Estrés térmico e hídrico sobre la regulación del proceso autofágico en Arabidopsis thaliana.

Tesina (Grado en Ciencias Biológicas)--Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Lugar de Trabajo: Cátedra de Fisiología Vegetal. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Universidad Nacional de Córdoba. 2019. 41 h. ils.; tabls. Contiene Referencia Bibliográfica.Autofagia es un mecanismo de homeostasis celular clave para degradar y reciclar material intracelular no deseado o dañado durante el desarrollo o bajo condiciones de estrés. Condiciones de estrés térmico (ET) y/o hídrico (EH) serán cada vez más frecuentes en el contexto del cambio climático global, afectando así el crecimiento, desarrollo y productividad de las plantas. Dichas condiciones de estrés ambiental se encuentran estrechamente asociadas aumentos de procesos oxidativos e inducción de senescencia temprana. Asimismo, diversas evidencias indican que la maquinaria autofágica estaría involucrada en reciclado removilización y de nutrientes (principalmente nitrógeno) durante la senescencia, jugando un importante rol en la el crecimiento y calidad de semillas. Si bien actualmente el estudio de autofagia está en auge, el efecto de estreses ambientales sobre autofagia y el impacto que esto podría tener sobre los procesos de removilización de nutrientes no está del todo esclarecido. El objetivo del presente trabajo fue evaluar el efecto del estrés térmico e hídrico sobre el proceso autofágico durante el desarrollo vegetativo y reproductivo, y su implicancia en la removilización de nutrientes en plantas de Arabidopsis thaliana. Los resultados mostraron que condiciones de EH, ET y tratamientos con ácido abscísico, hormona que media las respuestas a estas condiciones de estrés, son potentes inductores del proceso autofágico en estadíos vegetativos. Asimismo, mutantes autofágicos (atg) mostraron mayor sensibilidad al ET durante el crecimiento vegetativo. Por último, se observaron claras diferencias en el crecimiento reproductivo entre mutantes atg y plantas nativas

Monitoring rapid evolution of plant populations at scale with pool-sequencing

The change in allele frequencies within a population over time represents a fundamental process of evolution. By monitoring allele frequencies, we can analyze the effects of natural selection and genetic drift on populations. To efficiently track time-resolved genetic change, large experimental or wild populations can be sequenced as pools of individuals sampled over time using high-throughput genome sequencing (called the Evolve & Resequence approach, E&R). Here, we present a set of experiments using hundreds of natural genotypes of the model plant Arabidopsis thaliana to showcase the power of this approach to study rapid evolution at large scale. First, we validate that sequencing DNA directly extracted from pools of flowers from multiple plants -- organs that are relatively consistent in size and easy to sample -- produces comparable results to other, more expensive state-of-the-art approaches such as sampling and sequencing of individual leaves. Sequencing pools of flowers from 25-50 individuals at ∼40X coverage recovers genome-wide frequencies in diverse populations with accuracy r > 0.95. Secondly, to enable analyses of evolutionary adaptation using E&R approaches of plants in highly replicated environments, we provide open source tools that streamline sequencing data curation and calculate various population genetic statistics two orders of magnitude faster than current software. To directly demonstrate the usefulness of our method, we conducted a two-year outdoor evolution experiment with A. thaliana to show signals of rapid evolution in multiple genomic regions. We demonstrate how these laboratory and computational Pool-seq-based methods can be scaled to study hundreds of populations across many climates