The role of plastidic phosphoglucose isomerase in the response of Arabidopsis thaliana to volatile compounds emitted by pathogenic microorganisms

El almidón es un homopolímero ramificado de residuos de glucosa unidos covalentemente a través de enlaces de tipo α-1,4 y α-1,6. Sintetizado en el plastidio, este polisacárido de reserva constituye la forma principal de almacenamiento de carbohidratos en plantas superiores y un determinante importante tanto del crecimiento de la planta como de su relación con el entorno. Está ampliamente aceptado que el proceso de biosíntesis del almidón en hojas tiene lugar exclusivamente en el cloroplasto. Según esta interpretación, el almidón es el producto fi nal de una ruta metabólica conectada con el ciclo de Calvin- Benson (CBC) a través de la fosfoglucosa isomerasa plastidial (pPGI). Esta enzima cataliza la conversión de moléculas de fructosa-6-fosfato del CBC en moléculas de glucosa-6-fosfato, las cuales son metabolizadas en almidón a través de la acción combinada de la fosfoglucomutasa, la ADP-glucosa pirofosforilasa y la almidón sintasa. Las plantas perciben estímulos bióticos mediante el reconocimiento de una gran cantidad de compuestos procedentes de los organismos con los que interactúan. En este sentido cabe destacar que los microorganismos de la rizosfera sintetizan una gran cantidad de sustancias que regulan el desarrollo y el crecimiento de la planta. Además, estos microorganismos emiten una amplia gama de compuestos volátiles (VCs) que actúan como “infoquímicos” en la comunicación entre la planta y el microorganismo. Estudios llevados a cabo por el grupo de investigación en el que he desarrollado este trabajo de tesis doctoral demostraron que los VCs emitidos por una amplia gama de microorganismos (incluyendo patógenos y especies que normalmente no interactúan con la planta) fomentan la acumulación de cantidades excepcionalmente elevadas almidón en la planta. Dada la falta de conocimiento sobre los mecanismos implicados en este fenómeno y teniendo en cuenta a su vez el papel importante que juega el almidón en la interacción de la planta con su entorno, en este trabajo de tesis doctoral investigué las bases moleculares implicadas en la respuesta de la planta a los VCs microbianos, prestando especial atención al papel que juega la pPGI en esta respuesta. El primer capítulo de este trabajo describe la caracterización de dos mutantes (pgi1-2 y pgi1-3) carentes de actividad pPGI. Ambos acumulan en sus hojas un 10- 15% del almidón existente en hojas de plantas salvaje (WT). Contrariamente a lo que pudiera esperarse al tener en cuenta la interpretación clásica de la biosíntesis de almidón, análisis por microscopía revelaron la presencia de gránulos de almidón en cloroplastos de las células del mesófi lo de estos mutantes. Tanto pgi1-2 como pgi1-3 mostraron un crecimiento lento, una reducida capacidad fotosintética y un bajo balance NAD(P)H/NAD(P) con respecto a plantas WT. Estudios hormonómicos mostraron que el contenido de citoquininas (CKs) plastidiales en hojas pgi1 es muy reducido con respecto al existente en hojas WT. Además la aplicación exógena de CKs revirtió el fenotipo de defi ciencia de almidón de hojas de plantas pgi1. Los datos presentados en este trabajo indican que pPGI es un importante determinante de la fotosíntesis, el estado redox de la célula, el crecimiento y la acumulación de almidón en células del mesófi lo como consecuencia de su implicación en la producción de intermediarios de la vía oxidativa de las pentosas fosfato/glicólisis necesarios para la síntesis CKs plastidiales y poder reductor. El capítulo 2 muestra que VCs emitidos por microorganismos fi logenéticamente distantes (incluyendo bacterias y hongos benefi ciosos y patógenos) promueven el crecimiento, la acumulación de niveles excepcionalmente elevados de almidón y la fl oración en varias especies de plantas, incluidos cultivos de interés agronómico. Además, plantas de Arabidopsis expuestas a VCs emitidos por el fi topatógeno Alternaria alternata experimentaron un incremento en la fotosíntesis y un aumento del contenido de CKs. La magnitud de este fenómeno fue reducida en el mutante 35S:AtCKX1 defi ciente en CKs y en el mutante ahk2/3 de señalización de CKs, proporcionando así evidencia de que este tipo de hormonas juega un papel importante en la respuesta de las plantas a VCs microbianos. El análisis transcriptómico de hojas de Arabidopsis expuestas a VCs de A. alternata reveló cambios en la expresión de genes regulados por luz y CKs implicados en la fotosíntesis, la fl oración, el crecimiento y el metabolismo del almidón. Sorprendentemente, una gran cantidad de genes diferencialmente expresados en plantas tratadas con VCs de A. alternata son genes cuya expresión se ve alterada también en plantas expuestas a VCs emitidos por la bacteria benefi ciosa Bacillus subtilis GB03, sugiriendo que las plantas han desarrollado la capacidad de reaccionar a VCs emitidos por diferentes microorganismos a través de la activación o estimulación de mecanismos altamente conservados. Para entender mejor los mecanismos implicados en las respuestas de las plantas a los VCs emitidos por microorganismos e investigar en qué medida pPGI está implicada en este fenómeno, en el trabajo presentado en el capítulo 3 se caracterizó la respuesta del mutante pgi1-2 a los VCs emitidos por A. alternata. VCs emitidos por este hongo fi topatógeno promovieron el crecimiento, la fotosíntesis y la acumulación de CKs plastidiales en hojas pgi1-2. Contra todo pronóstico, VCs emitidos por A. alternata promovieron la acumulación de niveles excepcionalmente elevados de almidón en hojas pgi1-2. Análisis proteómicos revelaron que los VCs microbianos promueven cambios en la acumulación de proteínas involucradas en la fotosíntesis, el metabolismo del almidón y el crecimiento que pueden explicar las respuestas observadas en plantas pgi1-2. Los datos presentados en este capítulo muestran que las plantas de Arabidopsis son capaces de responder a VCs microbianos mediante la activación o la estimulación de mecanismos independientes de pPGI.Starch is a branched homopolymer of a-1,4-linked glucose subunits with a-1,6-linked glucose at the branching points. Synthesized in plastids, this reserve polysaccharide is the major storage carbohydrate in most higher plants and is an important determinant of plant growth and its relationship with the environment. It is widely accepted that the whole photosynthesis-driven starch biosynthetic process occurring in leaves resides exclusively in the chloroplast. According to this view, starch is considered the endproduct of a metabolic pathway that is linked to the Calvin-Benson cycle (CBC) by means of the plastidic phosphoglucose isomerase (pPGI). This enzyme catalyzes the conversion of fructose-6-phosphate from the CBC into glucose-6-phosphate, which is metabolized into starch by the combined action of phosphoglucomutase, ADP-glucose pyrophosphorylase and starch synthase. Plants are able to perceive biotic stimuli by recognizing a multitude of compounds originating from the interacting organisms. In this regard it is noteworthy that rhizosphere microorganisms synthesize a multitude of substances which regulate morphogenesis and plant growth. Moreover, these microbes emit many volatile compounds (VCs) that play potentially important roles as semiochemicals in the communication between plant and microorganism. Studies carried out by the research group where I have developed this doctoral thesis showed that VCs emitted by a wide range of microorganisms (including plant pathogens and microbes that do not normally interact with plants) promote accumulation of exceptionally high levels of starch in plants. Given the lack of knowledge about the mechanisms involved in this phenomenon and taking into account the important role that plays starch in the interaction of the plant with the environment, in this doctoral thesis, I investigated the molecular basis involved in the plant response to VCs, giving special attention to the role played by pPGI in this response. The First chapter of this work describes the characterization of two mutants (pgi1-2 and pgi1-3) lacking pPGI activity. Starch content in leaves in both mutants was 10-15% of that accumulated by wild type (WT) leaves. Contrary to what might be expected considering the classical view of starch biosynthesis, microscopy analyses revealed the presence of starch granules in the chloroplasts of mesophyll cells of these mutants. Both pgi1-2 and pgi1-3 displayed slow growth, reduced photosynthetic capacity phenotypes and a decrease of the NAD(P)H/NAD(P) ratio with respect to WT leaves. Hormonomic analyses showed that the content of plastidic cytokinins (CKs) in pgi1 leaves is exceedingly lower than in WT leaves. Noteworthy, exogenous application of CKs largely reverted the low starch content phenotype of pgi1 leaves. The data presented in this work show that pPGI is an important determinant of photosynthesis, redox status, growth and starch accumulation in mesophyll cells likely as a consequence of its involvement in the production of oxidative pentose phosphate pathway/glycolysis intermediates necessary for the synthesis of plastidic CKs and reducing power. Chapter 2, shows that VCs emitted by phylogenetically diverse microorganisms (including bacteria and fungi pathogens and nonpathogens) promote growth, accumulation of exceptionally high levels of starch and fl owering of various plant species, including crops of agronomic interest. Moreover, Arabidopsis plants exposed to VCs emitted by the phytopathogen Alternaria alternata, showed enhanced of photosynthesis and accumulated high levels of CKs. The magnitude of this phenomenon was reduced in the mutant 35S:AtCKX1 with CK-defi ciency and the CKs signaling ahk2/3 mutant, providing evidence that CKs play essential roles in this phenomenon. Transcriptomic analyses of Arabidopsis leaves exposed to A. alternata VCs revealed changes in the expression of light- and CK-responsive genes involved in photosynthesis, fl owering, growth and starch metabolism. Notably, many genes differentially expressed in plants treated with fungal VCs were also differentially expressed in plants exposed to VCs emitted by Bacillus subtilis GB03, suggesting that plants react to microbial VCs through activation/stimulation highly conserved regulatory mechanisms. To better elucidate the mechanisms involved in the responses of plants to microbial VCs, and to investigate the extent to which pPGI is involved in this phenomenon, the work of chapter 3 of the work is characterized the response of pgi1-2 mutant to VCs emitted by A. alternata. VCs emitted by this fungal phytopathogen promoted growth, photosynthesis and accumulation of plastidic CKs in pgi1-2 leaves. Notably, VCs emitted by A. alternata promoted accumulation of exceptionally high levels of starch in pgi1-2 leaves thus challenging the “classic” interpretation of transitory starch biosynthesis. Proteomic analyses revealed that microbial VCs promote global changes in the expression of proteins involved in photosynthesis, starch metabolism and growth that account for the observed response in pgi1-2 plants. The data presented in this chapter show that Arabidopsis plants are capable of responding to microbial VCs by activation/stimulation of pPGI independent mechanisms.La autora ha disfrutado de una beca predoctoral FPI del Ministerio de Educación y Ciencia. Este trabajo ha sido financiado por los proyectos BIO2010-182309 y BIO2013-49125-C2-1-P de la Comisión Interministerial de Ciencia y Tecnología.Programa de Doctorado en Biotecnología (RD 99/2011)Bioteknologiako Doktoretza Programa (ED 99/2011

Jornadas Internacionales Conmemorativas del 80 Aniversario del IETCC : Conservar, rehabilitar, innovar

Peer reviewe

Percepción del estrés en los estudiantes de Enfermería ante sus prácticas clínicas

Objective: This research aims to establish what the Nursing students’ main stress sources are during their practice period, according to their gender, grade and age. Methodology. It is a descriptive transversal study. The sample was composed by 45 Nursing students, 30 women and 15 men, at the University of Murcia in 2010/2011. The information gathering tool was KEZKAK questionnaire. Results. The ignorance facing a determined clinical situation and the risk of damaging the patient are the Nursing students’ two main stress sources. Men often suffer from a bigger stress than women; nevertheless, as well as the age increases and the students pass grades, the stress level is smaller. Conclusions. Nursing students’ stress determines their formation within their clinical practices period. Thus, it is necessary that the theoretical learning that supports these practices considers theses needs that own Nursing students require.OBJETIVO. Esta investigación pretende conocer cuáles son las principales fuentes de estrés durante el periodo de prácticas de los estudiantes de Enfermería de la Universidad de Murcia en función de su sexo, curso y edad. METODOLOGÍA. Se trata de un estudio transversal de corte descriptiva. La muestra estuvo compuesta por un total de 45 alumnos, 30 mujeres y 15 hombres, de Enfermería de la Universidad de Murcia del curso académico 2010/2011. El instrumento de recogida de la información fue cuestionario KEKZAK. RESULTADOS. El desconocimiento ante una determinada situación clínica y el riesgo de dañar al paciente son las dos principales fuentes estresoras para los estudiantes de enfermería. Los hombres suelen sufrir un mayor estrés que sus compañeras; no obstante, a medida que aumenta la edad y se avanza de curso el grado de estrés es cada vez menor. CONCLUSIONES. El estrés de los estudiantes de enfermería marca su formación durante el período de prácticas clínicas. Por tanto, se hace necesario que el aprendizaje teórico que sustenta a las prácticas atienda a estas necesidades que los propios estudiantes de enfermería demandan

Nuevos retos en el estudio de los acuíferos costeros desde la modelación numérica. El caso del acuífero Motril-Salobreña

Coastal aquifers are frequently complex systems with highly heterogeneous geological charac teristics, specific flow patterns, presence of fluids with different densities, high risk of contamina tion both by salinization and by other pollutants, and highly modified by anthropic activity. Given this situation, numerical modeling becomes the most appropriate tool to determine the potential impact of global change on marine intrusion in this kind of aquifers. The mathematical models traditionally used in coastal aquifers have been those of flow and mass transport with variable density, which allow obtaining a distribution of salinities in the aquifer and reproducing the flow pattern in the area of discharge to the sea. In addition to these models, another type of numerical modeling can be applied that could also provide information on specific aspects of this type of aquifers. The study of the Motril-Salobreña coastal aquifer shows, for example, how heat trans port models allow quantifying the recharge that occurs from rivers that frequently interact with coastal aquifers; as well as the age transport models provide data on the preferential groundwa ter circulation paths and its residence time, very relevant information in these frequently hetero geneous and anisotropic aquifers. Future challenges are directed towards determining the ef fects of sea level rise on marine intrusion and establishing the degree of equilibrium of the freshwater-saltwater contact with the current situationProyecto CGL2016-77503-R financiado por el Ministerio de Ciencia e InnovaciónGrupo de investigación de la Junta de Andalucía RNM-36

Embryo culture in presence of oviductal fluid induces DNA methylation changes in bovine blastocysts

During the transit through the oviduct, the early embryo initiates an extensive DNA methylation reprogramming of its genome. Given that these epigenetic modifications are susceptible to environmental factors, components present in the oviductal milieu could affect the DNA methylation marks of the developing embryo. The aim of this study was to examine if culture of bovine embryos with oviductal fluid (OF) can induce DNA methylation changes at specific genomic regions in the resulting blastocysts. In vitro produced zygotes were cultured in medium with 3 mg/mL bovine serum albumin (BSA) or 1.25% OF added at the one- to 16-cell stage (OF1-16), one- to 8-cell stage (OF1-8) or 8- to 16-cell stage (OF8-16), and then were cultured until Day 8 in medium with 3 mg/mL BSA. Genomic regions in four developmentally important genes (MTERF2, ABCA7, OLFM1, GMDS) and within LINE-1 retrotransposons were selected for methylation analysis by bisulfite sequencing on Day 7-8 blastocysts. Blastocysts derived from OF1-16 group showed lower CpG methylation levels in MTERF2 and ABCA7 compared with the BSA group. However, CpG sites within MTERF2, ABCA7 and OLFM1 showed higher methylation levels in groups OF1-8 and OF8-16 than in OF1-16. For LINE-1 elements, higher CpG methylation levels were observed in blastocysts from the OF1-16 group than in the other experimental groups. In correlation with the methylation changes observed, mRNA expression level of MTERF2 was increased, while LINE-1 showed a decreased expression in blastocysts from OF1-16 group. Our results suggest that embryos show transient sensitivity to OF at early stages, which is reflected by specific methylation changes at the blastocyst stage.Fil: Barrera, Antonio Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto Superior de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto Superior de Investigaciones Biológicas; ArgentinaFil: Garcia, Elina Vanesa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto Superior de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto Superior de Investigaciones Biológicas; ArgentinaFil: Hamdi, Meriem. Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria. Departamento de Reproducción Animal; EspañaFil: Sánchez Calabuig, María Jesús. Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria. Departamento de Reproducción Animal; EspañaFil: López Cardona, Ángela Patricia. Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria. Departamento de Reproducción Animal; EspañaFil: Fonseca Balvís, Noelia. Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria. Departamento de Reproducción Animal; EspañaFil: Rizos, Dimitrios. Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria. Departamento de Reproducción Animal; EspañaFil: Gutiérrez Adan, Alfonso. Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria. Departamento de Reproducción Animal; Españ

Salinity and Temperature Variations near the Freshwater-Saltwater Interface in Coastal Aquifers Induced by Ocean Tides and Changes in Recharge

The temperature distribution of shallow sectors of coastal aquifers are highly influenced by the atmospheric temperature and recharge. However, geothermal heat or vertical fluxes due to the presence of the saline wedge have more influence at deeper locations. In this study, using numerical models that account for variable density, periodic oscillations of temperature have been detected, and their origin has been attributed to the influence exerted by recharge and tides. The combined analysis of field data and numerical models showed that the alternation of dry and wet periods modifies heat distribution in deep zones (>100 m) of the aquifer. Oscillations with diurnal and semidiurnal frequencies have been detected for groundwater temperature, but they show differences in terms of amplitudes and delay with electrical conductivity (EC). The main driver of the temperature oscillations is the forward and backward displacement of the freshwater–saltwater interface, and the associated thermal plume generated by the upward flow from the aquifer basement. These oscillations are amplified at the interfaces between layers with different hydraulic conductivity, where thermal contours are affected by refraction.Spanish Government CGL2016-77503-R IGME 10-1E-1284 IGME 15-CE3391European Regional Development Fund (ERDF) of the European Union (EU)Next-Generation EU MZSA03Junta de Andalucia RNM-36

Genero e inclusión en educación superior: desarrollo de una línea permanente de innovación educativa en la Universidad de Málaga

El grupo permanente de innovación educativa sobre género e inclusión en educación superior (GpIE 22-031 de la Universidad de Málaga) tiene como objetivo el desarrollo de pautas de diagnóstico y actualización de las programaciones docentes a través de una rúbrica para evaluación de indicadores de perspectiva de género (lenguaje inclusivo, visibilización de autoras y contenidos con descripción y diferenciación por sexo) y un protocolo de actualización de las programaciones docentes (actividades prácticas) consecuente con tal evaluación. Partiendo de una primera tarea que cada participante del proyecto desarrolla en las actividades prácticas en su aula y materia, pretendemos avanzar en el diseño y validación de un protocolo de actualización. Se espera que la aplicación práctica de dicho protocolo derivará en una mayor adecuación de estas actividades a la realidad social actual y al desarrollo de competencias procedimentales en el alumnado e incluso en el profesorado. Se ha comenzado una aplicación piloto en las asignaturas vinculadas con el proyecto y previsiblemente el segundo año se podrán incorporar otras cuyo profesorado se muestre interesado. Para promover estas nuevas incorporaciones, es preciso que se procure la difusión de los productos que se elaboren en este proyecto a lo cual servirán: a) espacio web para dar a conocer los instrumentos y las actividades que se realicen y b) seminarios para intercambio de experiencias desarrolladas en el proyecto, abiertos al profesorado del departamento y al profesorado de otros centros de la universidad.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech

Shared learning between health sciences university students. Teaching-learning process of hand hygiene

El objetivo principal del proyecto ha sido el uso de metodologías de enseñanza activa para crear conciencia sobre la importancia de la higiene de manos en la atención médica. Metodología: El proyecto de innovación docente ha puesto en práctica el aprendizaje compartido de conocimientos y habilidades entre iguales. 11 estudiantes de Grado de Enfermería, con un trabajo cooperativo e individual previo, participan en un proceso de enseñanza-aprendizaje sobre higiene de manos con 82 estudiantes de Grado de Fisioterapia, utilizando Tics, talleres sobre desinfección de manos con autoevaluación, evaluación de conocimiento previo y posterior y evaluación de La satisfacción con la actividad. Resultados: La evaluación de los cuestionarios previos y posteriores revela un aumento en la cantidad de respuestas correctas. El 98.8% de los estudiantes considera que podrán aplicar los conocimientos adquiridos en su práctica profesional. La metodología aplicada se considera adecuada en un 95.1%. Los estudiantes han mostrado una gran satisfacción con la actividad. Conclusiones: los estudiantes de fisioterapia han considerado que la experiencia es muy satisfactoria y útil para la práctica profesional. El uso de la metodología de enseñanza-aprendizaje ha demostrado ser una opción válida para adquirir conocimientos y habilidades sobre higiene de manos.Sanchis-Sánchez, E.; Sánchez-Lorente, M.; Olmedo-Salas, Á.; Zurita-Round, NV.; García-Molina, P.; Balaguer-López, E.; Blasco-Igual, JM. (2020). Shared learning between health sciences university students. Teaching-learning process of hand hygiene. En 6th International Conference on Higher Education Advances (HEAd'20). Editorial Universitat Politècnica de València. (30-05-2020):131-138. https://doi.org/10.4995/HEAd20.2020.10998OCS13113830-05-202

Enfoque de género e inclusión en educación superior: experiencia de innovación en la Universidad de Málaga.

Con la constitución como grupo permanente de innovación educativa*, nuestro objetivo será el desarrollo de pautas de diagnóstico y actualización de las programaciones docentes a través de una rúbrica para evaluación de indicadores de perspectiva de género (lenguaje inclusivo, descripción diferenciada por sexo, etc.) y un protocolo de actualización de las programaciones docentes (actividades prácticas) consecuente con tal evaluación. Partiendo de una primera tarea que cada cual desarrolla en las actividades prácticas que lleva a cabo en su aula y materia, pretendemos avanzar en el diseño y validación de un protocolo de actualización de cuya aplicación se derive una mayor adecuación de estas actividades a la realidad social actual y al desarrollo de competencias procedimentales en el alumnado e incluso en el profesorado. Comenzaremos su aplicación piloto en las asignaturas vinculadas con el proyecto y previsiblemente el segundo año se podrán incorporar otras cuyo profesorado se muestre interesado. Para promover estas nuevas incorporaciones, es preciso que se procure la difusión de los productos que se elaboren en este proyecto a lo cual servirán: a) espacio web para dar a conocer los instrumentos y las actividades que se realicen y b) dos seminarios del proyecto para intercambio de experiencias desarrolladas en el proyecto, abiertos al profesorado del departamento a final de curso 22-23 (seminario intermedio) y al profesorado de la facultad a final del 23-24 (seminario final), respectivamente. *El Grupo Permanente de innovación Educativa en Género e Inclusión en la Educación Superior (GpIE-UMA 22-031) es un proyecto financiado por el Servicio de Formación e Innovación del Vicerrectorado de Personal Docente e Investigador de la Universidad de Málaga.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech

Lipofundin-Induced Hyperlipidemia Promotes Oxidative Stress and Atherosclerotic Lesions in New Zealand White Rabbits

Atherosclerosis represents a major cause of death in the world. It is known that Lipofundin 20% induces atherosclerotic lesions in rabbits, but its effects on serum lipids behaviour and redox environment have not been addressed. In this study, New Zealand rabbits were treated with 2 mL/kg of Lipofundin for 8 days. Then, redox biomarkers and serum lipids were determined spectrophotometrically. On the other hand, the development of atherosclerotic lesions was confirmed by eosin/hematoxylin staining and electron microscopy. At the end of the experiment, total cholesterol, triglycerides, cholesterol-LDL, and cholesterol-HDL levels were significantly increased. Also, a high index of biomolecules damage, a disruption of both enzymatic and nonenzymatic defenses, and a reduction of nitric oxide were observed. Our data demonstrated that Lipofundin 20% induces hyperlipidemia, which promotes an oxidative stress state. Due to the importance of these phenomena as risk factors for atherogenesis, we suggest that Lipofundin induces atherosclerosis mainly through these mechanisms