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

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