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Análisis funcional de los genes que codifican al sistema toxina-antitoxina del plásmido pUM505

Karen Cecilia Hernández Ramírez (2015)

Instituto de Investigaciones Químico Biológicas. Maestría en Ciencias en Biología Experimental

The toxin-antitoxin (TA) systems are small genetic elements consisting of two genes encoding a toxin and an antitoxin. TA systems are distributed among bacteria and have been found in plasmids and chromosomes. They have been related to the stability of plasmids by post-segregational killing, because the toxin is more stable than the antitoxin, while it has been demonstrated the involvement of chromosomal TA systems in the virulence of the bacteria that have been found. The pUM505 plasmid, isolated from a clinical strain of Pseudomonas aeruginosa, has a pathogenicity island in which the orfs 123 and 124 encoding for a likely TA system are located. The orf 123 encodes a protein with 55% identity to the relE protein (toxic component) of TA system of Klebsiella pneumoniae. The orf 124 encodes a transcriptional regulator with an 82% identity to the HtH antitoxin protein of Pseudomonas alcaligenes. The objective of this work was to determine the role of the probable TA system of pUM505 plasmid. First, expression of orfs 123 and 124 was analyzed by RT-PCR using specific oligonucleotides of the overlapping region and found that both orfs are expressed forming an operon. By stability tests, it was observed that when the orfs 123 and 124 were cloned into the vector pJET, the recombinant plasmid pJET_orfs123-4 was maintained under nonselective conditions in Escherichia coli after six days of subculture, and pJET plasmid containing no insert was lost, indicating that the presence of orfs 123 and 124 increases plasmid stability. The orf 123 was cloned into an expression vector under control of the lac promoter and transferred to E. coli BL21.

Los sistemas Toxina-Antitoxina (TA) son elementos genéticos pequeños compuestos de dos genes que codifican a una toxina y una antitoxina. Los sistemas TA se encuentran distribuidos en las bacterias y han sido encontrados en plásmidos y cromosomas. Se han relacionado con la estabilidad de plásmidos mediante exterminio post-segregacional, debido a que la toxina es más estable que la antitoxina, mientras que se ha demostrado la participación de los sistemas TA cromosómicos en la virulencia de las baterías en las que han sido encontrados. El plásmido pUM505, aislado de una cepa clínica de Pseudomonas aeruginosa, posee una Isla de patogenicidad en la que se localizan los orfs 123 y 124 que codifican para un probable sistema TA. El orf 123 codifica a una proteína con un 55% identidad a la proteína RelE (componente tóxico) del sistema TA de Klebsiella pneumoniae. El orf 124 codifica a un probable regulador transcripcional con un 82% de identidad a la proteína antitoxina HTH de Pseudomonas alcaligenes. El objetivo de este trabajo fue determinar la función del probable sistema TA del plásmido pUM505. Primeramente se analizó la expresión de los orfs 123 y 124 mediante RT-PCR, utilizando oligos específicos de la región sobrepuesta y se comprobó que ambos orfs se expresan formando un operón. Mediante ensayos de estabilidad, se observó que cuando los orfs 123 y 124 fueron clonados en el vector pJET, el plásmido recombinante pJET_orfs123-4 se mantuvo bajo condiciones no selectivas en Escherichia coli después de seis días de subcultivos, mientras que pJET sin inserto se perdió, indicando que la presencia de los orfs 123 y 124 aumenta la estabilidad plasmídica. El orf 123 fue clonado en un vector de expresión bajo el control del promotor lac y transferido a E. coli BL21.

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CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA IIQB-M-2015-1972 Estabilidad plasmídica Virulencia Invasividad

Clonación y expresión funcional de proteínas de la familia LCHR

Yhoana Laura León Márquez (2009)

Instituto de Investigaciones Químico Biológicas. Maestría en Ciencias en Biología Experimental

The presence of high concentrations of chromate in the environment has led to the Selection of bacterial variants resistant to this ion. The determinant of resistance to Chromate most widely studied is the membrane protein ChrA. To date, Studied the ChrA proteins encoded in pseudomonas pUM505 plasmids Aeruginosa, Cupriavidus metallidurans pMOL28, Shewanella sp plasmid 1 and ChrA present in the TnOtChr transposon of Ochrobactrum tritici. ChrA is a protein Which expels chromate in a membrane-dependent manner. In A recent phylogenetic analysis identified 135 homologous ChrA sequences from the Three domains of life. These proteins were clustered in the superfamily of CHR transporters. CHR proteins were classified according to their size in LCHR proteins (345-495 aa) and in SCHR proteins (123-234 aa). LCHR proteins Bacterial infections were, in turn, grouped into six Subfamilies (LCHR1-LCHR6). The - The Burkholderia xenovorans and Burkholderia vietnamiensis proteobacteria are the Which have a higher number of genes encoding LCHR proteins; by way of Jointly present nine LCHR proteins from four distinct subfamilies. In addition to ChrAs mentioned, which are located in the subfamilies LCHR2 and LCHR5, there is no evidence That other members of the LCHR families confer chromate resistance, Objective of the present work is to determine if the LCHR proteins of B. xenovorans and B. Vietnamiensis confer resistance to chromate. One gene from each subfamily was chosen and Amplified by PCR, Were then cloned into a recovery vector for Subsequently subcloned into the vectors pUCP20 and pACYC184, high and low numbers Of copies, respectively.

La presencia de altas concentraciones de cromato en el ambiente ha dado lugar a la selección de variantes bacterianas resistentes a este ión. El determinante de resistencia a cromato más ampliamente estudiado es la proteína de membrana ChrA. A la fecha se han estudiado las proteínas ChrA codificadas en los plásmidos pUM505 de Pseudomonas aeruginosa, pMOL28 de Cupriavidus metallidurans, el plásmido 1 de Shewanella sp y la ChrA presente en el transposón TnOtChr de Ochrobactrum tritici. ChrA es una proteína hidrofóbica que expulsa cromato en forma dependiente del potencial de membrana. En un análisis filogenético reciente se identificaron 135 secuencias homólogas de ChrA de los tres dominios de la vida. Estas proteínas se agruparon en la superfamilia de transportadores CHR. Las proteínas CHR se clasificaron de acuerdo a su tamaño en proteínas LCHR (345–495 aa) y en proteínas SCHR (123–234 aa). Las proteínas LCHR bacterianas fueron, a su vez, agrupadas en seis subfamilias (LCHR1–LCHR6). Las - proteobacterias Burkholderia xenovorans y Burkholderia vietnamiensis son los organismos que presentan un mayor número de genes que codifican proteínas LCHR; de manera conjunta presentan nueve proteínas LCHR de cuatro subfamilias distintas. Además de las ChrAs mencionadas, que se ubican en las subfamilias LCHR2 y LCHR5, no existe evidencia de que otros miembros de las familias LCHR confieran resistencia a cromato, por lo que el objetivo del presente trabajo es determinar si las proteínas LCHR de B. xenovorans y B. vietnamiensis confieren resistencia a cromato. Se eligió un gen de cada subfamilia y se amplificaron por PCR, luego se clonaron en un vector de recuperación para posteriormente subclonarse en los vectores pUCP20 Y pACYC184, de alto y bajo número de copias, respectivamente.

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CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA IIQB-M-2009-0004 Clonación Proteínas LCHR

Caracterización de ciclodipéptidos con actividad biológica procedentes de aislados bacterianos originarios de pozas de Cuatro Ciénegas, Coahuila

Enrique Martínez Carranza (2015)

Instituto de Investigaciones Químico Biológicas. Maestría en Ciencias en Biología Experimental

The Cuatro Cienegas basin in Mexico has been described as an important biodiversity reservoir within the Chihuahuan desert. Most of the aquatic habitats are not permanent. Between locations, environmental conditions can vary in water chemistry, flow rate and the volume of spring discharge. Moreover, most aquatic habitats in this area are extremely oligotrophic due to the almost negligible phosphorous levels. While some studies have sought to describe and characterize the diversity of prokaryotes in the basin, little has been to understand and interpret how the populations are related, if exist communication between them, through which molecular mechanisms performed competition for nutrients, or mechanisms used to control microbial populations. Thus, the study of the mechanisms that bacteria use to compete by resources in this environment has ecological and evolutionary interest and could lead to relevant biotechnological discoveries. On the other hand, cyclic dipeptides (CDPs) also known as 2, 5-diketopiperazines (DKPs) are relatively simple compounds. The ability of microorganisms to produce diketopiperazines is widespread and published data have shown that about 90% of Gram-negative bacteria produce them. Diketopiperazines have also isolated from Gram-positive bacteria, fungi and higher marine organisms. Biosynthesis of CDPs can be achieved by dedicated nonribosomal peptide synthetases (NRPS). Recently was discovered a new biosynthetic route involving a named cyclodipepdide synthases. Important biological activities of diketopiperazines are as antibacterial, antifungal, antitumour, antiviral. In addition recently, was described that diketopiperazines are able to activate or antagonize LuxR-mediated quorum-sensing systems of bacteria, and they are considered to influence cell-cell signaling. In our work we evaluated the production and biological activity of CDPs of bacterial isolates originating in pools of Cuatro Cienegas, Coahuila with the purpose of know if these molecules have influence in the control of bacterial populations. First we did competition assays and select those isolates with ability to inhibit the growth of other isolates, the selected isolates extractions were made with ethyl acetate and then analyzed by HPLC, a comparative analysis was made and then analyzed by GC-MS to identify the compounds. The ability of the extracts to inhibit the growth of other isolates was tested, and compared with the data obtained from the analysis by HPLC and GC-MS. The presence of CDPs cycle (Pro-Val) and cycle (Pro-Leu) was observed, and also an antibiotic previously reported called 2, 4-diacetylphloroglucinol (2, 4-DAPG).

La cuenca de Cuatro Ciénegas en el desierto de Chihuahua en México, ha sido descrita como un reservorio importante de biodiversidad. La mayoría de los hábitats acuáticos son extremadamente oligotróficos debido entre otros factores a la deficiencia de fósforo. Pocos son los estudios que han intentado describir y caracterizar la diversidad de las poblaciones bacterianas en la cuenca, por lo que se conoce poco acerca de la relación de competencia entre dichas poblaciones. Por otro lado, los ciclodipéptidos (CDPs) y sus derivados, las dicetopiperazinas (DKPs) son componentes relativamente simples, constituidos por dos aminoácidos unidos mediante dos enlaces peptídicos. La síntesis de los CDPs está ampliamente distribuida en bacterias, hongos y organismos superiores, encontrado importantes actividades biológicas asociadas a éstos; entre las cuales se han descrito propiedades antimicrobianas, antifúngicas, antivirales y anticancerígenas. Recientemente se ha descrito que las DKPs son capaces de activar y/o antagonizar la percepción de quórum bacteriano mediada por reguladores transcripcionales del tipo LuxR. En el presente trabajo evaluamos la producción y actividad biológica de los CDPs procedentes de aislados bacterianos originarios de Cuatro Ciénegas, con el propósito de determinar si éstos compuestos influyen en el control poblacional bacteriano. La totalidad de los aislados estudiados pertenecieron a la división Gamaproteobacteria se confrontaron mediante ensayos de competencia para evaluar su capacidad de inhibir el crecimiento bacteriano. Mediante este escrutinio se seleccionaron 16 aislados capaces de producir inhibición del crecimiento a otros aislados, a los cuales les fue analizado el perfil de síntesis de CDPs extraídos de los cultivos bacterianos usando extracciones líquido-líquido con solventes mediante HPLC y CG-EM. Se confirmó la presencia de los CDPs ciclo (Pro-Val) y ciclo (Pro-Leu) en la mayoría de los extractos analizados, además del antibiótico 2,4-diacetil-fluoroglucinol (DAPG).

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CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA IIQB-M-2015-0243 Ciclodipéptidos Cuatro Ciénegas Ciclo(Pro-Val)

Efecto de la insulina en la activación de las cascadas PI3K-TOR y MAPK en cultivos de células de tabaco NT-1

Grisel Fierros Romero (2012)

Instituto de Investigaciones Químico Biológicas. Maestría en Ciencias en Biología Experimental

In metazoans, insulin regulates both blood glucose levels and growth, the latter through the activation of the PI3K-TOR and MAPK signaling pathways. However, although insulin is one of the classic hormones of animals, plants such as beans, corn, tobacco and Arabidopsis also respond to this hormone, stimulating development. In the present study in tobacco cell cultures (NT-1 cell line), this hormone increased proliferation in a manner dependent on the concentration of auxin 2,4-D through the PI3K-TOR and MAPK pathways, whose participation was checked with the inhibitors LY294002, rapamycin, UO126 and torin. Cultures supplemented with the usual concentrations of 2,4-D plus insulin showed an increase in the expression of CDKB and phosphorylation of ribosomal protein S6, which was inhibited with rapamycin and torin, thus involving the participation of the PI3K pathway. -TOR. On the other hand, it is proposed that insulin also activates the MAPK pathway, due to the inhibitory effect of UO126 on growth previously stimulated by insulin. In cultures lacking 2,4-D, the addition of auxin plus insulin again promoted proliferation and increased E2F expression, while at low concentrations of 2,4-D, the hormone stimulated gene expression CYCLINE B, CDKB, E2F and GST. Torin promoted the transient proliferation and genetic expression of CYCLINE B and E2F and changed the shape of elongated cells to round.

En metazoarios la insulina regula tanto los niveles de glucosa en sangre como el crecimiento, esto último a través de la activación de las rutas de señalización PI3K-TOR y MAPK. No obstante, aunque la insulina es una de las hormonas clásicas de animales, plantas como frijol, maíz, tabaco y Arabidopsis también responden a esta hormona, estimulando el desarrollo. En el presente estudio en cultivos celulares de tabaco (línea celular NT-1), dicha hormona incrementó la proliferación de forma dependiente de la concentración de la auxina 2,4-D a través de las vías PI3K-TOR y MAPK, cuya participación se comprobó con los inhibidores LY294002, rapamicina, UO126 y torin. Los cultivos suplementados con las concentraciones habituales de 2,4-D más insulina presentaron un incremento en la expresión de CDKB y de la fosforilación de la proteína ribosomal S6, la cual se inhibió con rapamicina y torin, implicando así la participación de la vía PI3K-TOR. Por otra parte, se propone que la insulina también activa la vía MAPK, debido al efecto inhibitorio de UO126 sobre el crecimiento previamente estimulado por insulina. En cultivos carentes de 2,4-D, la adición de nuevo de auxina más insulina promovió la proliferación y el incremento de la expresión de E2F, mientras que en bajas concentraciones de 2,4-D, la hormona estimuló la expresión de los genes CICLINA B, CDKB, E2F y GST. Torin promovió la proliferación transitoria y la expresión genética de CICLINA B y E2F y cambió la forma de las células alargadas a redondas.

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CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA IIQB-M-2012-0003 Células NT-1 Extracción de RNA Cultivos celulares

Análisis de la expresión diferencial de la defensina PaDef en aguacate nativo mexicano (Persea americana var. drymifolia) durante el desarrollo del fruto y en respuesta a daño e infección fúngica

Rosa Isela Salinas Espinosa (2018)

Instituto de Investigaciones Químico Biológicas. Maestría en Ciencias en Biología Experimental

The PaDef peptide from Mexican native avocado (Persea americana var. drymifolia) is classified within the defensins of plants family type 1, since it has a signal peptide of 31 amino acids and a defensin domain formed by 47 amino acids. It is known that this peptide has effect against Gram positive and negative bacteria and has an antifungal effect against some species of Candida sp. which are pathogenic in humans. Another characteristic of plant defensins is their constitutive and inducible expression in response to stress. Both types of expression favor the development of the plant since they protect it of the attack of pathogens, as well as various biotic and abiotic factors. In addition, there are reports in which defensins have antifungal effect against phytopathogenic strains, as well as its role in the development of plant tissues, which makes it interesting to know their function in the plant. In this work, the expression of PaDef defensin was performed by Western blot assays and semiquantitative PCR. It was found that the peptide is constitutively expressed during the development, ripening and in tissues such as seed, pulp and peel of P. americana var. drymifolia. Expression was also observed in tissues such as root, stem, leaf and flower of this variety of avocado. In addition, the peptide expression was found in fruits of avocado cultivar Hass and the american variety at eating stage. Induction of PaDef was also analyzed by two types of stress, infection with Colletotrichum gloeosporioides and wounding, founding that the defensin PaDef expression was not induced in response to any of these kinds of stress in pulp of Mexican native avocado and the cultivar Hass.

El péptido PaDef de aguacate nativo mexicano (Persea americana var. drymifolia) está clasificado dentro de la familia de las defensinas de plantas tipo 1, ya que presenta un péptido señal de 31 aminoácidos y un dominio defensina formado por 47 aminoácidos. Este péptido tiene efecto contra bacterias Gram positivas y negativas y presenta efecto antifúngico contra algunas especies de Candida sp. las cuales son patógenos en humanos. Otra característica de las defensinas de plantas es su expresión constitutiva e inducible en respuesta a estrés. Ambos tipos de expresión favorecen el desarrollo de la planta ya que la protegen del ataque de patógenos, así como de diversos factores bióticos y abióticos. Además, se tienen reportes en los que las defensinas presentan efecto antifúngico contra cepas fitopatógenas, así como de su intervención en el desarrollo de tejidos de plantas lo cual hace de interés conocer su función en la planta. En este trabajo se realizó el análisis de la expresión de la defensina PaDef por ensayos tipo Western blot y PCR semicuantitativo, encontrando que el péptido se expresa de manera constitutiva durante el desarrollo y maduración del fruto, en tejidos como semilla, pulpa y cáscara de P. americana var. drymifolia. La expresión también se observó en los tejidos como raíz, tallo, hoja y flor de esta variedad de aguacate. Además, se encontró expresión del péptido en frutos de aguacate del cultivar Hass y de la variedad americana en madurez de consumo. La inducción de PaDef también fue analizada por dos tipos de estrés, por infección con Colletotrichum gloeosporioides y por daño por herida, encontrándose que la expresión de la defensina PaDef no se induce en respuesta a ninguno de estos tipos de estrés en pulpa tanto de aguacate nativo mexicano como del cv. Hass.

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CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA IIQB-M-2018-1192 Aguacate Herida Péptidos antimicrobianos

El transporte de auxinas regulado por TOR modula el desarrollo de Arabidopsis inoculada con Azospirillum brasilense Sp245

Elizabeth Carrillo Flores (2020)

Instituto de Investigaciones Químico Biológicas. Maestría en Ciencias en Biología Experimental

Target of Rapamycin (TOR) is an evolutionarily conserved kinase among eukaryotic organisms, having a central role in perception of cell nutritional and energy status, growth factors, and others environmental signs. On the other hand, Azospirillum brasilense Sp245 is a plant growth promoting rhizobacterium that lives in soil and on plant roots and produces AIA. This phytohormone that regulates from seed germination to senescence, is synthesized in young shoots of aerial part and is mobilized towards the root through the polar auxins transpor (PAT). Such transport requires the AUX/LAX influx proteins and the PIN efflux proteins. During the Arabidopsis-Azospirillum interaction, the bacteria causes an increase of number of lateral roots, which depends on PAT and AXR4-1, BEN2 and PGP1 proteins also involved in auxin transport. In this study, we investigated whether TOR participates in the Azospirillum-Arabidopsis interaction. To achieve this goal, TOR inhibitors: Torin1 and AZD-8055 were used, in addition to the mutant line conditioned to estradiol tor-es1 DR5: uidA ofA. thaliana.The results of these experiments showed that seedlings exposed to both inhibitors and in the presence of A. brasilense, TOR only participates in the growth of lateral roots (RL). While intor-es1 DR5: uidA seedlings in presence of A. brasilense, both the number and growth of the RL were reduced, that is, the effect in the mutant was more severe than the inhibition of TOR. Regarding the participation of TOR in the PAT, it was observed that this kinase is involved in the regulation of this transport.

La proteína blanco de rapamicina (TOR, por sus siglas en inglés), es una cinasa conservada evolutivamente entre los organismos eucariontes, que tiene una función central en la percepción del estado nutrimental y energético de la célula, de los factores de crecimiento y de otras señales ambientales. Por otro lado, Azospirillum brasilense Sp245 es una rizobacteria promotora del crecimiento vegetal que vive en el suelo y sobre las raíces de las plantas y sintetiza ácido indolacético (AIA). Esta fitohormona que regula el crecimiento vegetal desde la germinación de la semilla hasta la senescencia, se produce en los brotes jóvenes de la parte aérea de la planta y es movilizada hacia la raíz a través del transporte polar de auxinas (PAT). Dicho transporte requiere de las proteínas de influjo AUX/LAX y las de eflujo PIN. Durante la interacción Arabidopsis-Azospirillum, la bacteria provoca en la planta un incremento del número de raíces laterales, el cual depende del PAT y de las proteínas AXR4-1, BEN2 y PGP1 involucradas también en el transporte de auxinas. En este estudio se investigó la participación de TOR sobre el PAT en la interacción Azospirillum-Arabidopsis, utilizando ensayos de inhibición de TOR con Torin1 y AZD-8055, además de la línea mutante condicionada a estradiol tor-es1 DR5:uidA de A. thaliana. Los resultados de estos experimentos mostraron que en las plántulas expuestas a ambos inhibidores y en presencia de A. brasilense, TOR solamente participa en el crecimiento de las raíces laterales (RL). Mientras que en las plántulas tor-es1 DR5:uidA en presencia de A. brasilense, se redujo el número y el crecimiento de las RL, indicativo de que el efecto en la mutante fue más severo que la inhibición de TOR. Respecto a la participación de TOR en el PAT, se observó que esta cinasa está involucrada en la regulación de dicho transporte.

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CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA IIQB-M-2020-0481 TOR PAT Arabidopsis

Regulación del desarrollo post-embrionario de la raíz de Arabidopsis thaliana por N-acil-L-homoserina lactonas, una clase de compuestos moduladores de la proliferación celular en bacterias

Randy Ortiz Castro (2008)

Instituto de Investigaciones Químico Biológicas. Maestría en Ciencias en Biología Experimental

Plants to modulate their growth and development depend on different types of substances commonly known as plant growth regulators or phytohormones, among which are auxins, cytokinins, ethylene, gibberellins and abscisic acid. Recently, a novel class of lipid compounds has been described which includes alkamides and N-acylethanolamides. These compounds can be accumulated in the different tissues of the plant or secreted by the root modifying the characteristics of its rhizospheric environment. In bacteria, molecules of chemical structure similar to alkalides have also been found, the N-acyl homoserine lactones, which regulate different cell processes dependent on their population density, by means of the signaling mechanism known as quorum-sensing. Although N-acyl homoserine lactones (AHLs) have been studied in great detail for their importance in cell-cell communication between Gram-negative bacteria, little is known about the response of plants to these compounds. In this work, the effects of different AHLs on the post-embryonic development of Arabidopsis thaliana root were characterized to determine their activity in plants. Different effects of AHLs were observed depending on the length of their fatty acid chain, including inhibition in primary root growth and stimulation in the formation of lateral roots and root hairs. The AHLs with fatty acid chain length of 8 to 12 carbons were those that showed the greatest biological activity and in particular, N-decanoyl-HL was the compound with the most noticeable effects on root development. To evaluate the effects of N-decanoyl-HL on cell division and differentiation processes, changes in the expression of the CyCB1 cell cycle markers: uidA and PRZ1: uidA and AtEXP7: uidA differentiation were analyzed.

Las plantas para modular su crecimiento y desarrollo dependen de diferentes tipos de substancias conocidas comúnmente como reguladores del crecimiento vegetal o fitohormonas, entre los que destacan las auxinas, las citocininas, el etileno, las giberelinas y el ácido abscísico. Recientemente ha sido descrita una clase novedosa de compuestos lipídicos que incluye a las alcamidas y las N-aciletanolamidas. Estos compuestos pueden ser acumulados en los diferentes tejidos de la planta o secretados por la raíz modificando las características de su entorno rizosférico. En las bacterias, también se han encontrado moléculas de estructura química similar a las alcamidas, las N-acil homoserina lactonas, que regulan diferentes procesos celulares dependientes de su densidad poblacional, mediante el mecanismo de señalización conocido como quorum-sensing. Aunque las N-acil homoserina lactonas (AHLs) se han estudiado con gran detalle por su importancia en la comunicación célula-célula entre las bacterias Gram negativas, poco se conoce acerca de la respuesta de las plantas a estos compuestos. En este trabajo se caracterizaron los efectos de diferentes AHLs sobre el desarrollo post-embrionario de la raíz de Arabidopsis thaliana para determinar su actividad en las plantas. Se observaron diferentes efectos de las AHLs dependiendo de la longitud de su cadena de ácido graso, incluyendo la inhibición en el crecimiento de la raíz primaria y la estimulación en la formación de raíces laterales y pelos radiculares. Las AHLs con longitud de cadena de ácido graso de 8 a 12 carbonos fueron las que mostraron una mayor actividad biológica y en particular, la N-decanoil-HL fue el compuesto con efectos más notorios sobre el desarrollo de la raíz. Para evaluar los efectos de la N-decanoil-HL sobre los procesos de división celular y diferenciación se analizaron los cambios en la expresión de los marcadores del ciclo celular CyCB1:uidA y PRZ1:uidA y de diferenciación AtEXP7:uidA.

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CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA IIQB-M-2008-0008 Post-embrionario Raíz Bacterias

Biomarcadores de la interacción Fragaria x ananassa-Botrytis cinerea durante el desarrollo de la infección

Ricardo Sandoval Pérez (2008)

Instituto de Investigaciones Químico Biológicas. Maestría en Ciencias en Biología Experimental

Strawberry cultivation is one of the most important not only in our state, but also in the country. Throughout our history, strawberry cultivation has been affected by various factors including climate change, the lack of new and better technologies and disease. The most frequent disease in strawberry is gray mold, in which strawberry production is seriously damaged in the pre-harvest and post-harvest stages, so that millions of millions of losses are caused. During the disease, necrotic lesions are generated, the fungus wreaks havoc on the plant because its spread is fast, the fruits rot and a cottony mycelium is generated that goes from a white to a gray hue (Utkhede et al., 2001) . The causative agent of gray mold is the necrotrophic phytopathogen B. cinerea that is distributed throughout the world. This fungus has an infection cycle consisting of the germination, penetration, growth and sporulation phases, it is also very difficult to eradicate because it can survive in adverse climatic conditions and has acquired resistance to most fungicides. Therefore, gray mold is a very serious problem that can occur during any stage of strawberry plant development (Benito et al., 2000). To reduce this problem it is extremely important to implement a diagnostic method that allows the detection of B. cinerea in strawberry in the initial stages of infection and in any stage of development of the plant. Various methods have been used for the detection of B. cinerea in plants, including biochemical, analytical and molecular, however, the vast majority have their limitations and have not led to field conditions.

El cultivo de la fresa es uno de los más importantes no solo en nuestro estado, también en el país. A lo largo de nuestra historia, el cultivo de la fresa se ha visto afectado por diversos factores entre ellos, los cambios climáticos, la falta de nuevas y mejores tecnologías y el padecimiento de enfermedades. La enfermedad más frecuente en la fresa es el moho gris, en la cual se daña seriamente a la producción de fresa en las etapas de pre-cosecha y post-cosecha por lo que de esta forma se originan pérdidas millonarias. Durante la enfermedad se generan lesiones necróticas, el hongo causa estragos en la planta debido a que su diseminación es veloz, se pudren los frutos y se genera un micelio algodonoso que va de una tonalidad blanca hasta una gris (Utkhede et al., 2001). El agente causal del moho gris es el fitopatógeno necrotrófico B. cinerea que se encuentra distribuido por todo el mundo. Este hongo tiene un ciclo de infección que consta de las fases de germinación, penetración, crecimiento y esporulación, además es muy difícil de erradicar porque puede sobrevivir en condiciones climáticas adversas y ha adquirido resistencia a la mayoría de los fungicidas. Por lo tanto, el moho gris es un problema muy grave que puede presentarse durante cualquier etapa del desarrollo de la planta de fresa (Benito et al., 2000). Para reducir este problema es sumamente importante implementar un método de diagnóstico que permita la detección de B. cinerea en fresa en las etapas iniciales de la infección y en cualquier estado de desarrollo de la planta. Se han empleado diversos métodos para la detección de B. cinerea en plantas, entre ellos bioquímicos, analíticos y moleculares, sin embargo, la gran mayoría tienen sus limitaciones y no se han llevado a condiciones de campo.

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CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA IIQB-M-2008-0003 Biomarcadores Fresa Cromatografía

Determinación de relaciones genéticas entre individuos de aguacate criollo mexicano (Persea americana var. drymifolia) mediante microsatélites

Luis María Suárez Rodríguez (2011)

Instituto de Investigaciones Químico Biológicas. Maestría en Ciencias en Biología Experimental

In avocado three wild varieties: P. americana var. guatemalensis; P. americana var. americana; and P. americana var. drymifolia have been distinguished. P. americana presents a very particular phenomenon undergoing open pollinization, and therefore presenting the limitless possibilities and advantages of high genetic variability, the combination between these varieties have produced modern cultivars that are so complex and inadequately characterized for the mixture of the three wild varieties, that it is necessary to protect elite materials form outcrossing with natural populations. In this work profit 50 different avocado genotypes with 17 SSR’s markers (Simple Sequence Repeats), Three big groups were identified, Persea americana var. guatemalensis, Persea americana var. americana and Persea americana var. drymifolia. The level of polymorphism detected, identified hibridization degrees in cultivates and wild varieties. Taxonomically classified like Persea americana var. drymifolia, nevertheless, some avocados presents nondetectable hibridization by morphologic characters, also, were detected specific markers for each wild varieties of avocado, one for Persea americana var. americana, one for Persea americana var. guatemalensis and two for Persea americana var. drymifolia. This SSR’s markers can be used for genetic identification of Mexican avocado (Persea americana var. drymifolia).

El aguacate presenta tres variedades silvestres: P. americana var. guatemalensis; P. americana var. americana; y P. americana var. drymifolia. Esta especie presenta un fenómeno muy particular ya que es una especie con polinización abierta, y por tanto presenta posibilidades casi ilimitadas para su aprovechamiento, La combinación entre estas variedades han resultado en los cultivares modernos que son tan complejos y regularmente caracterizados inadecuadamente dada su mezcla, que es necesario resguardar materiales elite de las poblaciones naturales. En el presente trabajo se logró diferenciar 50 genotipos de aguacate con 17 marcadores del tipo SSR (Simple Sequence Repeats), Tres grandes grupos fueron identificados, Persea americana var guatemalensis, Persea americana var americana y Persea americana var drymifolia. El nivel de polimorfismo detectado, permitió identificar grados de hibridación entre cultivares y variedades silvestres. La taxonomía clásica ubicó a algunos de estos individuos dentro del grupo de Persea americana var drymifolia, sin embargo, algunos presentan un grado de hibridación no detectable por caracteres morfológicos, asimismo, fueron detectados marcadores específicos para cada una de las variedades silvestres de aguacate, uno para Persea americana var americana, uno para Persea americana var guatemalensis y dos para Persea americana var drymifolia. Los microsatélites estudiados pueden ser utilizados como un grupo de marcadores genéticos útiles para la identificación de Aguacate criollo mexicano (Persea americana var drymifolia).

Master thesis

CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA IIQB-M-2011-0008 Relaciones genéticas Aguacate SSR

Análisis del efecto de oligogalacturónidos (OGs) sobre la ruta de señalización de la proteína TOR en maíz (Zea mays L.)

César Arturo Peña Uribe (2011)

Instituto de Investigaciones Químico Biológicas. Maestría en Ciencias en Biología Experimental

Cell growth (increase in size) is regulated by the TOR signaling pathway, which integrates environmental cues that modulate cell growth. In plants the final organ size is determined by its cell number and their ability to growth. Several proteins involved in the TOR signaling pathway are conserved in plants. Maize has been reported to be sensitive to rapamycin treatment contrary to Arabidopsis insensitivity. On the other hand, there are reports about the role of auxins in the activation of maize S6K. However, there is large variety of plant growth regulators, among them, cell wall fragments called oligogalacturonides have been described. The proposed mechanism through which oligogalacturonides modulate growth is by an interaction with auxin signaling. Here we report the effect of this kind of cell wall fragments on maize seedlings growth as well as on the activation of S6K which is component of the TOR signaling pathway. We found that oligogalacturonides inhibit coleoptile and primary root growth of seedling treated for ten days. We also found that the interaction with indol-3-acetic acid (auxin) signaling is different depending on the evaluated tissue. The effect shown in addition with the inhibitor rapamycin suggest an interaction of oligogalacturonides with the TOR signaling pathway. This observation was confirmed by western blot, indicating a modulation of S6K activity in response to oligogalacturonides treatment.

Estudios en las dos últimas décadas en mamíferos, señalan que el crecimiento celular (incremento en tamaño) está regulado principalmente por la vía de señalización de la proteína mTOR, (por sus siglas en ingles mammalian Target Of Rapamycin) la cual integra las señales ambientales (factores de crecimiento, nutrientes, etc.) que modulan el crecimiento. Al igual que en mamíferos, el tamaño final de los órganos de una planta está determinado por el número de células que lo conforman, así como de la capacidad de estas para crecer y se han descrito varias proteínas ortólogas de la vía de señalización de TOR. Específicamente en maíz, se ha reportado que contrario a Arabidopsis, es sensible a la rapamicina. Además, esta vía de señalización es activada por la presencia de auxinas. Sin embargo, existen diversos compuestos capaces de regular el crecimiento vegetal, tal es el caso de los fragmentos de pared celular denominados oligogalacturónidos. Se ha propuesto que estos compuestos modulan el crecimiento y desarrollo vegetal a través de una interacción con la vía de señalización de auxinas. En este trabajo reportamos el efecto de estos fragmentos de pared celular sobre el crecimiento y desarrollo de plántulas de maíz, así como su participación en la activación de la proteína S6K la cual es componente de la vía de señalización de TOR. Se encontró que los oligogalacturónidos inhiben el crecimiento del coleóptilo y la raíz primaria de las plántulas tratadas durante diez días. La interacción con el ácido indol-3-acético (auxina) indicó que existen diferencias en la señalización de ambos compuestos dependiendo del tejido. El uso del inhibidor del crecimiento, la rapamicina, mostró una posible interacción de los oligogalacturónidos con la vía de señalización de TOR, lo cual fue corroborado mediante un análisis electroforético en 2 dimensiones y el western blot de los extractos crudos de las plántulas tratadas, con anticuerpos contra la proteína S6K.

Master thesis

CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA IIQB-M-2011-0006 Oligogalacturónidos Proteína TOR