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La expresión de una flavodoxina cianobacteriana en plástidos de tomate incrementa el índice de cosecha y la tolerancia a estrés oxidativo
En un futuro no lejano, la humanidad deberá afrontar el aumento de la población junto al límite de la tierra cultivable, el estrés ambiental y el cambio climático, del cual ya somos parte. La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) estima que, para abastecer a la población mundial estimada en el año 2050, la producción de alimentos deberá crecer en torno a un 70%. Esta alta demanda exige el avance en la investigación de nuevas tecnologías que incrementen el índice de cosecha de los cultivos. En particular, el tomate (Solanum lycopersicum) es un fruto muy consumido a nivel mundial. Su importancia radica en su alto contenido de vitaminas al igual que antioxidantes.
Debido a esto, en este proyecto nos propusimos generar plantas de tomate transgénicas que sobre-expresen la proteína cianobacteriana flavodoxina (Fld), y evaluar si éstas manifiestan mejoras agrícolas y tolerancia frente a estrés oxidativo, tal como fue demostrado en tabaco.
Los resultados obtenidos demostraron una mejora en el índice de cosecha del cultivo. Las plantas que expresan Fld en cloroplastos tienen una menor expansión foliar, mayor cantidad de frutos, aunque de menor tamaño en comparación con la línea salvaje. Además, estas plantas demostraron una tolerancia aumentada frente a estrés oxidativo. Estos resultados generan interés en el estudio de la expresión de Fld en el desarrollo del fruto y cómo esta proteína afecta la expansión celularFil: Arce, Rocío C..
Universidad Nacional de RosarioFil: Mayta, Martín L..
Universidad Nacional de RosarioFil: Pagani, Constanza E..
Universidad Nacional de RosarioFil: Zurbriggen, Matías D.; .
Universidad Nacional de RosarioFil: Valle, Estela M..
Universidad Nacional de RosarioFil: Zanor, María I..
Universidad Nacional de RosarioFil: Carrillo, Néstor.
Universidad Nacional de Rosari
PP2A ligand ITH12246 protects against memory impairment and focal cerebral ischemia in mice
ITH12246 (ethyl 5-amino-2-methyl-6,7,8,9-tetrahydrobenzo[b][1,8] naphthyridine-3-carboxylate) is a 1,8-naphthyridine described to feature an interesting neuroprotective profile in in vitro models of Alzheimer's disease. These effects were proposed to be due in part to a regulatory action on protein phosphatase 2A inhibition, as it prevented binding of its inhibitor okadaic acid. We decided to investigate the pharmacological properties of ITH12246, evaluating its ability to counteract the memory impairment evoked by scopolamine, a muscarinic antagonist described to promote memory loss, as well as to reduce the infarct volume in mice suffering phototrombosis. Prior to conducting these experiments, we confirmed its in vitro neuroprotective activity against both oxidative stress and Ca2+ overload-derived excitotoxicity, using SH-SY5Y neuroblastoma cells and rat hippocampal slices. Using a predictive model of blood-brain barrier crossing, it seems that the passage of ITH12246 is not hindered. Its potential hepatotoxicity was observed only at very high concentrations, from 0.1 mM. ITH12246, at the concentration of 10 mg/kg i.p., was able to improve the memory index of mice treated with scopolamine, from 0.22 to 0.35, in a similar fashion to the well-known Alzheimer's disease drug galantamine 2.5 mg/kg. On the other hand, ITH12246, at the concentration of 2.5 mg/kg, reduced the phototrombosis-triggered infarct volume by 67%. In the same experimental conditions, 15 mg/kg melatonin, used as control standard, reduced the infarct volume by 30%. All of these findings allow us to consider ITH12246 as a new potential drug for the treatment of neurodegenerative diseases, which would act as a multifactorial neuroprotectant.Peer Reviewe
Estudios actuales de literatura comparada. Teorías de la literatura y diálogos interdisciplinarios
Estos dos volúmenes constituyen una contribución al desarrollo de la comparatística que se realiza, principalmente, desde América Latina. El primer volumen está organizado en tres partes y consta de 22
artículos, mientras que el segundo reúne 24 capítulos.UCR::Vicerrectoría de Docencia::Artes y Letras::Facultad de Letras::Escuela de Filología, Lingüística y LiteraturaUCR::Vicerrectoría de Docencia::Ciencias Básicas::Sistema de Educación General::Escuela de Estudios GeneralesUCR::Vicerrectoría de Investigación::Sistema de Estudios de Posgrado::Artes y Letras::Maestría Académica en Literatura FrancesaUCR::Vicerrectoría de Investigación::Sistema de Estudios de Posgrado::Artes y Letras::Maestría Académica en Literatura LatinoamericanaUCR::Vicerrectoría de Docencia::Artes y Letras::Facultad de Letras::Escuela de Lenguas Moderna
Transcriptional analysis of porcine intestinal mucosa infected with Salmonella Typhimurium revealed a massive inflammatory response and disruption of bile acid absorption in ileum
Tolerancia aumentada a estrés ambiental en cultivos de interés agronómico mediante la expresión de una proteína cianobacteriana
Desde el punto de vista agronómico, el estrés ambiental representa el factor más crítico
que limita el rendimiento de los cultivos. Por otra parte, los microorganismos
fotosintéticos de los que las plantas derivan (algas y cianobacterias) enfrentan desafíos
equivalentes en sus correspondientes hábitats. Sin embargo, sus respuestas difieren
sustancialmente: son unigénicas, rápidas, e incluyen la sustitución de blancos sensibles
al estrés por alternativas isofuncionales y resistentes. Esta estrategia permite
restablecer las vías productivas perturbadas por el estrés, y en particular el balance
redox del proceso fotosintético, el cual ha sido identificado como un punto de
intervención clave que afecta de manera decisiva la viabilidad del organismo estresado.
Aunque muchos de estos genes y sus correspondientes productos han desaparecido de
las plantas, se ha demostrado que la introducción de una flavodoxina (Fld)
cianobacteriana dirigida a cloroplastos resultó en la generación de líneas transgénicas
con tolerancia aumentada a múltiples fuentes de estrés ambiental. Esta observación no
solo abre una perspectiva tecnológica completamente nueva para el desarrollo de
cultivos tolerantes a estrés, sino que representa una herramienta biológica muy potente
para investigar el rol que juga el metabolismo redox plastídico en procesos biológicos.
En este trabajo de Tesis se ha evaluado la aplicación de esta tecnología en plantas de
tomate y papa, y su potencial utilidad en el área agrícola. Además, se han utilizado
plantas de tabaco transgénicas como una herramienta para el estudio del desarrollo
foliar y la implicancia del estado redox cloroplástico en el tamaño final de la hoja.
En cuanto a las plantas de tomate, la expresión de Fld afectó tanto el desarrollo
vegetativo como el reproductivo en condiciones normales de crecimiento. Plantas de
tomate que expresan Fld dirigida a cloroplastos exhibieron una reducción general del
tamaño de las hojas y de los frutos con respecto a las plantas salvajes. Sin embargo,
las líneas transgénicas mostraron un aumento moderado de la producción de tomates,
y la combinación resultante de un rendimiento similar por planta con una biomasa
vegetativa más baja condujo a un aumento de ~30% en el índice de cosecha de estas
líneas en comparación con los genotipos salvaje y control, expresando Fld dirigida a
citosol. Esto demuestra que, más allá de su rol ante condiciones adversas, la aplicación
de la tecnología de Fld modificó la fisiología de la planta de tomate, mejorando la
característica agronómica de mayor interés que es la producción por superficie
cultivada.
Por otro lado, plantas de papa que expresan Fld dirigida a plástidos mostraron tolerancia
aumentada a sequía. Debido a la importancia del impacto de la sequía en este cultivo a nivel mundial, se realizaron dos protocolos de limitación de agua: extremo, es decir,
interrupción total de riego; y crónico, donde se limitó el suministro de agua a lo largo del
tiempo hasta la cosecha final de tubérculos. La acumulación de especies reactivas del
oxígeno (EROs) y actividad fotosintética (fluorescencia de clorofila a), procesos
principalmente afectados por la sequía, fueron mejorados significativamente mediante
la expresión de Fld en comparación a las plantas salvajes, evidenciando una mayor
tolerancia a estrés en este cultivo. Por otro lado, análisis transcriptómicos en hojas de
papa en condiciones control y en un estadío pre-sintomático de la sequía demostraron
una inducción de las vías metabólicas relacionadas con estrés previo a la exposición a
la situación adversa en las líneas que expresan Fld dirigida a cloroplastos. Esto
evidencia una preparación previa de las plantas transgénicas debido a la presencia de
Fld en condiciones control, poniendo en manifiesto la importancia del estado redox de
cloroplastos y su interacción con el núcleo en la respuesta al estrés.
El efecto del estado redox de cloroplastos sobre el desarrollo vegetal fue estudiado
durante diferentes estadíos de crecimiento de hojas de tabaco que expresan Fld dirigida
a plástidos en paralelo a plantas salvajes. La expresión de Fld produjo una disminución
significativa del tamaño foliar, donde las diferencias se manifiestan en la etapa de
expansión. Se evaluaron los niveles de EROs y rendimientos fotosintéticos a lo largo del
desarrollo, donde los primeros fueron significativamente disminuidos en las plantas
transgénicas en todos los estadíos, y la fotosíntesis fue mayor a partir de la fase de
expansión foliar. Además, teniendo en cuenta resultados transcriptómicos previos que
mostraban una inducción generalizada de componentes del proteasoma en plantas
crecidas en condiciones óptimas debido a la presencia de Fld, se caracterizó este
sistema a lo largo del desarrollo de la hoja, observándose un aumento en la actividad
proteasómica específicamente durante la fase de expansión foliar en las plantas
transgénicas. Relacionado a esto, se determinó una menor endorreduplicación en las
estas líneas en comparación a las plantas salvajes, evidenciando una potencial vía de
regulación del menor tamaño foliar resultante en las plantas transgénicas.Fil: Arce, Rocio C. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas; Argentina
Mutational Profile and Retinal Phenotypes of PCARE-Related Cone-Rod Dystrophies in a Mexican Cohort
Purpose. The aim of the study is to describe the genotype and phenotype of a Mexican cohort with PCARE-related retinal disease. Methods. The study included 14 patients from 11 unrelated pedigrees with retinal dystrophies who were demonstrated to carry biallelic pathogenic variants in PCARE. Visual assessment methods included best corrected visual acuity, color fundus photography, Goldmann visual field test, kinetic perimetry, dark/light adapted chromatic perimetry, full-field electroretinography, autofluorescence imaging, and spectral domain-optical coherence tomography imaging. Genetic screening was performed either by gene panel sequencing or by exome sequencing. Results. According to the results of multimodal imaging and functional tests, all 14 patients were diagnosed with cone-rod dystrophy. Six different PCARE pathogenic alleles were identified in our cohort, including three novel mutations: c.3048_3049del (p.Tyr1016∗), c.3314_3315del (p.Ser1105∗), and c.551A > G (p.His184Arg). Notably, alleles p.His184Arg, p.Arg613∗, and p.Arg984∗ were present in 18 of the 22 (82%) PCARE alleles from probands in our cohort. Conclusion. Our work expands the PCARE mutational profile by identifying three novel pathogenic variants causing retinal dystrophy. While phenotypic variations occurred among patients, a cone-rod dystrophy pattern was observed in all affected individuals