelulares que incluyen a la mitocondria1,2. La sAC
a diferencia de las ACtms, se regula por Ca2+ y por bicarbonato (HCO3-) y su
substrato es MnATP. La sAC, se considera un sensor universal de bicarbonato
porque al regularse directamente por HCO3-, es capaz de traducir cambios de
CO2/HCO3-/pH en niveles de AMPc. Las funciones fundamentales del
espermatozoide como la maduración, la motilidad y la reacción acrosomal (RA;
requisito indispensable para la fecundación), son regulados por AMPc3. Los
ratones machos que carecen de la sAC son infértiles y sus espermatozoides no se
mueven, pero recuperan su motililidad con análogos de AMPc; los que no tienen la
ACtm3 son subfértiles debido a que sus espermatozoides presentan RA
espontánea3.
El espermatozoide de erizo de mar (eem), se ha usado como modelo de estudio
de la fecundación por más de 130 años. Inicialmente se pensaba que el
espermatozoide poseía solo un tipo de AC dependiente de 4Mn2+. El hecho de que
la actividad de AC es muy alta en los eem, llevó a la purificación mediante una
columna de calmodulina (CaM), de una proteína con Mr de ~190 kDa
correspondiente al ~94% de la actividad de AC del espermatozoide de
Strongylocentrotus purpuratus4. Posteriormente, demostramos que podíamos
aumentar los niveles de AMPc hiperpolarizando la membrana del eem5 y cuando
clonamos y secuenciamos la AC que se une a CaM, encontramos que se trataba
de un homólogo de la sAC del espermatozoide de mamífero, que a diferencia de
ésta, se estimula por un aumento de pH y no por 6Ca2+. Además, identificamos
secuencias parciales para las ACtm1 y 2, las cuales detectamos en eem mediante
experimentos de inmunocitoquímica y de western blot. De la misma manera,
detectamos las ACtms1 y 5. También demostramos en eem, que ambos tipos de
ACs (sAC y ACtm), están en microdominios de membrana7,8 y participan en la
RA9, que la sAC está involucrada en la motilidad4, que hay sustratos
mitocondriales de la proteína cinasa dependiente de AMPc (PKA) y de PKC que
cambian su grado de fosforilación con la motilidad8, y que la sAC y la PKA están
en la única mitocondria del espermatozoide10 que genera todo el ATP
indispensable para las funciones principales de la célula11, la quimiotaxis y la
reacción acrosomal3.
Bibliografía
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cAMP, Biochem. J. 375: 517–529.
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3. Darszon, A., Nishigaki, T., Beltrán, C. and Treviño, CL. (2011) Calcium
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7. Cerrillos Romero, MC. (2013) ¨La Alteración de Microdominios de
Membrana en Espermatozoides de Erizo de Mar Afecta Sus Funciones
Esenciales¨ Tesis de Licenciatura. Estudiante de Facultad de Ciencias
Químicas-Universidad de Colima.
8. Loza-Huerta, A., Vera-Estrella, R., Darszon, A, Beltrán, C. (2013) Certain
Strongylocentrotus purpuratus sperm mitochondrial proteins co-purify with
low density detergent-insoluble membranes and are PKA or PKC-substrates
possibly involved in sperm motility regulation. BBA-General Subjects 1830
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9. Beltrán, C., Vacquier, VD., Moy, G., Chen, Y., Buck, Y., Levin, LR., and
Darszon, A. (2007) Particulate and soluble adenylyl cyclases participate in
the acrosome reaction. Biochem. Biophys. Res. Commun. 358: 1128-1135.
10. González Mora, JP. (2016) La Única Mitocondria del Espermatozoide de
Erizo de Mar Contiene a la Adenilil Ciclasa Soluble. Tesis de Licenciatura.
Estudiante de Facultad de Ciencias Biológicas-UAEMorelos.
11. García-Rincón, J., Darszon, A., Beltrán, C. (2016) Speract, a sea urchin egg
peptide that regulates sperm motility, also stimulates sperm mitochondrial
metabolism. Biochim. Biophys. Acta Bioenergetics. 1857 (2016) 415–426.
4. Dra. Marta Vázquez Laslop
Título ponencia: ESTUDIOS FUNCIONALES DE TnaA, UNA PROTEINA DEL
GRUPO TRITHORAX EN Drosophila melanogaster.
RESUMEN
En Drosophila melanogaster los genes homeóticos determinan la identidad de los
segmentos que conforman el cuerpo de la mosca. Los genes del grupo trithorax
(trxG) se requieren para mantener la expresión de los genes homeóticos mientras
que los genes del grupo Polycomb (PcG) se requieren para mantener su
silenciamiento. Algunas proteínas de ambos grupos funcionan en diferentes
complejos modificadores y remodeladores de cromatina. BRAHMA es un complejo
remodelador en Drosophila y dos de las subunidades que lo forman son las
proteínas trxG Brahma y Osa. Brahma es la subunidad catalítica con actividad de
ATPasa. Se ha propuesto que Osa está implicada en el reclutamiento del complejo
a la cromatina. El complejo BRAHMA influye positivamente en la presencia de la
RNA polimerasa II (PolII) en las etapas iniciales de su reclutamiento al promotor y
durante la elongación.
Nosotros hemos identificado genes del trxG cuyas funciones modifican las
funciones de la ATPasa Brahma. Uno de estos genes, tonalli (tna) codifica para la
proteína TnaA. TnaA es una E3 ligasa de SUMO que pudiera SUMOilar a Osa. La
SUMOilación es una modificación postraduccional cuyas funciones pueden ser
aumentar la estabilidad, determinar la localización subcelular y/ó modificar la
función ó la interacción de las proteínas SUMOiladas.
Entonces, el papel de TnaA, podría ser facilitar la SUMOilación de alguno de sus
blancos para favorecer el mantenimiento de la expresión de los genes homeóticos.
Si la SUMOilación mediada por TnaA es sobre alguna proteína del trxG (p. ej. Osa
u otras subunidades del complejo remodelador BRAHMA) podría facilitar el
ensamblaje, el reclutamiento a la cromatina, la función ó la interacción de la
proteína SUMOilada con sus interactores. Si TnaA facilita la SUMOilación de una
proteína del PcG, la modificación por SUMO podría impedir ó contrarrestar su
función ó facilitar la salida de la subunidad SUMOilada ó del complejo al que
pertenece de la cromatina, para favorecer así la expresión de los genes
homeóticos.
5. Dra. Viviana Valadéz Graham
Título ponencia: LA ATPasa ATRX Y SU IMPORTANCIA EN EL
MANTENIMIENTO DE LA ESTABILIDAD DEL GENOMA.
RESUMEN
El mantenimiento de la estructura de la cromatina dentro del núcleo es importante
para que distintos procesos celulares como la transcripción, replicación y
reparación entre otros, se lleven a cabo correctamente. En los últimos años nos
hemos enfocado al estudio de proteínas que se encargan de remodelar la
cromatina y que regulan estos procesos. Particularmente hemos centrado nuestra
atención en la ATPasa ATRX. Esta ATPasa fué descrita hace poco más de 20
años ya que mutaciones en el gen causan el síndrome del mismo nombre "AlfaThalasemia and mental Retardation X-related syndrome, ATRX". Las mutaciones
en este gen afectan principalmente dos dominios de la proteína, el llamado ADD el
cual la dirige a regiones heterocromáticas y el dominio helicasa/ATPasa (SNF2)
que se encuentra en el carboxilo terminaly que es necesario para el intercambio
de la variante de histona H3.3. La proteína ATRX está conservada en la evolución
y en nuestro grupo hemos descrito que en la clase Insecta losdos dominios (ADD
y SNF2) están codificados en genes distintos lo cual nos proveede una
herramienta muy útil para estudiar independientemente sus funciones.En el
seminario discutiremos las diversas funciones que hemos descrito para estas
proteínas, su participación en el mantenimiento de las regiones heterocromáticas,
la arquitectura cromosomal y su participación en el mantenimiento de la
estabilidad del genoma.
6. Dra. Svetlana Shishkova
Título
ponencia:
INTEGRACIÓN
DEL
TRANSCRIPTOMA
Y
MICROTRANSCRIPTOMA PARA EXPLORAR LAS REDES DE REGULACIÓN
GENÉTICA QUE CONTROLAN CRECIMIENTO DETERMINADO DE LA RAÍZ
PRIMARIA DE LAS CACTÁCEAS.
RESUMEN
La raíz primaria de la mayoría de las especies vegetales presenta crecimiento
indeterminado debido a que el meristemo apical de la raíz (MAR) se mantiene
activo. Sin embargo, la raíz primaria de las cactáceas tiene crecimiento
determinado (CD, Dubrovsky, 1997), es decir, las células del MAR pasan por
pocos ciclos celulares y después todas las células de punta de la raíz se
diferencian. El CD de la raíz primaria y de las raíces laterales conduce a la
formación de un sistema radical compacto que permite a las plantas jóvenes
sobrevivir a las condiciones de aridez. Demostramos que el tipo de crecimiento de
la raíz primaria la subfamilia Cactoideae correlaciona con el hábitat: las especies
que habitan ambientes áridos o semi-áridos tienen crecimiento determinado,
mientras que las especies epifíticas de ambientes mésicos tienen patrones de
crecimiento más variables indeterminado (Shishkova et al., 2013). Para estudiar
los mecanismos del desarrollo de la raíz de las cactáceas, secuenciamos el
transcriptoma (RNAseq) y el microtranscriptoma (small-RNAseq) del ápice de la
raíz primaria, en diferentes etapas de desarrollo, del cardón Pachycereus pringlei.
A partir del ensamblaje de novo del transcriptoma, obtuvimos más de 49,000
contigs con tamaño promedio de 1,080 nt, anotamos al 64% de ellos y evaluamos
la expresión diferencial de algunos de estos contigs. Como parte del análisis del
microtranscriptoma, encontramos que 27 microRNA que pertenecen a 15 familias
de miRNA conservados se expresan diferencialmente durante el desarrollo de la
raíz del cardón. La comparación del transcriptoma de P. pringlei con los de
distintas zonas de desarrollo de la raíz de 6 especies con genoma secuenciado
(Huang y Schiefelbein, 2015), así como la construcción de una red preliminar de
regulación con base en el mapa de regulación genética de Arabidopsis (Jin et al.,
2015) sugieren que, en general, las redes regulatorias que operan en el MAR de
plantas angiospermas se conservan. Nuestro objetivo actual es encontrar a los
genes que participan en la especificación del CD de la raíz.
Participantes y coautores:
Estudiantes: Gustavo Rodríguez-Alonso, doctorado Mayra López-Valle, doctorado
Académicos: Joseph Dubrovsky, lider académico del grupo, Selene NapsucialyMendivil, técnico académico
Colaboradores: Marta Matvienko, CLC Bio, Qiagen Company, USA Maria Lura Las
Peñas, Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal, Córdoba, Argentina
7. Dra. Lorraine Jaimes-Hoy
Titulo Ponencia: LA SEPARACIÓN MATERNA MODIFICA LA EXPRESIÓN DE
ELEMENTOS REGULATORIOS DEL SISTEMA TRHÉRGICO EN RESPUESTA
AL AYUNO O A UNA DIETA PALATABLEEN LA RATA ADULTA.
RESUMEN
La separación materna (SM) altera la respuesta al estrés a través en individuos
adultos. La expresión de diversos genes está afectada de manera tejidoespecífica. El gen de GR en hipocampo queda metilado modificando muchas
funciones en las que está involucrado, por ejemplo, predispone al individuo a
alteraciones metabólicas. Dado que el eje hipotálamo-pituitaria-tiroides (HPT) es
susceptible a diferentes tipos de estrés, estudiamos si la SM durante la lactancia
altera la función del eje HPT, así como su respuesta a un estresor metabólico, en
la rata adulta,como es el ayuno o una dieta palatable que causa obesidad. Machos
y hembras fueron separados de la madre del día postnatal (DPN)2-21, 3 h/d
(grupo SM); el grupo control (C) se mantuvo con la madre hasta el día del destete
(DPN23). Al DPN60 la mitad de las ratas (C y SM) fueron expuestas a un ayuno
por 48h; otro grupo de ratas fueron alimentadas con chow o con una dieta
palatable (chow+cacahuates+galletas; DP), y previo a su sacrificio se sometieron a
un estrés agudo por restricción de movimiento por 60 min.Hembras con SM ganan
más peso, grasa blanca y aumenta la expresión de TRH en el núcleo
paraventricular hipotalámico (NPV); en machos con SM, aumenta la expresión de
la enzima que degrada a la TRH, la PII, la concentración basal de TSH y T3
disminuyen y la de corticosterona aumenta. La SM disminuye la inhibición del eje
HPT (TrhmRNA-NPV, TSH, T4 y T3)en respuesta al ayuno en machos pero no en
hembras, e inhibe el aumento en la expresión de la PPII en el hipotálamo
mediobasal inducido por el ayuno en ambos sexos. Como reportado, la DP
disminuyó la respuesta al estrés por restriccion de movimiento en C (fué menor la
disminución en corticosterona sérica, Crh-PVNque en alimentados con chow); las
ratas SM reaccionaron como losanimales consumiendo chow.
La restricción de movimiento disminuyó la expresión de TRH-NPV en ratas con
SM de ambos sexos. En respuesta a una DP, la actividad del eje HPT disminuyó
en machos, tanto en animales C como con SM; mientras que solamente en las
hembras con SM disminuyó la expresión de TRH y aumentó la concentración
sérica de T3. En conclusión, la SM produce cambios a largo plazo sobre la
actividad del eje HPT, alterando su respuesta a un estresor metabólico, y estos
cambios son dependientes del sexo del animal.
8. Dr. Enrique Salas Vidal
Título Ponencia: EL PEZ CEBRA COMO MODELO DE ESTUDIO DE
PROCESOS DEL DESARROLLO REGULADOS POR ESPECIES DE OXÍGENO
REACTIVAS.
RESUMEN
Las especies de oxígeno reactivas (EOR) participan en la regulación de procesos
celulares como la muerte, la proliferación y la migración celular. En el grupo
usamos embriones de pez cebra como modelo para caracterizar los procesos del
desarrollo regulados por EOR. En particular nos hemos enfocado en estudiar la
epibolia que es el primer movimiento morfogenético de la gastrulación. Durante la
epibolia las células ubicadas en el polo animal se mueven masivamente hacia el
polo vegetal, recubriendo a la célula del vitelo. Recientemente encontramos
evidencia de la presencia de EOR en el espacio intersticial entre las células del
blastodermo, y en el frente de migración a lo largo de la progresión de la epibolia.
Adicionalmente encontramos que la actividad de una familia de enzimas
especializadas en la formación de EOR, las NADPH oxidasas (Nox), son las
responsables de la formación de EOR las cuales promueven la motilidad celular
en embriones en esta etapa del desarrollo. Actualmente estamos enfocados en
identificar a los genes Nox responsables de la formación de EOR y en caracterizar
la redes de regulación molecular dependientes de EOR para el control de la
motilidad celular durante la gastrulación del pez cebra. Financiado por
PAPIIT/UNAM IN205612 e IN210316.
9. Dra. Liliana Pardo López
Título Ponencia: BACTERIAS DEL GOLFO DE MÉXICO: SU DISTRIBUCIÓN Y
APLICACIÓN BIOTECNOLÓGICA.
RESUMEN
El Golfo de México es un sistema complejo que alberga una gran cantidad de
microorganismos nuevos cuyo conocimiento y caracterización puede generar
nuevas herramientas de uso biotecnológico. Para ello, hemos realizado dos
cruceros oceanográficos obteniendo muestras de columna de agua y sedimento
marino de 82 estaciones a lo largo y ancho del Golfo de México. A partir de estas
muestras ambientales hemos obtenido el DNA tanto de la muestra original como
de cultivos en distintos medios para posteriormente llevar a cabo su secuenciación
utilizando plataformas de secuenciación masiva. Las secuencias provenientes de
lecturas realizadas a partir de shotgun y de amplicones de 16S, nos han permitido
realizar la asignación taxonómica de las 82 estaciones, obteniendo de esta forma
una línea base de la biodiversidad y abundancia relativa de las bacterias que
habitan el Golfo de México. El proyecto también contempla la caracterización de
microorganismos aislados cerca de las plataformas de extracción de petróleo, lo
cual nos permite la búsqueda de nuevos genes y enzimas que están involucrados
en actividades con potencial biotecnológico, como la degradación de
hidrocarburos. Dichas búsquedas se realizan a partir de genotecas y
metagenotecas construidas con estas muestras tanto por actividad como in silico.
Hemos identificado nuevas variantes de dioxigenasas y de lipasas involucradas en
la degradación de hidrocarburos. Presentaré los avances principales que hemos
obtenido en esta fase del proyecto
10. Dra. Claudia Martínez Anaya
Título Ponencia: ANÁLISIS DE LA FUNCIÓN DE LA EXPANSINA EXL1
DURANTE LA INTERACCIÓN PLANTA-PATÓGENO.
RESUMEN
Las expansinas son proteínas no hidrolíticas de la pared celular de las plantas que
son producidas endógenamente o por microorganismos que interaccionan con
estas. Se ha propuesto que independientemente de su origen (eucariote o
procariote) las expansinas funcionan de la misma manera rompiendo los puedes
de hidrógeno entre los polisacáridos de la pared celular vegetal, lo que resulta en
el aflojamiento de los tejidos. Sin embargo, los niveles de actividad de las
expansinas procariotes es mucho menor en comparación a las de plantas, además
de que el efecto esperado de hacer más susceptible a la degradación a las
paredes celulares no ha sido confirmado contundentemente. Para conocer la
función de estas proteínas hemos estudiando a la expansina Exl1 del fitopatógeno
Pectobacterium carotovorum causante de grandes pérdidas económicas al infectar
cultivos de interés comercial. P. carotovorum, al igual que otros patógenos
importantes que también codifican expansinas (como Ralstonia, Xylella o
Clavibacter) invaden el xilema de plantas susceptibles, por lo que es posible que
las expansinas sean importantes para la localización de las células en esta
estructura vegetal. Nuestros estudios han demostrado que Exl1 es expresada por
dos cepas ambientales de P. carotovorum durante la infección de diferentes
vegetales: y es posible observarla en el sobrenadante del tejido macerado, lo que
indica que efectivamente es una proteína que se secreta; sin embargo estas cepas
expresan Exl1 de forma diferente, posiblemente debido a diferentes niveles de
producción de moléculas autoinductoras involucradas en regulación por quorum
sensing, lo que además coincide con la capacidad de producir maceración por
estas cepas.
11. Dra. Clarita Olvera Carranza
Título Ponencia: FORMACION Y CARACTERIZACION DE NANOPARTICULAS
DE FRUCTANAS DE DIVERSOS ORIGENES.
RESUMEN
Las fructanas son biopolímeros de fructosa, distribuidos ampliamente en la
naturaleza, que se clasifican dependiendo su tipo de enlace, en inulinas fructanas
unidas mediante enlace β-2,1 y levanas, cuyos monómeros esta unidos con
enlaces β-2,6. Estos polisacáridos tienen una gran cantidad de aplicaciones en la
industria de alimentos, cosmética y farmacéutica. Recientemente, se ha
demostrado el efecto inmunomodulador, antiviral, antitumoral de estos
biopolímeros, por lo que el desarrollo de nuevos sistemas de liberación celular de
fármacos esta actualmente emergiendo. El presente trabajo tiene la finalidad de
caracterizar fructanas de origen bacteriano generados vía enzimática por diversas
fructansacarasas identificadas previamente, para ser empleados en la formación
de nanopartículas, que nos lleven al desarrollo de nuevos sistemas de
administración de fármacos. La caracterización de esta fructanas, en cuanto a
solubilidad, tamaño de partículas por dispersión dinámica de luz (DLS) y
morfología mediante microscopia electrónica de transmisión (TEM), fue
desarrollada. Esta caracterización demostró que en general los polímeros de alto
peso molecular, son capaces de formar nanopartículas autoensambladas desde la
síntesis, como es el caso de las levanas S y C, producida por Leuconostoc
mesenteroides y la inulina sintetizada por Leuconostoc citreum, y en el caso de la
levana A de Bacillus subtilis es capaz de producir nanofibras. Mientras, los
polímeros de bajo peso molecular caracterizados, levana B, agavinas e inulina HP,
fueron incapaces de generar nanoestructuras autoensambladas, sugiriendo que
los polímeros de bajo peso molecular son menos susceptibles a formar
nanoestructuras por sí mismos. Este trabajo es el primer reporte de la formación
de nanopartículas de una inulina de alto peso molecular como la producida por L.
citreum, además esta es la primera vez que se demuestra la formación de
nanofibras autoensambladas de fructanas, como son las formadas por levana A de
Bacillus subtilis. Estos descubrimientos ponen de manifiesto el gran potencial que
tienen las fructanas, como vehículos a nivel celular de biofármacos y establecen
las bases para desarrollo de nuevos sistemas de liberación empleando estos
biopolímeros.
12. Dra. Cinthia Núñez López
Título Ponencia: EL SISTEMA DE REGULACIÓN DE LA REPRESIÓN
CATABÓLICA POR CARBONO, CBRA/CBRB-CRC, AFECTA LA
PRODUCCIÓN DE POLÍMEROS EN azotobacter vinelandii.
RESUMEN
El fenómeno de Represión Catabólica por Carbono (RCC) permite a la bacteria
asimilar de manera selectiva un compuesto entre una mezcla de fuentes de
carbono potenciales, lo que facilita el crecimiento y la sobrevivencia de la bacteria
en diferentes hábitats.
Esto se logra regulando la expresión de genes
involucrados en el transporte y asimilación de fuentes de carbono no preferidas.
En bacterias de la familia Pseudomonadaceae el sistema de regulación posttranscripcional CbrA/CbrB controla la expresión de pequeños RNAs (sRNA) los
cuales modulan la actividad de la proteina Crc, permitiendo la utilización de
fuentes de carbono menos preferida (Rojo et al 2010; Sonnleitener et al 2009).
Azotobacter vinelandii es una proteobacteria de la familia Pseudomonadaceae y
prefiere el consumo de ácidos orgánicos a carbohidratos como glucosa (Kennedy
et al 2006). Ha sido ampliamente estudiada por su capacidad de fijar nitrógeno en
aerobiosis y por sintetizar polímeros de interés comercial como el alginato y el poliB-hidroxibutirato (PHB). En un banco de mutantes (miniTn5) identificamos una,
llamada GG15, que exhibió un incremento de 5 veces en la producción específica
de alginato. Su caracterización genotípica mostró que el sistema de dos
componentes CbrA/CbrB ejerce un efecto negativo sobre la producción de alginato
pues controla la síntesis de reguladores clave en este proceso como el factor
sigma RpoS o la proteína RsmA. La caracterización funcional del sistema
CbrA/CbrB-Crc nos permitió establecer el mecanismo del fenómeno de represión
catabólica por carbono en A. vinelandii: por un lado la proteína Crc, junto con la
chaperona Hfq, reconocen en líder del mRNA de gluP, el cual codifica el
trasportador de glucosa, inhibiendo su traducción, mientras que la actividad de la
proteína Crc es antagonizada por los sRNA CrcZ/CrcY. La producción de
polímeros bacterianos impone una alta demanda de carbono a la bacteria, de
hecho la producción de alginato y PHB compiten entre si por la fuente de carbono
disponible en el medio. Presentaré evidencias del mecanismo molecular de este
fenómeno y de que el sistema CbrA/CbrB esta involucrado en la regulación de los
flujos de carbono hacia el alginato y el PHB.
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13. Dr. Adán Guerrero Cárdenas.
Título Ponencia: MICROSCOPÍA DE SÚPER-RESOLUCIÓN, UNA PUERTA A LA
DIMENSIÓN NANOSCÓPICA.
RESUMEN
Cuando la luz atraviesa cualquier material experimenta cambios de velocidad y
dirección, que resultan en fenómenos de interferencia entre las ondas viajeras.
Estos fenómenos conocidos como de difracción de la luz, imponen un límite físico
a la resolución que cualquier microscopio óptico puede ofrecer, de 200 a 300
nanómetros. El límite de resolución de la microscopía óptica fue establecido en el
siglo XIX por Ernest Abbe. Durante más de dos siglos este límite permaneció
como un dogma central para la microscopía óptica. En el 2006, tres laboratorios lo
superaron de manera independiente, dando origen a la microscopía de súperresolución (SR), o nanoscopía.
Las nuevas tecnologías de microscopía de SR están transformando nuestra
concepción sobre el funcionamiento de los sistemas biológicos, al permitir estudiar
la organización sub-celular in vivo a escalas de decenas de nanómetros y en
tiempo real. Platicaré sobre la llegada de la microscopía de SR al LNMA, y cómo
éstas tecnologías están transformando distintas líneas de investigación de nuestra
comunidad científica.
Les contaré sobre el análisis bayesiano del parpadeo y foto-blanqueo de los
fluoróforos, una técnica de SR ya de uso rutinario en el LNMA. Esta metodología,
llamada análisis 3B, es capaz de generar imágenes con resolución espacial de 2550 nm y temporal de segundos (<10 s), lo que nos permite analizar muestras in
vivo y en tiempo real. El análisis 3B requiere mucho poder de cómputo,
profundizaré sobre el desarrollo de protocolos de cálculo en paralelo que reducen
el tiempo de análisis 3B de semanas a días.
Finalmente, presentaré nuevas directrices para mejorar la resolución óptica
por 3B, empleando información a priori sobre las propiedades fotofísicas y
fotoquímicas de los fluoróforos.
14. Dr. Alejandro Sánchez Flores
Título Ponencia: GENÓMICA DE PARÁSITOS: HERRAMIENTAS DE
SECUENCIACIÓN Y BIOINFORMÁTICA.
RESUMEN
En la actualidad, las tecnologías de secuenciación de ácidos nucleicos han
revolucionado varias áreas de la ciencia ya que hacen posible el descifrar la
información genética de cualquier organismo, en tiempos relativamente cortos y a
un costo que también se reduce con el tiempo. Por lo tanto, su aplicación en áreas
como la parasitología, ha permitido obtener la información genética de muchos
organismos que perjudican al humano u otras especies con las que tiene
interacción directa. Actualmente, contamos con cientos de genomas de parásitos
de organismos protozoa y metazoa, que nos han permitido entender la evolución,
las estrategias de invasión y parasitismo de muchos organismos. Durante los
últimos 10 años, he realizado estudios estudios genómicos diferentes parásitos.
Dentro de los órdenes Trypanosomatida y Piroplásmida he contribuido al
desarrollo de estrategias para entender los estadios de vida y resistencia a
fármacos, de Trypanosoma brucei, agente causante de la tripanosomiasis
africana. También la caracterización del genoma a una resolución de
cromosomas, del parásito Babesia divergens que causa la enfermedad parecida a
la malaria, llamada piroplasmosis.
También he participado en proyectos genómicos de organismos más complejos
como helmintos, entre ellos el genoma de Taenia solium y 5 especies del género
Strongyloides, que son problemas de salud para el hombre y reducen la calidad de
vida. Estos proyectos han presentado el reto de generar información de
organismos no modelo, utilizando y desarrollando estrategias de secuenciación así
como herramientas computacionales que fueron desarrollaron sobre la marcha de
los proyectos de investigación. Los resultados obtenidos nos permiten o permitirán
estudiar los ciclos y estadios de vida de estos parásitos, su desarrollo, los
mecanismos de invasión, evasión al sistema inmune e incluso la búsqueda de
blancos para tratamientos farmacológicos. El impacto y aplicaciones futuras que
tiene la información genómica es de gran importancia para las áreas de la salud,
biología y ecología. Finalmente, este conocimiento adquirido me ha permitido
incursionar en nuevas líneas de investigación de parásitos crustáceos marinos,
como es el caso de Cymothoa exigua, isópodo parásito de varias especies de
peces donde realiza un reemplazo funcional de la legua, siendo el único parásito
conocido que reemplaza un órgano en su hospedero. El genoma y transcriptoma
de este parásito nos puede ayudar a entender su mecanismo de parasitismo
especializado, así como entender más de sus ciclos de vida, su desarrollo sexual
(protandria) y la evolución en los crustáceos.