1. Ciencia

Trabajos Fin de Master
Ofertados por el IBMCP 2014
Los investigadores del Instituto de Biología Molecular y
Celular de Plantas ofrecen los siguientes proyectos para
Trabajos Fin de Master
Contactad directamente con los investigadores que dirigen los proyectos que más os interesen
Investigador: Alejandro Atarés
Proyecto: Fusión de protoplastos en especies hortícolas.
En nuestro grupo de investigación se han llevado a cabo distintos trabajos para evaluar la tolerancia al estrés hídrico de una serie de accesiones de especies silvestres de la familia Cucurbitaceae. Se han seleccionado dos del género Cucumis (C. africanus L4 y C. dipsaceus) como las más resistentes a la sequía (Baragé, 2002). Hasta la fecha no se ha podido abordar la transferencia de genes deseables desde especies silvestres de la familia Cucurbitaceae al acervo génico del melón debido a las estrictas barreras de incompatibilidad sexual. Sin embargo, en trabajos previos de nuestro grupo hemos desarrollado un protocolo de fusión de protoplastos que nos permite la hibridación somática de melón y la posterior selección del material híbrido (Atarés, 2004). En este trabajo pretendemos abordar la hibridación somática mediante fusión de protoplastos de melón con diversas especies del género Cucumis sp. con alta tolerancia al estrés hídrico. La principal ventaja de esta técnica es que permite salvar las barreras de incompatibilidad sexual que existen entre distintas especies, en nuestro caso, melón y las especies silvestres seleccionadas. Información de contacto: [email protected]
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Investigador: José Antonio Darós Arnau
Proyecto: Herramientas biotecnológicas derivadas de virus de plantas.
A pesar de contar con genomas mínimos, los virus que infectan plantas son capaces de reprogramar la compleja biología de sus huéspedes durante el proceso infectivo. Es el caso que ocurre, por ejemplo, con los viroides que son pequeños RNAs circulares que no codifican proteínas, o con los potyvirus, un grupo extraordinariamente amplio de virus de plantas con un genoma de RNA de 10 kb que codifica unas diez proteínas. El objetivo de nuestras investigaciones es conocer cómo el RNA y las proteínas virales interactúan con determinados factores de la planta para desactivar sus defensas y promover la replicación, movimiento y transmisión del patógeno. A partir del conocimiento de los mecanismos moleculares de la interacción planta‐patógeno, nuestro grupo desarrolla herramientas biotecnológicas como son vectores virales para la ingeniería metabólica de plantas, un sistema basado en elementos de la biología de los viroides que permite producir RNA recombinante en bacterias, o virus y bacterias sensoras que informan sobre el estado fitopatológico o de estrés de las plantas. Más información: http://personales.upv.es/jadaros/ Información de contacto: [email protected]
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Investigador: Marcos De la Peña
Proyecto: Ribozimas, riboreguladores y otros dominios funcionales de
RNAs no codificante en genomas eucarióticos.
El reciente desarrollo de las técnicas genómicas y de secuenciación masiva de ácidos nucleicos nos está adentrando en una extensa colección de nuevas formas de regulación génica y genómica. Toda esta información apunta a un grado de complejidad superior en Biología que nos hace replantear el concepto de gen así como la posible función de cada par de bases de un genoma eucariótico. Dentro de esta revolución destaca especialmente el papel que la molécula de RNA parece desempeñar en multitud de aspectos biológicos diferentes, y no solo como mero intermediario de la información genética. En nuestro grupo estamos interesados en encontrar y caracterizar nuevas funciones biológicas para los RNAs no codificantes, centrándonos especialmente en sus capacidades catalíticas (ribozimas) y reguladoras (riboreguladores), así como en intentar dotar de utilidad Biotecnológica a las nuevas capacidades detectadas. Para ello, en el laboratorio utilizamos herramientas multidisciplinares que combinan Bioinformática, Bioquímica, Evolución y Biología Molecular y Estructural, empleando las plantas como sistema biológico de referencia. Información de contacto: [email protected]
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Investigador: Jose Gadea
Proyecto: Búsqueda de dianas de factores de transcripción implicados en la
longevidad de las semillas.
El aumento de la longevidad de las semillas es un rasgo agronómico de gran importancia. Las semillas pierden viabilidad con el tiempo, y la tasa de envejecimiento está influenciada por factores ambientales y también genéticos. Dos factores de transcripción, COG1 y HB25, controlan esta tasa de de envejecimiento de la semilla. Su sobreexpresión en plantas de Arabidopsis thaliana proporciona a las semillas una longevidad aumentada. Sin embargo, los mecanismos moleculares que disparan estos factores de transcripción no se conocen. Una manera de aproximarlo es conocer cuáles son los genes diana de estos factores de transcripción. Para ello, en este trabajo se empleara la tecnología genómica ChIP‐Seq a la búsqueda de genes regulados por estos dos factores de transcripción y a la interpretación biológica de los resultados obtenidos en el contexto de la longevidad de semillas. Dicha interpretación será posteriormente validada con estudios moleculares y bioquímicos. Información de contacto: [email protected]
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Investigador: Gustavo Gómez
Proyecto: Caracterización de da Respuesta a Estrés Regulada por RNAs no
codificantes (ncRNAs).
En un futuro próximo la agricultura extensiva se enfrentara a una situación de estrés global consecuencia del proceso de cambio climático al que se encuentra expuesto muestro planeta. Esta situación obliga al desarrollo de estrategias de mejora no convencionales que permitan que los cultivos se adapten y/o toleren estas condiciones, con el menor impacto posible en su capacidad productiva. Gran parte de los genomas eucariotas se transcribe en RNAs sin capacidad codificante (ncRNAs) que tienen un rol fundamental en la regulación de los procesos biológicos. En plantas, los ncRNAs podrían estar implicados en funciones tales como regulación del desarrollo, expresión de cromosomas sexuales y procesos de respuesta a estrés. El objetivo de nuestro grupo de trabajo es el estudio pormenorizado de aquellos mecanismos reguladores dependientes de ncRNAs implicados en la respuesta a estrés (puntual y combinado). La caracterización de estos ncRNAs y sus posibles interrelaciones permitiría conocer las bases funcionales de este mecanismo regulador para poder determinar mediante el estudio de la biología de sistemas la existencia de redes de regulación que pudieran ser comunes a distintos tipos de estrés. La aaproximación experimental implica: Uso de, a) Agentes virales y hongos (estrés biótico), b) Temperatura, salinidad y déficit hídrico (estrés abiótico) y c) Cucurbitáceas (en especial melón) cultivo afectado por estrés. La aproximación teórica implica: Análisis bioinformático de datos extraídos de estudios transcriptómicos de repuesta a estrés realizados en otras especies vegetales y disponibles en diversas bases de datos. Los trabajos de fin Máster ofrecidos se enmarcaran dentro de 2 objetivos específicos: 1. Identificar y caracterizar por secuenciación masiva las poblaciones de ncRNAs cortos (sncRNAs) que encuentren afectados en respuesta a situaciones controladas de estrés. 2. Predecir y validar la funcionalidad de estos sncRNAs en la regulación de la repuesta a estrés a nivel post‐transcripcional y transcripcional. Información de contacto: [email protected]
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Investigador: José Pío Beltrán y Concha Gómez Mena
Proyecto: Mecanismos moleculares de la producción de frutos sin
semillas en tomate.
El desarrollo del ovario en un fruto (cuajado del fruto) depende de que ocurra la polinización y fertilización del mismo y puede verse comprometido por condiciones ambientales desfavorables. Sin embargo, en algunas especies el cuajado del fruto puede desacoplarse de la fertilización generando así frutos sin semillas (partenocárpicos). La partenocarpia es, por tanto, una herramienta valiosa para dilucidar las bases genéticas y moleculares que controlan el proceso de cuajado del fruto. En el laboratorio hemos aislado un mutante estéril de tomate (hydra) cuya mutación está asociada a la producción de frutos sin semillas (partenocárpicos). Utilizando un abordaje de mapeo posicional, hemos localizado la mutación en una región discreta del brazo largo del cromosoma 7 que se estima contiene unos 300 genes. El proyecto en el que se enmarcaría el TFC pretende caracterizar los procesos moleculares en los que está implicado el gen HYDRA, cuya mutación ocasiona el desarrollo de frutos en ausencia de polinización. Esto implica la utilización de técnicas de Biología Molecular, microscopía y transformación genética de plantas. Información de contacto: [email protected];
[email protected] _______________________________________________________________________________________________
Investigador: Cristina Ferrándiz
Proyecto: DEVIL inside: ¿Cómo funcionan los péptidos DEVIL para
generar diferentes morfologías?
En Arabidopsis, se han identificado unos péptidos de pequeño tamaño y función desconocida, los péptidos DEVIL (DVL), que en la célula se localizan en la membrana plasmática. Los genes DVL fueron caracterizados, hace casi una década, por los fenotipos que confiere su sobreexpresión. Entre otros procesos de desarrollo, estos fenotipos de sobreexpresión afectan de un modo fascinante a la morfología de los frutos, que varía en el caso de Arabidopsis desde la silicua silvestre, una vaina con dos valvas, larga y estrecha, hasta formas de punta de flecha, de jarra, de flecha invertida, entre otras, según qué miembro de la familia se sobreexprese. En fuerte contraste con los fenotipos asociados a la sobreexpresión, los mutantes de pérdida de función no presentan fenotipos morfológicos evidentes, por lo que la función biológica de estos péptidos ha permanecido desconocida hasta el momento. En el laboratorio estamos trabajando desde hace tiempo con estos “diablos” y hemos obtenido resultados muy interesantes sobre su posible función: se asocian pero no integran en la membrana, la localización del mRNA y la proteína correspondiente es muy diferente sugiriendo que están sujetos a tráfico intercelular y son capaces de interaccionar físicamente con proteínas relacionadas con el ciclo celular y la capacidad de división y elongación de las células. Proponemos un trabajo que combina estudios genéticos acoplados a caracterización fenotípica (microscopía electrónica, histología, etc) y estudios de expresión (genes reporteros, qRT‐PCR, localización sbcelular), junto con otros aspectos moleculares como puede ser la determinación de interacciones proteicas, la caracterización de cómo actúan los péptidos DVL sobre las propiedades físicas de las células donde se expresan, etc. Nuestro objetivo, en fin, es saber qué demonios hacen… Información de contacto: [email protected];
http://www.ibmcp.upv.es/FerrandizLab
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Investigadores: Isabel López Díaz y Esther Carrera
Proyecto: Regulación del metabolismo hormonal en plantas de
tomate: Interacción de las giberelinas con otras hormonas.
Las giberelinas (GAs) son hormonas vegetales que controlan diversos procesos del desarrollo de las plantas. Otras hormonas como las auxinas (IAA) y los brasinosteroides (BRs) también pueden participar en la regulación en algunos de estos procesos interaccionando con las GAs. Estudios realizados en nuestro laboratorio indican que el incremento de los niveles de GAs o de su respuesta, en plantas de tomate, inhibe la ramificación mientras que por el contrario, los BRs la estimulan. También se ha visto que la inducción de la fructificación por IAA en tomate está mediada por cambios en el metabolismo de GAs, demostrándose la interacción entre estas dos hormonas. El objetivo de este proyecto es estudiar la interacción entre las hormonas GAs, BRs e IAA en la regulación de un mismo proceso de desarrollo utilizando tomate como especie modelo. Para analizar la interacción entre las hormonas GAs y BRs, estudiaremos el fenotipo de plantas mutantes de GAs en presencia y ausencia de una mutación de deficiencia de brasinosteroides (Br‐). Además se compararán los niveles de GAs, cuantificados por Cromatografía Líquida y Espectrometría de Masas (LC‐MS), entre las plantas Br‐ y Br+ para determinar en que medida los brasinosteroides pueden influir en la regulación de las GAs. El afecto de las GAs y los BRs sobre la síntesis o localización del IAA se estudiará cuantificando dicha hormona en los distintos tejidos de las plantas mutantes para GAs o BRs y mediante la localización in situ del IAA por medio de tinciones GUS en líneas mutantes donde se ha introducido una construcción indicadora DR5‐GUS que responde al IAA. Información de contacto: [email protected]
[email protected]
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Investigador: : JM Mulet
Proyecto: Generación de cultivos de interés agronómico
resistentes a sequía por ingeniería genética.
Actualmente la sequía es el principal factor limitante para la producción de alimentos a nivel mundial. A nivel fisiológico están descritos la mayoría de mecanismos que utilizan las plantas para enfrentarse al déficit hídrico. A nivel molecular conocemos muchas de las rutas de transducción de señal y de los genes implicados en los mecanismo de defensa, no obstante, actualmente solo existe en el mercado una variedad de maíz OGM resistente a sequía. ¿A que se debe que un conocimiento tan extenso de la ciencia básica tenga tan poca aplicación práctica? El principal problema es que en muchos casos no conocemos cual es el factor limitante, es decir, el gen que menos eficiencia tiene y que modificarlo provoca un efecto a nivel de planta entera. Una forma de encontrar los genes que hacen de factor limitante en condiciones de estrés es el rastreo de genotecas de cDNA de plantas en sistemas heterólogos como levadura. Trabajo previo en el laboratorio ha identificado que el gen de la Serina acetil transferasa, implicado en la biosíntesis de cisteína a partir de serina (Mulet et al, 2005) y el de la hemoglobina vegetal tipo II (US Patent 7,674,953) pueden ser buenos candidatos para conseguir el objetivo de plantas que aumenten la tolerancia a sequía. Actualmente, en colaboración con el grupo de Carmina Gisbert en el COMAV, disponemos de plantas transgénicas de tomate y de Solanum torvum que sobreexpresan estos genes. El objetivo del presente TFM es caracterizar la respuesta a sequía y a diferentes tipos de estrés abiótico de estas líneas transgénicas. Información de contacto: [email protected]
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Investigador: : Jesús Muñoz Bertomeu
Proyecto: Genética directa como aproximación en el estudio de la
resistencia a estrés abiótico en Arabidopsis thaliana. Homeostasis
del pH intracelular
La sequía y la salinidad representan estreses ambientales que afectan de forma crucial al crecimiento de las plantas y limitan enormemente su potencial agrícola. En la actualidad, se estima que el 20% de la superficie cultivada y la mitad de las zonas de regadío están afectadas por la salinidad, aunque se prevé que más del 50% de las tierras de cultivo estén afectadas en el 2050. El incremento de la salinidad del suelo genera cambios en las condiciones de este medio, que afectan al crecimiento y desarrollo de las plantas. El estrés salino y otros estreses inducen una serie de repuestas morfológicas, fisiológicas y bioquímicas en las plantas. Por lo tanto, no es sorprendente que las plantas hayan desarrollado diversas estrategias que les permitan mantener cierta homeostasis de los iones que tienen en su interior. Todas las células vivas tienen un sistema que permite mantener el pH en un estrecho rango, ya que el pH intracelular juega un papel esencial en muchos procesos celulares. Muchos estreses modifican este pH y como consecuencia el efecto puede ser importante para la transducción de señales y para la toxicidad celular. El enfoque experimental en nuestro grupo, para estudiar la tolerancia a diferentes estreses, consistió en la búsqueda de mutantes en las colecciones de activación transcripcional para la tolerancia a la acidificación intracelular inducida por ácido acético. Actualmente tenemos diferentes genes candidatos que se han identificado, y el trabajo se iniciaría con la obtención de mutantes homocigotos y la obtención de diferentes líneas transgénicas para recapitular el fenotipo. Finalmente, se realizarán ensayos en diferentes condiciones de estrés abiótico y se investigará el mecanismo bioquímico de la tolerancia. Información de contacto: [email protected]
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Investigador: Vicente Moreno
Proyecto: Mutagénesis insercional en tomate
En este trabajo utilizaremos la mutagénesis insercional como herramienta para la identificación de genes clave implicados en el desarrollo del fruto de tomate, así como alguno de los genes que determinan la tolerancia al estrés salino e hídrico, tanto en tomate (moderadamente tolerante a la sal) como en diversas especies silvestres relacionadas (accesiones muy tolerantes al estrés hídrico y salino). Con esta estrategia, los genes quedan etiquetados por el T‐DNA, lo que facilita considerablemente el proceso de clonación. En nuestro grupo disponemos de una amplia colección de líneas de inserción y de mutantes previamente identificados con los que poder abordar el trabajo planteado. Información de contacto: [email protected]
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Investigador: Diego Orzáez
Proyecto: Producción de cócteles de anticuerpos recombinantes en
Nicotiana benthamiana
PROYECTO: Las plantas son excelentes biofactorías para la producción de moléculas de alto valor añadido como anticuerpos recombinantes o vacunas, entre otras razones por sus bajos costes, su escalabilidad y la ausencia de patógenos humanos. Recientemente el desarrollo de sistemas de expresión transitoria basados en la planta Nicotiana benthamiana ha permitido mejorar tanto en la rapidez como en el rendimiento de la producción recombinante, lo que convertido a las plantas en la plataforma preferida para la fabricación de fármacos de carácter estratégico frente a amenazas pandémicas como la gripe H5N1 o el virus del Ebola. Una modificación de la metodología de expresión transitoria desarrollada en nuestro grupo permite la expresión de grandes repertorios (cócteles) de anticuerpos distintos en la misma planta de manera simultánea y reproducible. Nuestra hipótesis de trabajo es que esta metodología, que hemos denominado “plantiserum”, puede emplearse para la producción de anticuerpos policlonales recombinantes cuya composición, al contrario de lo que ocurre con los antisueros tradicionales producidos en animales, puede ser mejorada por selección in vitro y reproducida indefinidamente para su empleo en terapias de inmunización pasiva. El TFM que se propone consistirá en colaborar en la formulación de un plantiserum mejorado con capacidad neutralizante frente a venenos de serpiente. Las técnicas a emplear incluyen selección de anticuerpos por phage display, ELISA, Western y expresión transitoria en N. benthamiana, entre otras. Información de contacto: [email protected] _______________________________________________________________________________________________
Investigador: Vicente Pallás
Proyecto: Tráfico intracelular, intercelular y vascular de RNAs y
proteínas virales y subvirales en plantas
El estudio de la translocación vascular de los virus de plantas ha contribuido de manera definitiva a la propuesta de una hipótesis ampliamente aceptada que establece que los virus, para su movimiento, podrían apropiarse de un sistema endógeno de la planta diseñado para el transporte de macromoléculas. Este sistema endógeno sería esencial no sólo en el establecimiento de determinados mecanismos de defensa sino en los procesos programados de desarrollo de la planta. Nosotros estamos utilizando tres patosistemas diferentes que o bien usan la ruta de secreción de proteínas a través del aparato de Golgi para alcanzar los plasmodesmos (el virus del cribado del melón, MNSV), pasan a través núcleo/nucleolo para completar su ciclo infectivo (virus del mosaico de la alfalfa, AMV) o se replican/acumulan en los cloroplastos (virotes de la familia Avsunviroidae). Aprovecharemos la experiencia acumulada durante los últimos años en estos 3 sistemas para : i) estudiar los requerimientos del transporte proteico post‐Golgi a la membrana celular; ii) la señalización en el transporte de RNAs y proteínas al núcleo/nucleolo y iii) las secuencias de RNA que dirigen el tránsito al cloroplasto como una nueva ruta de translocación intracelular. Por otra parte, continuaremos con el sistema viroide‐cucurbitáceas para estudiar las señales móviles del silenciamiento génico postranscripcional (PTGS), en el cual identificamos previamente una tendencia en la acumulación en floema de sRNA de un tamaño y secuencias determinadas. Información de contacto: [email protected]
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Investigadores: Amparo Pascual-Ahuir y Markus Proft
Proyecto: Regulación de la cromatina y de la estructura mitocondrial en
respuesta a estrés osmótico
El grupo de investigación del IBMCP “Circuitos moleculares en respuesta a estrés osmótico” ofrece proyectos fin de carrera y prácticas de verano dentro del proyecto financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación BFU2011‐23326. La levadura Saccharomyces cerevisiae es uno de los modelos celulares más importantes para descifrar los procesos moleculares de los organismos eucariotas. Nuestras líneas de investigación tratan de comprender los mecanismos de la señalización y de la adaptación en condiciones de estrés osmótico y salino: 1) Se estudian los procesos de la respuesta transcripcional y específicamente los cambios de la cromatina que permiten una eficiente adaptación al estrés. Objeto de los estudios son las quinasas de señalización, los factores específicos de transcripción, complejos modificadores de la cromatina, las histonas y la RNA polimerasa. 2) Se investiga la adaptación dinámica de la mitocondria y su contribución a la tolerancia al estrés. Se caracterizan las rutas de señalización y componentes específicos de la mitocondria que son importantes para la adaptación de las actividades, la morfología y la biomasa de la mitocondria en condiciones de estrés. El alumno participará en los siguientes abordajes experimentales: Ensayos de crecimiento y manipulación genética de levadura, ensayos cuantitativos de estrés oxidativo, cuantificación de proteínas y su regulación por estrés, ensayos de expresión génica, directo por RTPCR e indirecto por genes reporteros in vivo (luciferasa), inmunoprecipitación de la cromatina (ChIP), cuantificación de la actividad de enzimas mitocondriales y visualización de la mitocondria y de la localización de proteínas mitocondriales por microscopía de fluorescencia. Información de contacto: [email protected], [email protected]
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Investigadores: Miguel A. Pérez-Amador y María Dolores Gómez
Proyecto: Estudio de la función de las giberelinas en la iniciación y
desarrollo de los óvulos en Arabidopsis
Las giberelinas (GAs) son hormonas vegetales que regula multitud de procesos fisiológicos tales como germinación, elongación del tallo, fotomorfogénesis, crecimiento de la hoja y de la raíz, floración, desarrollo del polen y fructificación. Resultados preliminares obtenidos en nuestro laboratorio sugieren que las GAs también están implicadas en la iniciación de los óvulos determinando tanto el número como la forma. En las últimas décadas, se han identificado numerosos genes implicados en la determinación de la identidad de los óvulos y en su desarrollo. Sin embargo, se conoce muy poco sobre qué genes determinan el número de óvulos. Desde un punto de vista económico y agronómico, es importante determinar cuáles son estos factores ya que el número de óvulos determina en gran medida el número de semillas y por tanto afecta al rendimiento de los cultivos. Nuestro objetivo es comprender cómo las GAs regulan la iniciación y desarrollo de los óvulos de Arabidopsis, y cómo la vía de señalización de GAs interactúa con las vías de señalización de auxinas, citoquininas y brasinoesteroides que también participan en estos procesos de desarrollo. El proyecto que se propone conlleva: a) la caracterización morfológica y molecular de los óvulos que se generan en mutantes de la ruta de señalización de GAs; b) la localización de la expresión de los componentes de la ruta (enzimas de biosíntesis, receptores GIDs y proteínas DELLA) en la placenta y los primordios de óvulo y c) la identificación de proteínas dianas de los genes DELLA en los óvulos. Información de contacto: [email protected], [email protected]
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Investigador: Benito Pineda
Proyecto: Etiquetado de genes en especies silvestres relacionadas con
el tomate
Los diferentes estreses, tanto bióticos como abióticos, a los que se ven sometidas las plantas cultivadas son una de las principales causas de las bajadas en su rendimiento y calidad. Diversas especies silvestres relacionadas con el tomate presentan una mayor tolerancia a estos tipos de estrés que las variedades de tomate cultivadas. En este trabajo utilizaremos una herramienta genómica, el etiquetado de genes, en varias especies silvestres relacionadas con tomate para identificar secuencias codificantes o elementos de regulación de genes de interés para la mejora. Información de contacto: [email protected]
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Investigador: Pedro Luis Rodríguez Egea
Proyecto: Regulación de la actividad de los receptores de ABA mediante
proteínas con dominio C2 y E3 ligasas tipo RING
La hormona ácido abscísico (ABA) desempeña un papel crucial en la respuesta de la planta ante situaciones de sequía, así como en la regulación del crecimiento y desarrollo vegetal. Su ruta de señalización esta conservada en todas las plantas terrestres y representa el mecanismo adaptativo clave para sobrevivir al estrés hídrico, por lo que los avances en este campo podrían tener una gran aplicación en la biotecnología agrícola. Un hecho clave para entender cómo se percibe el ABA por parte de la célula vegetal ha sido el descubrimiento de los receptores PYR/PYL en Arabidopsis. Estos receptores representan un mecanismo esencial para orquestar la respuesta a sequía en plantas de cosecha y nuestro grupo tiene un gran interés en su utilización biotecnológica mediante identificación de agonistas o bien ingeniería genética. Actualmente estamos estudiando dos grupos de proteínas, CAR y RFA, que desempeñan un papel decisivo en la función de las proteínas PYR/PYL, controlando su localización subcelular y estabilidad. Más información y publicaciones del grupo en: http://www.ibmcp.upv.es/RodriguezLab Información de contacto: [email protected]
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Investigador: Eduardo Bueso Ródenas y Ramón Serrano
Proyecto: Identificación de genes implicados en la longevidad de las
semillas.
Las semillas constituyen el principal sistema de propagación en el mundo vegetal, siendo imprescindibles para la conservación de la biodiversidad en bancos de germoplasma. La mayor limitación de este sistema es la pérdida gradual de calidad y viabilidad durante su almacenamiento. La tasa de envejecimiento de las semillas depende tanto de factores genéticos como ambientales, siendo la acumulación de especias reactivas del oxígeno el factor de mayor influencia, ya que afectan a dianas biológicamente importantes. Utilizando una colección de mutantes de activación transcripcional nuestro grupo realizó un rastreo para buscar líneas con mayor longevidad, que concluyó con el aislamiento de 4 mutantes de arabidopsis que sobreexpresaban 3 factores de transcripción y una ubiquitin ligasa. El objetivo del trabajo será la identificación de las dianas de estos factores, caracterización y función en relación a la longevidad de semillas. Las tareas que se llevarán a cabo en este trabajo serán: Genotipado, ensayos de envejecimiento acelerado en distintas especies vegetales, construcción de líneas transgénicas, cortes histológicos y tinciones, qRTPCR e inmunoprecipitación de la cromatina. Información de contacto: [email protected]
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Investigador: Pablo Tornero
Proyecto: Percepción del ácido salicílico en la defensa de las
plantas.
Las plantas requieren la percepción del ácido salicílico para desarrollar una defensa efectiva frente a los patógenos. Trabajando con la planta Arabidopsis thaliana, hemos caracterizado una serie de mutantes que ya no reconocen el salicílico, por lo que son más susceptibles a los patógenos. En este momento hemos caracterizado dos de los genes, y hay 11 más. También hemos identificado una serie de candidatos, bien por que interaccionan en levadura con genes relevantes para la percepción del salicílico, bien por que su expresión esta alterada en los mutantes. El trabajo propuesto es la identificación de genes adicionales por mapeo genético, así como el estudio de las interacciones proteína‐proteína entre los diferentes candidatos identificados. Adicionalmente, los mutantes serán caracterizados genética y patológicamente. El objetivo último es describir la ruta de señalización del ácido salicílico y la resistencia producida por éste. Información de contacto: [email protected]
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Investigador: Oscar Vicente
Proyecto: Cultivos para el cambio climático: Selección de variedades de judía
común (Phaseolus vulgaris) resistentes a sequía y salinidad, y análisis de sus
mecanismos de tolerancia
La sequía y la elevada salinidad del suelo constituyen los factores de estrés ambiental responsables de las pérdidas más importantes en la producción agrícola mundial, un problema que se verá agravado en un futuro inmediato por los efectos del cambio climático, sobre todo en zonas áridas y semiáridas. La mejora genética de la tolerancia a estrés abiótico de las plantas cultivadas se ha convertido en una necesidad urgente para aumentar la productividad agrícola y alimentar a una población que superará los 9000 millones de personas en 2050. Actualmente el número de variedades de las principales cosechas cultivadas comercialmente es muy limitado; aunque todas ellas son relativamente sensibles a estrés hídrico y salino, existe una enorme variabilidad genética infrautilizada, representada por variedades locales y otras ya no cultivadas pero almacenadas en bancos de germoplasma. Sin duda, algunas de estas variedades son relativamente más tolerantes a la sequía y la salinidad, y podrían utilizarse como parentales en programas de mejora genética convencional, cruzándolas con variedades de élite de elevada productividad. Por otra parte, el análisis de los mecanismos fisiológicos, bioquímicos y moleculares de tolerancia a estrés proporcionaría información necesaria para abordar la mejora de la tolerancia a estrés abiótico mediante estrategias complementarias de transformación genética. En este proyecto determinaremos la tolerancia relativa a estrés salino e hídrico, en condiciones controladas, de un número elevado de variedades de judía – elegida por tratarse de la cosecha leguminosa más importante en alimentación humana a nivel mundial. En aquellas variedades más resistentes analizaremos una serie de marcadores bioquímicos asociados con los principales mecanismos básicos y conservados de respuesta a estrés abiótico en plantas: control del balance osmótico celular (determinación de la acumulación de iones y de los niveles de distintos osmolitos en las plantas), y activación de sistemas antioxidantes (determinación de los niveles de distintos compuestos y actividades enzimáticas antioxidantes). Información de contacto: [email protected]
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