Microsoft PowerPoint - PORTADA PARA MEMORIA IBMCP [S\363lo

MEMORIA 2009
K
INSTITUTO DE BIOLOGÍA MOLECULAR Y CELULAR DE PLANTAS
“EDUARDO PRIMO YÚFERA”
MEMORIA 2009
IBMCP
Ciudad de la Innovación
C/ Ingeniero Fausto Elio, s/n
Edif. 8-E, Acceso G
46022 Valencia
Telf.: 96 387 78 56
Fax: 96 387 78 59
Web: www.ibmcp.upv.es
Correo electrónico: ibmcp@ibmcp.upv.es
1. Introducción
5
2. Estructura y Personal
9
2.1. Organigrama
11
2.2. Dirección
11
2.3. Servicios Generales
12
2.4. Servicios Científicos – Técnicos
14
2.5. Líneas y Sublíneas de Investigación
15
ÍNDICE
3. Indicadores de Progreso IBMCP
17
3.1. Personal
18
3.2. Publicaciones
19
3.3. Tésis
26
3.4. Colaboraciones y Estancias Internacionales
27
3.5. Seminarios IBMCP
28
3.6. Actividades de Divulgación
30
3.7. Premios y Reconocimientos
31
3.8. Máster IBMCP
32
4. Memoria Líneas y Grupos de Investigación
33
4.1. Desarrollo y Acción Hormonal en Plantas
4.1.1. Desarrollo Reproductivo
35
4.1.2. Regulación de la Señalización y el Metabolismo
de Hormonas
42
4.2. Biotecnología y Mejora Vegetal de Especies Cultivadas
52
4.3. Mecanismos de la Respuesta al Estrés en Plantas
4.3.1 Estrés Abiótico
61
4.3.2. Señalización y Respuesta al Estrés Biótico
72
4.4. Virología Molecular y Evolutiva de Plantas
74
1. INTRODUCCIÓN
INTRODUCCIÓN
En el año 2009 se ha conmemorado el 150 aniversario del libro más influyente de la historia de
la Ciencia, y el bicentenario del nacimiento del hombre que lo escribió, Charles Darwin. “Dos semanas
antes de morir, Charles Darwin escribió un breve trabajo sobre un bivalvo diminuto que encontró
agarrado a la pata de un escarabajo de agua en un estanque de los Midlands ingleses. Fue su última
publicación. El hombre que le envió el escarabajo era un joven zapatero, naturalista aficionado, llamado
Walter D. Crick. Con el tiempo, el zapatero se casó y tuvo un hijo llamado Harry, que a su vez fue padre
de un niño llamado Francis. En 1953, Francis Crick, en colaboración con James Watson, hizo un
descubrimiento que condujo inexorablemente a la triunfante confirmación de prácticamente todo cuanto
Darwin dedujo acerca de la evolución.” (M. Ridley, Natl. Geog. Febrero 2009: 24-39). Estos dos
personajes, Charles Darwin y Francis H. Crick han sido y son, sin duda, dos personajes muy influyentes
en el área de conocimiento de nuestro Instituto, la Biología Molecular y Celular de las Plantas (IBMCP),
Instituto mixto de la Universidad Politécnica de Valencia (UPV) y el Consejo Superior de Investigaciones
Científicas (CSIC). El año Darwin ha sido un año especialmente productivo para el IBMCP. Hemos
publicado 72 artículos en revistas indexadas en el SCI, 20 más que en el 2008, pero más importante que
este significativo número ha sido la gran calidad de las mismas consiguiendo un Índice de Impacto Medio
de todas ellas del 6,21. Entre ellas hay que necesariamente destacar 2 publicaciones en Nature, 2 en
Science, 2 en Plant Cell, 1 en Trends in Plant Sciences, 4 en Plant Journal, 4 en Plant Physiology y 3 en
Journal of Virology, todas ellas si duda en la vanguardia de las publicaciones internacionales.
2009 ha sido también especialmente relevante en la incorporación de RRHH para el Instituto.
Hemos incorporado tres Científicos Titulares del CSIC (El Dr. M Fares, proveniente de la universidad de
Dublin, Irlanda, el Dr A. Ferrando de la U. de Valencia y el Dr. Orzaez del propio Instituto) y dos
Profesores Contratados Doctor (el Dr. J.M. Mulet y el Dr. J-Gadea, ambos del Dpto de Biotecnología de
la UPV). Estas incorporaciones van a reforzar las líneas de Biotecnología y Mejora de Especies
cultivadas, Desarrollo y Acción Hormonal, y de Estrés Abiótico y ha permitido iniciar una nueva en
Biología de Sistemas en la que el Instituto ha hecho una apuesta importante y a su vez necesaria, siendo la
primera plaza de estas características que se oferta en un Instituto de Plantas. Con estas incorporaciones
alcanzamos la cifra de 42 Investigadores de plantilla que nos sitúa muy cerca de la horquilla de 45-50 que
habíamos contemplado alcanzar en 2015 en el escenario físico actual. La previsible desaceleración en los
próximos 2-3 años, consecuencia de la actual crisis económica, hará que se retrase algunos años la masa
crítica que consideramos apropiada para nuestro Instituto en el actual entorno.
La internacionalización es sin duda un baremo de calidad cada vez más requerido en los sistemas
de evaluación externos. Más de la mitad de las 80 publicaciones SCI del Instituto han tenido como
coautores a investigadores extranjeros. Durante el 2009 el IBMCP ha recibido 23 estancias de
investigadores de reconocido prestigio de 14 países entre los que cabe destacar Francia e Italia. La media
de dichas estancias ha sido de 3,25 meses lo cual da una idea del importante intercambio de ideas y
proyectos que ha fluido.
Tan importante como la propia actividad investigadora, una de las facetas que el científico actual
debe acometer es la de divulgar dicha investigación a la ciudadanía, que es quien soporta en mayor
medida los fondos de los cuales nos nutrimos los investigadores. Conscientes y convencidos de la
importancia del ámbito de la divulgación, el IBMCP ha hecho un esfuerzo en dicha dirección. En 2009
hemos recibido la visita de cinco Institutos de ES, dos visitas de grupos de estudiantes universitarios y una
de profesores de ES dentro de la Semana de la Ciencia, contabilizando un total de 196 alumnos y 36
profesores.
6
En este balance anual nos gustaría hacer especial mención a los miembros del Instituto que han
sido distinguidos o reconocidos por organismos externos. El Dr. J Carbonell ha sido distinguido por la
Asociación Española de Científicos con la Placa de Honor a la Investigación Científica por sus
aportaciones fundamentales como Fisiólogo Vegetal. El Dr. J.P. Beltran ha sido nombrado Coordinador
Institucional del CSIC para la Comunidad Valenciana y el Profesor R. Serrano ha alcanzado el
extraordinario índice H de 50. Entre nuestros doctorandos, la Dra A. Genovés ha recibido el premio a le
mejor Tesis Doctoral del curso 2008-2009 del Consejo Social de la Universidad Politécnica de Valencia.
Nuestra más sincera enhorabuena a todos ellos.
En definitiva, creemos que ha sido un buen año, Sr Darwin, y esperamos que el 2010, año de la
Biodiversidad, mantengamos o superemos los niveles de calidad alcanzados en el año en el que hemos
rendido homenaje a la Teoría de la Evolución, a la que aun a pesar de ser tan elegante como obvia,
necesita que no bajemos la guardia en su defensa y divulgación.
La Dirección
7
2. ESTRUCTURA Y PERSONAL
1. ORGANIGRAMA
2. DIRECCIÓN
DIRECCIÓN: Vicente Pallás Benet
VICEDIRECCIÓN: Lynne Yenush
GERENCIA: Juan Ramón Galdeano Richart
11
3. SERVICIOS GENERALES
SEGURIDAD RADIOLÓGICA, QUÍMICA Y BIOLÓGICA
Rafael Blay Responsable de Seguridad Radiológica, Química y Biológica
MANTENIMIENTO
Santiago Roures Marco Responsable de Mantenimiento
Jose Luis Pérez Gramaje Técnico Superior
LAVADO Y ESTERILIZADO
Paula Agudo Coma Técnico Superior Especializado
INVERNADEROS
Carlos Darío Hernández López Responsable de Instalaciones del Invernadero
Maria Victoria Palau Vich Responsable de Cultivos en el Invernadero
David Peláez Guirado Técnico de Mantenimiento en el Invernadero
Rafael Martínez Pardo Técnico Superior
Antonio Villar Orozco Auxiliar Investigación
INFORMÁTICA
Alexis González Responsable de Informática
Ramon Nogales Responsable de Informática
12
BIBLIOTECA
Assumpta Haro Sabater Responsable de Biblioteca
ALMACÉN
Juni Brines Responsable del Almacén
ADMINISTRACIÓN
Auxiliadora Canavese Casesnoves Habilitado pagador
Pilar Carbonell Responsable de Gestión de Proyectos, Compras y Patrimonio
para la UPV
Patricia Casas Font Responsable de Gestión de Proyectos, Compras y
Patrimonio para la UPV
Consuelo Martínez Bosch Responsable de Gestión de Proyectos,
Compras y Patrimonio para el CSIC
Ana María Mira Martínez Responsable de Recursos Humanos
Nuria Martínez Molina Auxiliar Administración
13
4. SERVICIOS CIENTÍFICOS - TÉCNICOS
SECUENCIACIÓN DE DNA Y ANÁLISIS DE LA EXPRESIÓN GÉNICA
Eugenio Grau Responsable del Servicio de Secuenciación
Ana Marín Sanchis Auxiliar de Investigación
PROTEÓMICA
Susana Tárraga Responsable del Servicio de Proteómica
MICROSCOPÍA
Marisol Gascón Responsable del Servicio de Microscopía
METABOLÓMICA
Vicente Guardiola Técnico Superior Especializado
Teresa Caballero Vizcaino Auxiliar de Investigación
GENÓMICA
Jose Gadea Vacas Técnico Superior Especializado
Mª Ángeles Martínez Godoy Técnico Superior Especializado
BIOINFORMÁTICA
Javier Forment Millet Responsable del Servicio de Bioinformática
14
5. LÍNEAS Y SUBLÍNEAS DE INVESTIGACIÓN:
1. DESARROLLO Y ACCIÓN HORMONAL EN PLANTAS
1.1. DESARROLLO REPRODUCTIVO
Dr. José Pío Beltrán Profesor de Investigación CSIC
Dr. Luis Cañas Investigador Científico CSIC
Dra. Cristina Ferrandiz Científico Titular CSIC
Dr. Desmond Bradley Científico Titular CSIC
Dr. Francisco Madueño Científico Titular CSIC
1.2. REGULACIÓN DE LA SEÑALIZACIÓN Y EL METABOLISMO DE HORMONAS
Dr. Jose Luis García Profesor de Investigación CSIC
Dr. Juan Carbonell Profesor de Investigación CSIC
Dr. José León Investigador Científico CSIC
Dr. Alejandro Ferrando Científico Titular CSIC
Dr. David Alabadí Científico Titular CSIC
Dra. Isabel López Científico Titular CSIC
Dr. Jesús Chamarro Científico Titular CSIC
Dra. Mª Dolores Gómez Científico Titular CSIC
Dr. Mario Fares Científico Titular CSIC
Dr. Miguel Ángel Blázquez Investigador Científico CSIC
Dr. Miguel A. Pérez Científico Titular CSIC
Dr. Pedro Rodríguez Investigador Científico CSIC
Dr. Pablo Tornero Científico Titular CSIC
2. BIOTECNOLOGÍA Y MEJORA VEGETAL DE ESPECIES CULTIVADAS
Prof. Vicente Moreno Catedrático UPV
Dr. Pablo Vera Profesor de Investigación CSIC
Dr. Antonio Granell Profesor de Investigación CSIC
Dr. Diego Orzaez Científico Titular CSIC
Dr. Antonio Monforte Científico Titular CSIC
Prof. Alejandro Atarés Profesor Contratado Doctor UPV
3. MECANISMOS DE LA RESPUESTA DE LAS PLANTAS AL ESTRÉS ABIÓTICO
3.1. ESTRÉS ABIÓTICO
Prof. Ramón Serrano Catedrático UPV
Dr. Francisco Culiañez Investigador Científico CSIC
Prof. Oscar Vicente Profesor Titular UPV
Dr. Markus Proft Científico Titular CSIC
Prof. Amparo Pascual-Ahuir Profesor Contratado Doctor UPV
Prof. José Gadea Profesor Contratado Doctor UPV
Prof. Jose M. Mulet Profesor Contratado Doctor UPV
Prof. Jose R. Murguía Profesor Contratado Doctor UPV
Prof. Lynne Yenush Profesor Contratado Doctor UPV
3.2. SEÑALIZACIÓN Y RESPUESTA AL ESTRÉS BIÓTICO
Prof. Vicente Conejero Catedrático UPV
Prof. Ismael Rodrigo Profesor Titular UPV
Prof. Jose M. Belles Profesor Titular UPV
Prof. Purificación Lisón Profesor Contratado Doctor UPV
4. VIROLOGÍA MOLECULAR Y EVOLUTIVA DE PLANTAS
Dr. Ricardo Flores Profesor de Investigación CSIC
Dr. Vicente Pallás Profesor de Investigación CSIC
Dr. Santiago Elena Profesor de Investigación CSIC
Dr. Jesús A. Sánchez Científico Titular CSIC
Dra. Carmen Hernández Científico Titular CSIC
Dr. José A. Darós Científico Titular CSIC
15
3. INDICADORES DE PROGRESO
1. PERSONAL
Personal Perteneciente al IBMCP en el año 2009
Evolución Personal Adscrito en el IBMCP
250
234
227
204
200
178
161
150
150
132
99
100
50
0
18
165
180
207
212
230
220
218
2. PUBLICACIONES
ES
Revistas en las que aparecen las Publicaciones del Personal Investigador del IBMCP
en el Año 2009
√ 5 JOURNAL OF GENERAL VIROLOGY
√ 4 PLANT JOURNAL
√ 4 PLANT PHYSIOLOGY
√ 3 JOURNAL OF VIROLOGY
√ 3 VIRUS RESEARCH
√ 3 EUR. PLANT PATHOLOGY
√ 2 NATURE
√ 2 SCIENCE
√ 2 PLANT CELL
√ 2 NUCLEIC ACID RESEARCH
√ 2 BIOLOGY LETTERS
√ 2 PLANT MOL. BIOL.
√ 1 TRENDS IN PLANT SCIENCE; VIROLOGY; PLOS PATHOGENS; GENE AND GENOMICS;
GENOME BIOL.; DEVELOPMENT; MOL. PLANT PATHOL.; MOL. PLANT MICROB.
INTERACT.; PHYS. PLANTARUM; PHYTOCHEMISTRY.
Evolución del número de Publicaciones ISI del IBMCP
19
Número de Publicaciones por Investigador
3
2,5
2
2
1,75
1,43
1,5
1,9
1,89
1,7
1,52
1,5
1,46
Media Areas CSIC
1,13
1,33
1
0,5
0
Índice Impacto Medio Anual
7
6,21
6,09
6
5,6
5,31
4,94
5
4,33
4,15
4
3
2
1
0
20
3,88
3,56
4,17
Publicaciones 2009 IBMCP
- Benlloch, R.; Roque, E.; Ferrandiz, C.; Cosson, V.; Caballero, T.; Penmetsa, R.V.; Beltrán, J.P.; Cañas, L.A.; Ratet, P.;
Madueño, F. (2009). Aanlysis of B function in legumes: PISTILLATA proteins do not require the PI motif for floral
organ development in Medicago truncatula. Plant Journal. 60, 102-111
- Causier, B.; Bradley, D.; Cook, H.; Davies, B. (2009). Conserved intragenic elements were critical for the evolution of
the floral C-function. Plant Journal. 58, 41-52
- Beltrán, J.P. (2009). Plant Developmental Biology in Spain: From the origins to our days and prospects for the future.
International Journal of Developmental Biology. 53, 1219-1234
- Trigueros, M; Navarrete-Gómez, M.; Sato, S.; Christensen, S.K.; Pelaz, S.; Weigel, D.; Yanofsky, M.F.; Ferrandiz,C.
(2009). The NGATHA Genes Direct Style Development in the Arabidopsis Gynoecium. Plant Cell. 21, 1394-1409
- Scacchi, E.; Osmont, K.S.; Beuchat, J.; Salinas, P.; Navarrete-Gómez, M.; Trigueros, M.; Ferrandiz, C.; Hardtke, C.S.
(2009). Dynamic, auxin-responsive plasma membrane to nucleus movement of Arabidopsis BRX. Development. 136,
2059-2067
- García-Jimenez, P.; García-Maroto, F.; Garrido-Cardenas, J.A.; Ferrandiz, C.; Robaina, R.R. (2009). Differential
expression of the ornithine decarboxylase gene during carposporogenesis in the thallus of the red seaweed Grateloupia
imbricata (Halymeniaceae). Journal of Plant Physiology. 166, 1745-1754
- Rubio, S.; Rodrigues, A.; Dizon, M.B.; Galle, A.; Kim, T.H.; Santiago, J.; Flexas, J.; Schroeder, J.I.; Rodríguez, P.L.
(2009) Triple Loss of Function of Protein Phosphatases Type 2C Leads to partial Constitutive Response to Endogenous
Abscisic Acid. Plant Physiology. 150, 1345-1355
- Vlad, F.; Rubio, S.; Rodrigues, A.; Sirichandra, C.; Belin, C.; Robert, N.; Leung, J.; Rodriguez, P.L.; Laruiere, C.;
Merlot, S. (2009). Protein Phosphatases 2C Regulate the activation of the Snf1-Related kinase OST1 by Abscisic Acid
in Arabidopsis. Plant Cell. 21, 3170-3184
- Fujii, H.; Chinnusamy, V.; Rodrigues, A.; Rubio, S.; Antoni, R.; Park, S.Y.; Cutler, S.R.; Sheen, J.; Rodriguez, P.L.; Zhu,
J.K. (2009). In Vitro reconstitution of an Abscisic Acid signalling pathway. Nature. 462, 660-666
- Santiago, J.; Dupeux, F.; Round, A.; Antoni, R.; Park, S.Y.; Jamin, M.; Cutler, S.R.; Rodriguez, P.L.; Marquez, J.A.
(2009). The Abscisic Acid receptor PYR1 in complex with Abscisic Acid. Nature. 462, 465-469
- Santiago, J.; Rodrigues, A.; Saez, A.; Rubio, S.; Antoni, R.; Dupeux, F.; Park, S.Y.; Marquez, J.A.; Cutler, S.R.;
Rodriguez, P.L. (2009). Modulation of drought resistance by the abscisic acid receptor PYL5 through inhibition of
clade A PP2Cs. Plant Journal. 60, 575-588
- Huerta, L.; García-Lor, A.; García-Martínez, J.L. (2009). Characterization of gibberellin 20-oxidases in the citrus
hybrid Carrizo citrange. Tree Physiology. 29, 569-577
- Macho, A.P.; Ruiz-Albert, J.; Tornero, P.; Beuzon, C.R. (2009). Identification of new type III effectors and analysis of
the plant response by competitive index. Molecular Plant Pathology. 10, 69-80
- Alabadí, D.; Blázquez, M. (2009) Molecular Interactions between light and hormone signaling to control plant growth.
Plant Molecular Biology. 69, 409-417
- Dorcey, E.; Urbez, C.; Blázquez, M.A.; Carbonell, J.; Perez-Amador, M.A. (2009). Fertilization dependent auxin
response in ovules triggers fruit development through the modulation of gibberellins metabolism in Arabidopsis.
Plant Journal. 58, 318-332
- Carbonell, J.; Blázquez, M.A.; (2009) Regulatory Mechanisms of Polyamine Biosynthesis in Plants. Genes & Genomics.
31, 107-118
- Stavang, J.A.; Gallego-Bartolome, J.; Gómez, M.D.; Yoshida, S.; Asami, T.; Olsen, J.E.; García-Martínez, J.L.; Alabadí,
D.; Blázquez, M.A. (2009). Hormonal Regulation of Temperature-Induced growth in Arabidopsis. Plant Journal. 60,
589-601
- Alabadí, D.; Blázquez, M.A.; Carbonell, J.; Ferrandiz, C.; Pérez-Amador, M.A. (2009). Instructive Roles for Hormones
in Plant Development. International Journal of Developmental Biology. 53, 1597-1608
21
- Ripoll, J.J.; Rodriguez-Cazorla, E.; Gonzalez-Reig, S.; Andujar, A.; Alonso-Cantabrana, H.; Perez-Amador, M.A.;
Carbonell, J.; Martinez-Laborda, A.; Vera, A. (2009). Antagonistic Interactions between Arabidopsis K-homology
domain genes uncover PEPPER as a positive regulator of the central floral repressor FLOWERING LOCUS C.
Developmental Biology. 333, 251-262
- Marques, M.C.; Alonso-Cantabrana, H.; Forment, J.; Arribas, R.; Alamar, S.; Conejero, V.; Perez-Amador, M.A. (2009).
A new set of ESTs and cDNA clones from full length and normalized libraries for gene discovery and functional
characterization in citrus. BMC Genomics. 10, 428-444
- Estornell, L.H.; Orzaez, D.; López-Pena, L.; Pineda, B.; Anton, M.T.; Moreno, V.; Granell, A. (2009). A multisite
gateway-based toolkit for targeted gene expression and hairpin RNA silencing in tomato fruits. Plant Biotechnolgy
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- Orzaez, D.; Medina, A.; Torre, S.; Fernández-Moreno, J.P.; Rambla, J.L.; Fernández-del-Carmen, A.; Butelli, E.;
Martín, C.; Granell, A. (2009). A visual Reporter System for Virus-Induced Gene silencing in Tomato fruit based on
Anthocyanin accumulation. Plant Physiology. 150, 1122-1134
- Moraga, A.R.; Rambla, J.L.; Ahrazem, O.; Granell, A.; Gómez-Gómez, L. (2009). Metabolite and target transcript
analyses during Crocus sativus stigma development. Phytochemistry. 70, 1009-1017
- Zanor, M.I.; Rambla, J.L.; Chaib, J.; Steppa, A.; Medina, A.; Granell, A.; Fernie, A.R.; Causse, M. (2009). Metabolic
characterization of loci affecting sensory attributes in tomato allows an assessment of the influence of the levels of
primary metabolites and volatile organic contents. Journal of Experimental Botany. 60, 2139-2154
- Fernández-Silva, I.; Moreno, E.; Eduardo, I.; Arus, O.; Álvarez, J.M.; Monforte, A.J. (2009). On the Genetic Control of
Heterosis for Fruit Shape in Melon (Cucumis Melo L.). Journal of Heredity. 100, 229-235
- Essafi, A.; Díaz-Pendon, J.A.; Moriones, E.; Monforte, A.J.; García-Mas, J.; Martín-Hernández, A.M. (2009) Dissection
of the oligogenic resitance to Cucumber mosaic virus in the melón accesión PI 161375. Theoretical and Applied
Genetics. 118, 275-284
- Tzitzikas, E.N.; Monforte, A.J.; Fatihi, A.; Kypriotakis, Z.; Lacovides, T.A.; Loannides, I.M.; Kalaitzis, P. (2009) Genetic
diversity and population structure of traditional greek and Cypriot melon cultigens (Cucumis melo L.) Based on simple
sequence repeat variability. Hortscience. 44, 1820-1824
- Deleu, W.; Esteras, C.; Roig, C.; Gonzalez-To, M.; Fernández-Silva, I.; Gonzalez-Ibeas, D.; Blanca, J.; Aranda, M.A.;
Arus, P.; Nuez, F.; Monforte, A.J.; Pico, M.B.; Garcia-Mas, J. (2009). A set of EST-SNPs for map saturation and
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23
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Du, Y.; Qu, D.; Liu, L.; Liu, D.; Wang, J.; Ye, Z.; Yang, W.; Wang, G.; Vezzi, A.; Todesco, S.; Valle, G.; Falcone, G.;
Pietrella, M.; Giuliano, G.; Grandillo, S.; Traini, A.; D'Agostino, N.; Chiusano, M.L.; Ercolano, M.; Barone, A.;
Frusciante, L.; Schoof, H.; Jöcker, A.; Bruggmann, R.; Spannagl, M.; X. F. Mayer, K.;Guigó, R.; Camara, F.; Rombauts,
S.; Fawcett, J.; Van de Peer, Y.; Knapp, S.; Zamir, D.; Stiekema, W. (2009) A snapshot of the emerging tomato genome
sequence. The Plant Genome . 2, 1-15
- Birney, E.; Hudson, TJ.; Green, E.D.; Gunter, C.; Eddy, S.; Rogers, J.; Harris, JR.; Ehrlich, SD.; Apweiler, .; Austin
CP, Berglund, L.; Bobrow, M.; Bountra, C.; Brookes, AJ.; Cambon-Thomsen, A.; Carter, NP.; Chisholm, RL.; Contreras,
JL.; Cooke, RM.; Crosby, WL.; Dewar, K.; Durbin, R.; Dyke, SO.; Ecker, JR.; El Emam K.; Feuk, L.; Gabriel, SB.;
Gallacher, J.; Gelbart, WM.; Granell, A.; Guarner, F.; Hubbard, T.; Jackson, SA.; Jennings, JL.; Joly, Y.; Jones, SM.;
Kaye, J.; Kennedy, KL.; Knoppers, BM.; Kyrpides, NC.; Lowrance, WW.; Luo, J.; MacKay, JJ.; Martín-Rivera, L.;
McCombie, WR.; McPherson, JD.; Miller, L.; Miller, W.; Moerman, D.; Mooser, V.; Morton, CC.; Ostell, JM.; Ouellette,
BF.; Parkhill, J.; Raina, PS.; Rawlings, C.; Scherer, SE.; Scherer, SW.; Schofield, PN.; Sensen, CW.; Stodden, VC.;
Sussman, MR.; Tanaka, T.; Thornton, J.; Tsunoda, T.; Valle, D.; Vuorio, EI.; Walker, NM.; Wallace, S.; Weinstock, G.;
Whitman, WB.; Worley, KC.; Wu, C.; Wu, J.; Yu, J. (2009) Prepublication data sharing . Nature 461-7261,168-70.
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25
3. TÉSIS
Tésis leídas en el 2009
26
NOMBRE
TÍTULO TÉSIS
Jorge Pérez Valle
Estudio de los mecanismos
de la regulación de la
Homeostasis Íonica:
Análisis fisiológico y
transcriptómico del mutante
Hal4hal5 de Saccharomyces
Cerevisiae.
Mónica Diez Díaz
DIRECTOR TESIS
FECHA
UNIVERSIDAD
Ramón Serrano /
Lynne Yenush
29/01/2009
Universidad
Politécnica de
Valencia
Caracterización Molecular
y Functional de genes de
defensa inducibles por
Ácido Gentísico.
Vicente Conejero
25/05/2009
Universidad
Politécnica de
Valencia
Silvia Rubio Novella
La Biosístesis del CoA y su
papel esencial en el
establecnimiento de la
Plántula, en la respuesta
al Estrés Osmótico/Salino y
en el almacenamiento de
Lípidos en Arabidopsis
Thaliana.
Pedro L. Rodríguez
08/05/2009
Universidad
Politécnica
Valencia
Américo do Patrocinio
Rodrigues
Abscisic Acid Signal
tradition: Regulation by
HAB1 and Interaction
with brassinosteroids
mediated by BRX.
20/05/2009
Universidad
Politécnica de
Valencia
Aurora Castaño Sansano
Análisis de relaciones
estructura-función en el
Virus del Arabesco del
Pelargonium.
Carmen Hernández
19/05/2009
Universidad
Politécnica de
Valencia
Sandra Patricia Agudelo
Romero
Elución experimental
de la gama de huéspedes
del Virus del grabado del
Tabaco.
Santiago Elena
27/04/2009
Universidad
Politécnica de
Valencia
Clara Torres Barceló
Evolució Molecular de la
Proteína Hc-Pro del TEV,
supresor del Silenciament
de l’RNA
J.A. Darós /
Santiago Elena
22/09/2009
Universidad de
Valencia
Pedro L. Rodríguez
4. COLABORACIONES Y ESTANCIAS INTERNACIONALES
Colaboraciones Internacionales del IBMCP en el Año 2009
Estancias Internacionales del Personal Investigador en el IBMCP en 2009
TOTAL: 23 ESTANCIAS; 3,25 MESES MEDIA
27
5. SEMINARIOS IBMCP
9 de Enero
Narinder Pal Singh Dhillon
Department of Vegetable Crops, Punjab
Agricultural University, Ludhiana 141 004, India
Useful melon landraces of India
23 de Enero
Vicente Rubio
Centro Nacional de Biotecnología-CSIC. Madrid
Función de COP1 en el control de la floración y
del reloj circadiano
20 de Febrero
Soraya Pelaz Herrero
Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats,
IBMB-CSIC Barcelona.
The balance between CONSTANS and
TEMPRANILLO activities determines FT
expression to trigger flowering
27 de Febrero
Carole Caranta
Centre de Recherche d'Avignon, INRA. Francia.
Translation initiation factors: kingpin in plant
resistance to RNA viruses
28
27 de Marzo
Paul Jenö
Biozentrum, University of Basel, Switzerland.
From a complex phosphoprotein to complex
phosphoproteomes: how can Mass Spectrometry
help?
3 de Abril
Ramón Serrano
IBMCP
“La muerte celular programada en hongos y
plantas no ocurre por apoptosis sino por
permeabilización de la membrana plasmática”
17 de Abril
Mónica Venegas
Departamento de Fisiología y Tecnología de
Productos Vegetales, Instituto de la Grasa, CSIC,
Sevilla.
“El ricino como biofactoría”
24 de Abril
Miguel A. Botella
Departamento Biología Molecular y Bioquímica,
Universidad de Málaga.
“Plasma membrane repair mechanisms in plants”
6 de Marzo
Roque Bru
Instituto Multidisciplinar para el Estudio del Medio
"Ramon Margalef" (IMEM), Universidad de
Alicante.
Caracterizacion del proteoma de la baya
de vid en desarrollo mediante aproximaciones topdown y bottom-up
8 de Mayo
Giovanni Giuliano
Italian National Agency for New Technologies,
Energy and the Environment-ENEA. Roma.
“Novel roles of carotenoids in fruit and tuber
development”
23 de Marzo
Cathie Martin
Department of Cell and Developmental Biology,
John Innes Centre. Norwich – United Kingdom.
Enrichement of tomato fruit with health-promoting
anthocyanins by expression of selected
transcription factors
15 de Mayo
Mario A. Fares
IBMCP & Department of Genetics Smurfit Institute
of Genetics
University of Dublin, Irlanda.
“El papel de la poliploidia en la innovación
funcional en plantas: Una aproximación por
biología de sistemas”
2 de Octubre
Pedro L. Rodríguez
Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas
(IBMCP).
Regulación de la respuesta a ABA y de la
resistencia a sequía mediante los receptores
PYR/PYL y las proteínas fosfatasa 2C
16 de Octubre
Mª Dolores Rodríguez
Facultad de Biologia - CIALE
Universidad de Salamanca
Sustratos celulares de PP2Cs implicados en la
germinación y en las respuestas a estrés en
Arabidopsis
23 de Octubre
Jose Luís Crespo
Instituto de Bioquímica Vegetal y Fotosíntesis
Centro de Investigaciones Científicas Isla de la
Cartuja (CSIC-Universidad de Sevilla).
Control de procesos catabólicos y anabólicos por la
ruta TOR en Chlamydomonas
30 de Octubre
Juan Jordano
Instituto de Recursos Naturales y Agrobiologia del
CSIC. Sevilla.
Regulación mediante Heat Stress Factors, e
integración de señales hormales, en un programa e
mbrionario de longevidad y tolerancia a la
desecación
6 de Noviembre
Marc Martí Remon
Centro de Investigación Príncipe Felipe. Valencia.
Structure determination of higher-order chromatin
folding. Long-range annotation of the ENm008
ENCODE region
13 de Noviembre
Antonio Molina
CEO, Agrenvec SL. Madrid.
Vectores virales: Un caballo de troya molecular
20 de Noviembre
Eladio Barrio
Institut Cavanilles de Biodiversitat i Biologia
Evolutiva. Universitat de València.
Genética de la domesticación de las levaduras
vinícas
27 de Noviembre
José Ignacio Cubero
Departamento. de Genética, ETSIAM-UCO.
Córdoba.
Coexistencia de cultivos MG y convencionales
4 de Diciembre
Carlos Elías
Departamento de Periodismo Universidad Carlos
III de Madrid
El declive de la ciencia en la cultura
contemporánea
11 de Diciembre
Jose Luis Micol
Departamento de Biología Aplicada. Universidad
Miguel Hernández. Elche.
Disección genética de la morfogénesis foliar
29
6. ACTIVIDADES DE DIVULGACIÓN
Balance del año 2009 sobre actividades divulgativas:
Visitas guiadas al IBMCP para alumnos de Bachillerato (Programa “Con Ciencia Sé” del CSIC):
o
o
o
o
o
27 de Enero. IES Veles e Vent de Torrent (22 alumnos y 2 profesoras)
24 de Febrero. IES La Devesa de Carlet (26 alumnos y 2 profesores)
24 de Marzo. IES Joanot Martorell de Valencia (27 alumnos y 2 profesores)
28 de Abril. Colegio San Pedro Pascual de Valencia (22 alumnos y 1 profesor)
26 de Mayo. IES de Puzol (27 alumnos y 2 profesoras)
Visitas guiadas para Universitarios:
o 10 de Febrero. Visita de alumnos de Biotecnología de la ETSIA de la Universidad
Politécnica de Valencia (23 alumnos)
o 9 y 10 de Julio. Visita de participantes en el IV Congreso Interuniversitario de Biotecnología
(50 participantes y 4 organizadores)
Semana de la Ciencia 2009:
o 10 de Noviembre. Visita guiada al IBMCP para Profesores de Enseñanza Secundaria (27
profesores)
TOTAL: 196 ALUMNOS; 36 PROFESORES
30
7. PREMIOS Y RECONOCIMIENTOS
DISTINCIONES Y PREMIOS
Juan Carbonell
Profesor de Investigación del CSIC, ha sido distinguido por la Asociación Española de Científicos con la “Placa de
Honor a la Investigación Científica por sus aportaciones fundamentales como Fisiólogo Vegetal”
José Pío Beltrán
Profesor de Investigación del CSIC ha sido nombrado Coordinador Institucional del CSIC para la Comunidad
Valenciana.
Ramón Serrano
Catedrático de la Universidad Politécnica de Valencia, ha superado el índice H 50.
Ainhoa Genoves
Ha recibido el Premio de Consejo Social de la Universidad Politécnica de Valencia a la mejor Tesis del curso 20082009
MIEMBROS DE COMITÉS EDITORIALES
José Pío Beltrán
. Miembro del Comité Editorial de la Revista Métode
Ramón Serrano
. Miembro del Comité Editorial de las Revistas Internacionales:
- Planta
- Plant Physiology and Biochemistry
Ricardo Flores
. Miembro del Comité Editorial:
- RNA Biology
- Journal of Plant Pathology
Vicente Pallás
Editor Asociado de la Revista Spanish Journal of Agricultrual Sciences.
Santiago Elena
. Miembro de los siguientes Comités Editoriales:
- The American Naturalist
- Proceedings of the Royal Society B
- BMC Evolutionary Biology
- International Journal of Evolutionary Biology
- The Open Genomics Journal
- The Open Virology Journal
- Infection, Genetics & Evolution
Oscar Vicente
. Miembro del Comité Editorial:
- Notulae Scientia Biologicae
- Notulae Botanicae Horti Agrobotanici
. Editor Adjunto:
- Asian Journal of Plants Sciences
- Biotechnology
- International Journal of Botany
- Journal of Plant Sciences
- Research Journal of Botany
SOCIEDADES CIENTÍFICAS
Alejandro Atares
. Vocal de la Junta Directiva de la Sociedad Española de Cultivo In Vitro de Tejidos Vegetales desde 2007
Pedro Luis Rodríguez Egea
. Vocal de la Junta Directiva de la SEFV (Sociedad Española de Fisiología Vegetal)
José Pio Beltrán
. Presidente de la Federación de Sociedades Europeas de Plant Biology.
31
8. MASTER IBMCP
MÁSTER UNIVERSITARIO EN BIOTECNOLOGÍA MOLECULAR Y
CELULAR DE PLANTAS
Las Plantas constituyen una fuente valiosísima de productos y utilizaciones
de Interés muy diverso (agroalimentario, farmacológico, industrial,
ornamental y ecológico). La explotación al máximo de sus capacidades
productivas de un modo compatible con el respeto al medio ambiente exige,
cada día más, la incorporación, a las técnicas convencionales de
explotación de los conocimientos y técnicas de la moderna biotecnología
molecular y celular de plantas objeto de este Máster, enmarcado en el
programa de posgrad de Biotecnología de la UPV.
Créditos: 120 ECTS
Datos de Contacto:
Telf.: +34 96 387 78 76
mbmcp@posgrado.upv.es
www.ibmcp.upv.es
32
NOMBRE
UNIVERSIDAD DE PROCEDENCIA
Anna Aguilella Segura
Universidad Politécnica de Valencia
Rafael Aparicio Sanchís
Universid ad Politécnica de Valencia
Patricia Ballester Fuentes
Universidad de Valencia
Laura Campos Beneyto
Universidad Politécnica de Valencia
Cristina Codes Saez
Universidad de Valencia
Antoni Gandia Fernandez
Universidad Politécnica de Valencia
Lorena Garrido García
Universidad Politécnica de Valencia
Federico Grau Enguix
Universidad Politécnica de Valencia
Alberto Haro González
Universidad Politécnica de Valencia
Estefanía Huet Trujillo
Universidad de Valencia
Lucía Izquierdo Rubio
Universidad de Valencia
Vanesa Martínez Díaz
Universidad Politécnica de Valencia
Félix Martínez Macías
Universidad Politécnica de Valencia
Juan Vicente Muñoz Sanz
Universidad Politécnica de Valencia
María del Pilar Nieto Pérez
Universidad Politécnica de Valencia
Pizzio Gastón
Universidad Nacional de Quilmes (Argentina)
Cecilia Primo Planta
Universidad Politécnica de Valencia
Jose Manuel Rodríguez Reina
Universidad Politécnica de Valencia
Manuel Alejandro Sarrión Perdigones
Universidad Pablo Olavide (Sevilla)
Enric Miquel Sayas Montañana
Universidad Politécnica de Valencia
4. MEMORIA LÍNEAS Y GRUPOS DE INVESTIGACIÓN
1. Desarrollo y Acción Hormonal en Plantas
1.1. Desarrollo Reproductivo
Esta sublínea de investigación se centra en las rutas genéticas y de señalización que
gobiernan los patrones observados en diferentes aspectos del desarrollo de las plantas.
Los objetivos generales de esta sublínea de investigación son:
o
o
o
o
Conocer en detalle las redes genético-moleculares que gobiernan el desarrollo de
inflorescencias, flores y frutos.
Obtener modelos para explicar cómo tales redes actúan, y averiguar cómo diferentes
especies han desarrollado variaciones de dichas redes por evolución para generar
diversidad,
Identificar dianas moleculares para la manipulación de características agronómicamente
importantes, y
Generar herramientas biotecnológicas para mejorar la floración en especies hortícolas y de
cultivo.
Un objetivo estratégico de la investigación de esta sublínea es aplicar nuestro más reciente
conocimiento básico sobre el desarrollo de las plantas a la modificación de características
agronómicamente importantes en especies cultivadas. Ello se ve favorecido tanto por nuestra
selección de problemas biológicos a estudiar, como por el uso de cultivos modelo experimentales
distintos de Arabidopsis thaliana y Medicago truncatula.
Grupos de Investigación:
• Arquitectura de la Inflorescencia (Madueño, F. / Bradley, D.)
• Biología y Biotecnología del Desarrollo Reproductivo (Beltrán, J.P. / Cañas, L.A. / GómezMena, C.)
• Genética Molecular del Desarrollo de Carpelos y Frutos (Ferrándiz, C.)
35
DESARROLLO Y ACCIÓN
HORMONAL EN PLANTAS
Investigadores de Plantilla
Desmond Bradley
(Científico Titular CSIC)
Francisco Madueño Albi
(Científico Titular CSIC)
Investigadores Post-doctorales
Ana Berbel Tornero
(Contratada Proyecto)
Investigadores Pre-doctorales
Pedro Fernandez Nohales
(Beca I3P)
Antonio Serrano Mislata
José Alfredo Zambrano
Rodríguez (Beca Fundación M.
Yacucho )
Técnicos Superiores
Especializados
María José Domenech Mir
(Contratada Proyecto)
DESARROLLO REPRODUCTIVO: “Arquitectura de la Inflorescencia”
Las plantas presentan una enorme diversidad de formas en la naturaleza, que refleja la
variación en el tamaño, forma y posición de sus diferentes órganos. El número y la
disposición de esos órganos son la base de la arquitectura de la planta. Nuestro laboratorio
está interesado en entender el control de la arquitectura de la inflorescencia, la región de la
planta donde se forman las flores. Queremos conocer las redes genéticas que regulan el
desarrollo de la inflorescencia y de qué manera han evolucionado en diferentes especies para
generar la gran diversidad de arquitecturas presentes en la naturaleza.
En la clasificación de las inflorescencias, una división importante es entre determinadas e
indeterminadas. Las inflorescencias en las que el meristemo apical del tallo tiene una
capacidad de crecimiento ilimitada se denominan indeterminadas. Por el contrario, las
inflorescencias en las que el meristemo apical forma una flor terminal se denominan
determinadas. Otra división importante es entre simples y compuestas. En las inflorescencias
simples, las flores derivan directamente del meristemo del ápice del tallo, es decir, se forman
directamente en el tallo de la inflorescencia primaria. Por el contrario, en las inflorescencias
compuestas, el tallo de la inflorescencia primaria no produce las flores sino que se ramifica,
formando tallos secundarios, o de orden superior, donde se forman las flores.
La posición donde se forman las flores depende de la identidad de los meristemos de la
inflorescencia, de si el meristemo apical se mantiene como inflorescente o se convierte en
floral o de si el meristemo inflorescente principal produce meristemos florales o
inflorescentes secundarios. Nosotros estudiamos la red de genes que confieren la identidad a
los meristemos de la inflorescencia.
Por un lado, trabajamos con la especie modelo Arabidopsis thaliana, con inflorescencia
simple indeterminada. El crecimiento indeterminado de la inflorescencia de Arabidopsis, así
como el de otras muchas especies con inflorescencias indeterminadas, se debe a la actividad
del gen TERMINAL FLOWER1 (TFL1) que evita que el meristemo inflorescente se convierta
en floral. Para ello, TFL1 se expresa en el meristemo inflorescente, impidiendo la expresión
en el mismo de los genes de identidad floral LFY y AP1. Nosotros estudiamos cómo se
establece la expresión de TFL1 en el meristemo inflorescente, qué genes regulan su expresión
y cómo éstos regulan la arquitectura de la inflorescencia.
Como sistema comparativo, también trabajamos con especies modelo de leguminosas,
guisante y Medicago truncatula, con una inflorescencia indeterminada compuesta, donde las
flores se forman en inflorescencias secundarias laterales. En la red genética que especifica la
identidad de los meristemos en leguminosas, aparte de homólogos a los genes TFL1, LFY y
AP1, también participan nuevos genes responsables de la formación de las inflorescencias
secundarias, como por ejemplo VEG1. Nosotros trabajamos en la identificación y
caracterización de los genes de identidad de inflorescencia secundaria y en el análisis de
cómo ha evolucionado la red genes de identidad de meristemo en las leguminosas para dar
lugar a las inflorescencias compuestas.
36
PUBLICACIONES
- Benlloch, R.; Roque, E.; Ferrandiz, C.; Cosson, V.; Caballero, T.; Penmetsa, R.V.; Beltrán, J.P.; Cañas, L.A.; Ratet,
P.; Madueño, F. (2009). Aanlysis of B function in legumes: PISTILLATA proteins do not require the PI motif for
floral organ development in Medicago truncatula. Plant Journal. 60, 102-111
- Causier, B.; Bradley, D.; Cook, H.; Davies, B. (2009). Conserved intragenic elements were critical for the evolution
of the floral C-function. Plant Journal. 58, 41-52
CURSOS
- Madueño, F. “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas”
IBMCP-UPV 20 Horas
PATENTES
- Gómez, M.D.; Cañas, L.A.; Madueño, F.; Beltrán, J.P.
“Promotor y secuencias reguladoras de END1, un gen de guisante que se expresa específicamente en anteras”
Solicitud: P200000814
PROYECTOS
- “Papel de terminal Flower1 en el Control de la Arquitectura Vegetal. Análisis de los genes que regulan su
expresión”
BIO2006-10994 Del 01/10/2006 al 30/09/2009
Fig 1. Distintos tipos de inflorescencias
Fig 2. Hibridación in situ con la expresión de TFL1
(azul) y LFY (rojo) en ápice inflorescente de Arabidopsis
37
DESARROLLO Y ACCIÓN
HORMONAL EN PLANTAS
Investigadores de Plantilla
José Pío Beltrán Porter
(Profesor de Investigación
CSIC)
Luis Antonio Cañas Clemente
(Investigador Científico CSIC)
Investigadores Post-doctorales
Concha Gómez Mena
(Contratada Ramón y Cajal)
Edelín Marta Roque Mesa
(Contratada en proyecto)
DESARROLLO REPRODUCTIVO: “Biología y Biotecnología del Desarrollo Reproductivo”
El objetivo general del grupo se dirige hacia el estudio de genes implicados en el proceso de
floración (transición, inducción, morfogénesis y desarrollo de flores y frutos) con vistas a su
utilización biotecnológica en la producción de plantas modificadas genéticamente con interés
agronómico (leguminosas, tomate, melocotonero, tabaco, Paulownia, etc.). Estudiamos los genes
reguladores implicados en el proceso de floración (familia MADS-box) así como algunos de sus
genes diana con expresión específica en estambres. Utilizamos sus regiones promotoras para
expresar en dichos órganos genes citotóxicos que produzcan esterilidad masculina. Otras
aplicaciones biotecnológicas de dichos genes nos permiten adelantar, retrasar o suprimir el
proceso de floración en las plantas. También estudiamos los procesos relacionados con la
inducción mediante androesterilidad de frutos partenocárpicos en tomate. Por otra parte, estamos
desarrollando programas dirigidos a la puesta a punto de métodos de transformación genética de
leguminosas y de algunas plantas leñosas como el melocotonero o la Paulownia con vistas a su
mejora genética.
Líneas de investigación
- Estudio de genes implicados en el desarrollo floral de leguminosas. Estudiamos especialmente
el proceso de morfogénesis floral en leguminosas, utilizando Medicago truncatula como sistema
experimental y estableciendo paralelismos y diferencias con otras plantas modelo (Arabidopsis
thaliana o Antirrhinum majus), tanto a nivel fenotípico como a nivel molecular. Para alcanzar
estos objetivos, estamos caracterizando diversos mutantes afectados en estos procesos, aislando
los genes implicados en el mismo y realizando su análisis funcional en plantas transgénicas
utilizando técnicas de genética reversa para su silenciamiento (RNAi y VIGS).
Investigadores Pre-doctorales
Mónica Medina Herranz
(Becaria UPV)
Roberto Mondéjar Canet
(Contratado en proyecto)
Marjan Nasr
(Beca Santiago Grisolía)
Joanna Serwatowska
(Becaria I3P)
- Desarrollo de herramientas biotecnológicas para la generación de plantas androestériles. La
disponibilidad de genotipos androestériles es crucial para la obtención de semillas híbridas y abre
la posibilidad del manejo de las plantas de forma más respetuosa con el medio ambiente. Nuestro
objetivo es desarrollar herramientas biotecnológicas para la producción de plantas androestériles.
Para ello, estamos utilizando entre otras la región promotora de los genes PsEND1 y PsPO1 de
guisante, aislado en nuestro laboratorio, para dirigir de manera específica la expresión de agentes
citotóxicos (sistema barnasa/barstar) en tejidos estructurales de las anteras o del polen desde
estadios muy tempranos de su desarrollo.
Técnicos Superiores
Especializados
Mª Aurea Fernández Vázquez
- Desarrollo de técnicas de regeneración in vitro y transformación genética para la mejora
biotecnológica de especies de interés agronómico. Estas líneas de investigación pretenden
desarrollar la tecnología necesaria para la transformación genética de distintas especies de
leguminosas (Pisum, Medicago), de distintas especies del género Prunus (melocotonero,
albaricoquero), de algunas Solanáceas (tomate) y de algunas variedades de Paulownia con vistas
a su mejora genética mediante abordajes biotecnológicos (adelanto, retraso o supresión de la
floración para acortar la fase juvenil, producción de plantas androestériles, producción de frutos
partenocárpicos de tomate, mejora de cualidades organolépticas en frutos de variedades precoces
de melocotón, obtención de variedades resistentes/tolerantes al virus de la Sharka, aumento de la
producción de biomasa para producción de biocombustibles en Paulownia, etc.).
Ayudantes de Investigación
Mª Cruz Rochina Peñalver
Androesterilidad mediante Ingenieria Genética
38
PUBLICACIONES
- Beltrán, J.P. (2009). Plant Developmental Biology in Spain: From the origins to our days and prospects for the
future. International Journal of Developmental Biology. 53, 1219-1234
- Benlloch, R.; Roque, E.; Ferrandiz, C.; Cosson, V.; Caballero, T.; Penmetsa, R.V.; Beltrán, J.P.; Cañas, L.A.; Ratet,
P.; Madueño, F. (2009). Analysis of B function in legumes: PISTILLATA proteins do not require the PI motif for
floral organ development in Medicago truncatula. Plant Journal. 60, 102-111
PATENTES
- Gómez, M.D.; Cañas, L.A.; Madueño, F.; Beltrán, J.P. “Sequence regulating the anther-specific expression of a gene
and its use in teh production of androsterile plants and hybrid sedes” Oficina Española de Patentes y Marcas
2164599. Solicitud: P200000814. WO2001/73088 A1; US7,078,593 B2; CSIC-UPV. PCT/ES01/00127.
Patente licenciada a Plant Biosciences Limited (PBL), U.K.
- Roque E., Ellul P., Gómez, M.D., Madueño, F., Beltrán, J.P., Cañas, L.A. “Parthenocarpic tomatoes and production
method thereof” Oficina Española de Patentes y Marcas 2265232. Solicitud nº: P200401761. WO2006/095034;
US2009/0089900 A1; EP 1801222 A1. CSIC-UPV. PCT/ES2005/070102. Patente licenciada a Plant Biosciences
Limited (PBL). U.K.
- Cañas, L. A., Medina, M., Roque, E.,Castellblanque, L., Pineda, B., García-Sogo, B., Moreno, V., Beltrán J.P.
“Method for modifying the inflorescence architecture of plants” Oficina Española de Patentes y Marcas 2319842
Solicitud nº: P200700618. WO2008/107509 A1. CSIC-UPV. PCT/ES2008/070043. Patente licenciada a Plant
Biosciences Limited (PBL). U.K.
CURSOS
- Beltrán, J.P. “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas”
IBMCP-UPV 25 Horas
- Cañas, L.A. “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas”
IBMCP-UPV 40 Horas
PROYECTOS
- Cañas, L.A. “Renovación de la Red Temática del cultivo In Vitro y transformación genética de especies frutales”
BIO2007-30945-E Del 01/06/2008 al 31/05/2010
- Cañas, L.A. “Análisis genético y funcional del desarrollo floral en Medicago truncatula”
BIO2006-09374 Del 01/10/2006 al 30/09/2009
- Beltrán, J.P. “Aplicaciones biotecnológicas del promotor antero-específico END1 en tomate y trigo: obtención de
líneas androestériles, líneas productoras de frutos sin semillas y líneas de alta productividad bajo condiciones de
estrés abiótico”
PETRI-95-0979.OP.01. I.P Del 03/06/2006 al 02/06/2009
Tomates Partenocarpicos mediante Ingenieria Genética
Expresión en polen y tubos del promotor
39
DESARROLLO Y ACCIÓN
HORMONAL EN PLANTAS
DESARROLLO REPRODUCTIVO: “Genética Molecular del Desarrollo de Carpelos y Frutos”
Las plantas con flores o Angiospermas son el grupo de plantas que ha alcanzado un mayor éxito
evolutivo. Gran parte de este éxito reside en los frutos, una adquisición evolutiva clave de este grupo,
cuya función es proteger a las semillas en desarrollo y servir como mecanismo de dispersión, para
lo que han adoptado una inmensa diversidad morfológica y funcional. Los frutos también tienen un
valor económico muy importante, ya que representan la parte comestible de muchos cultivos, y también
son clave para la producción de semillas, aceites y otros productos no comestibles. El rendimiento y
la calidad de los frutos son, por tanto, de gran importancia para la producción agrícola. Por tanto,
la mejora de estos aspectos, claves para un agricultura cada vez más eficiente, es fundamental y va
a depender de un conocimiento cada vez más profundo de los mecanismos que controlan el desarrollo
de diferentes aspectos relacionados con la calidad del fruto, como forma, textura o tamaño.
Investigadores de Plantilla
Cristina Ferrandiz
(Científico Titular CSIC)
Investigadores Post-doctorales
Chloe Fourquin
Investigadores Pre-doctorales
Vicente Balanzà Pérez
(Beca-contrato GVA)
Marisa Navarrete Gómez
(Beca-contrato GVA)
Técnicos Superiores
Especializados
Rocío Pérez Espejo
(Programa JAE-TEC)
Carolina del Cerro Fernández
(Cargo a proyecto MICINN)
Visitantes
Maribel Colmenares
(Sabático)
Otros
Patricia Ballester Fuentes
(Técnico Superior Gerónimo
Forteza)
Vicent Llopis
(Proyecto Fin de Master)
Manuel Martín Andrés
(Proyecto Fin de Carrera)
40
Nuestro objetivo a largo plazo es entender cómo se dirige la morfogénesis y diferenciación de
carpelos (los órganos femeninos de la flor) y frutos, y cuáles son las bases genéticas de su
diversidad morfológica y funcional en las Angiospermas. Nos interesa conocer qué genes son los
reguladores principales de los procesos que dirigen la formación de sus distintos tejidos y que
confieren la forma final a los frutos y cómo las redes genéticas en las que se integran han
evolucionado en distintas especies para dar lugar a la increíble diversidad que encontramos en la
Naturaleza.
Líneas de investigación
•
Actualmente estamos desarrollando este trabajo en varias lineas:
•
Evolución y desarrollo de la morfología del fruto en leguminosas
•
Redes genéticas que controlan el mantenimiento de los meristemos reproductivos en
Arabidopsis
PUBLICACIONES
- Trigueros, M; Navarrete-Gómez, M.; Sato, S.; Christensen, S.K.; Pelaz, S.; Weigel, D.; Yanofsky, M.F.; Ferrandiz,C.
(2009). The NGATHA Genes Direct Style Development in the Arabidopsis Gynoecium. Plant Cell. 21, 1394-1409
- Scacchi, E.; Osmont, K.S.; Beuchat, J.; Salinas, P.; Navarrete-Gómez, M.; Trigueros, M.; Ferrandiz, C.;
Hardtke, C.S. (2009). Dynamic, auxin-responsive plasma membrane to nucleus movement of Arabidopsis BRX.
Development. 136, 2059-2067
- Alabadi, D.; Blazquez, M.A.; Carbonell, J.; Ferrandiz, C.; Pérez-Amador, M.A. (2009). Instructive Roles for
Hormones in Plant Development. International Journal of Developmental Biology. 53, 1597-1608
- García-Jimenez, P.; García-Maroto, F.; Garrido-Cardenas, J.A.; Ferrandiz, C.; Robaina, R.R. (2009). Differential
expression of the ornithine decarboxylase gene during carposporogenesis in the thallus of the red
seaweed Grateloupia imbricata (Halymeniaceae). Journal of Plant Physiology. 166, 1745-1754
- Benlloch, R.; Roque, E.; Ferrandiz, C.; Cosson, V.; Caballero, T.; Penmetsa, R.V.; Beltrán, J.P.; Cañas, L.A.; Ratet,
P.; Madueño, F. (2009). Analysis of B function in legumes: PISTILLATA proteins do not require the PI motif for
floral organ development in Medicago truncatula. Plant Journal. 60, 102-111
- Sundberg, E., Ferrándiz, C. (2009). Gynoecium patterning in Arabidopsis: a basic plan behind a complex structure
Fruit Development and Seed Dispersal. Annual Plant Reviews. 35-69
CURSOS
- “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas”
IBMCP-UPV 20 Horas
PROYECTOS
- “Workshop on molecular mechanisms controlling flower development”
BIO2008-04770-E Del 15/02/2009 al 30/08/2009
- “El papel integrador de los genes TOP y la señalización por auxinas en las rutas de morfogénesis del fruto en
Arabidopsis”
DGI BIO2006-10358 Del 01-10-2006 al 30-09-2009.
41
1.2. Regulación de la Señalización y el Metabolismo de Hormonas
1. Desarrollo y Acción Hormonal en Plantas
Esta sublínea de investigación se centra en la regulación hormonal que subyace al control de distintos
procesos en biología vegetal, tales como el crecimiento de la planta, la transición entre diferentes
estadíos de desarrollo, y la interacción entre las plantas y el entorno.
La investigación está enfocada hacia el conocimiento del papel específico de las hormonas en los
diversos aspectos de la vida de las plantas, desde su desarrollo temprano hasta sus mecanismos de
defensa, con especial énfasis en los mecanismos moleculares de regulación de la biosíntesis de las
hormonas y su señalización, y en la regulación cruzada entre diferentes hormonas (y entre las hormonas
y otros parámetros ambientales).
Eventualmente, una parte importante de la actividad investigadora está encaminada a la aplicación del
conocimiento básico a la modificación de características agronómicas importantes en los cultivos, lo
cual se refleja al menos en dos aspectos: la elección del problema biológico a estudiar, y la elección de
modelos experimentales distintos de Arabidopsis.
Grupos de Investigación :
• Regulación Hormonal de la Fructificación y el Desarrollo del Fruto (García-Martínez, J.L. /
Chamarro, J. / López-Díaz, I.)
• Señalización del estrés hídrico mediada por la hormona ABA (Rodríguez, P.L.)
• Señalización Hormonal y Plasticidad Vegetal (Blázquez, M.A. / Alabadí, D.)
• Señalización Hormonal del Desarrollo y Senescencia de Órganos reproductivos (Carbonell, J. /
Gómez, M.D. / Pérez-Amador, M.A.)
• Regulación Hormonal de la Interacción entre Defensa y Desarrollo (León, J.)
• Resistencia Inducida en Arabidopsis (Tornero, P.)
42
DESARROLLO Y ACCIÓN
HORMONAL EN PLANTAS
Investigadores de Plantilla
José Luis García Martinez
(Profesor de Investigación CSIC)
Jesús Chamarro Lapuerta
(Científico Titular CSIC)
Isabel López-Díaz
(Científico Titular CSIC)
Investigadores Post-doctorales
Esther Carrera Bergua
(Contratada Ramón y Cajal)
Omar Ruiz Rivero
(Contratado con cargo a Proyecto)
Investigadores Pre-doctorales
Miriam Gallego García
(Becaria FPI)
Liliam Martinez Bello
(Becaria JAE)
Ayudantes de Investigación
Ana Ahuir Roca
(Ayudante de laboratorio)
Teresa Sabater Gimeno
(Ayudante de laboratorio)
REGULACIÓN DE LA SEÑALIZACIÓN Y EL METABOLISMO DE HORMONAS:
“Regulación Hormonal de la Fructificación y el Desarrollo del Fruto”
Objetivos científicos
La fructificación (cambio del ovario en reposo a crecimiento activo tras la polinización
de la flor), proceso clave en el desarrollo y producción de frutos, está controlada por
hormonas vegetales, principalmente giberelinas (GAs) y auxinas. Estas hormonas
regulan también otros aspectos del crecimiento y desarrollo vegetal como la
germinación, la floración y el crecimiento del tallo.
El tomate es una especie de gran interés económico que necesita ser tratado con
hormonas para evitar problemas de cuajado en determinadas condiciones
medioambientales (p. ej. altas temperaturas).
En nuestro laboratorio estamos interesados en conocer el papel que juegan GAs y
auxinas, así como su interacción, en la regulación de la fructificación y desarrollo del
fruto de tomate(Solanum Lycopersicom) (“en itálicas”) a nivel fisiológico, bioquímico y
molecular.
Un objetivo específico de nuestro trabajo es saber cómo está regulada la expresión de
genes que codifican enzimas del metabolismo (biosíntesis e inactivación:
GA20ox,GA3ox y GA2ox) y factores de transducción de señal de GAs (GID1, DELLA,
SLY) y auxinas (Aux/IAAs y ARFs) durante la fructificación. En nuestra investigación
utilizamos el cultivar Micro-Tom como sistema experimental, que presenta una serie de
ventajas debido a su pequeño tamaño, rapidez de crecimiento, facilidad de
transformación y disponibilidad de una colección de líneas casi-isogénicas con
mutaciones de interés (gracias a la colaboración con el Dr L. Peres, Universidad de
Sao Paulo, Brasil).
Metodologías utilizadas
Entre las metodologías utilizadas en nuestro trabajo cabe destacar:
• Identificación y cuantificación de hormonas mediante HPLC y cromatografía
capilar acoplada a espectrometría de masas (GC-MS)
• Determinación de actividades enzimáticas del metabolismo de GAs utilizando
precursores marcados con isótopos estables y radioactivos
• Transformación de tomate mediante Agrobacterium
• Uso de mutantes con capacidad de fructificación partenocárpica (35S:GA20ox,
procera, pat-2)
• Análisis transcriptómico utilizando el microchip TOM2 (que contiene unos 11.000
unigenes de tomate)
• Técnicas diversas de biología molecular (incluyendo qRT-PCR, uso de GUS como
marcador molecular, e hibridación in situ)
PUBLICACIONES
- Huerta, L.; García-Lor, A.; García-Martínez, J.L. (2009). Characterization of
gibberellin 20-oxidases in the citrus hybrid Carrizo citrange. Tree Physiology. 29,
569-577
Plantas de tomate Micro-Tom
(Scott and Harbaugh, 1989)
- Stavang, J.A.; Gallego-Bartolome, J.; Gómez, M.D.; Yoshida, S.; Asami, T.; Olsen, J.E.;
García-Martínez, J.L.; Alabadí, D.; Blázquez, M.A. (2009). Hormonal regulation of
temperatura-induced growth in Arabiodpsis. Plant Journal. 60, 589-601
PROYECTOS
- García, J.L. “Regulación Hormonal del desarrollo reproductive: Papel de las
Giberelinas y su interacción con Auxinas”
BIO2006-13437 Del 01/10/2006 al 30/09/2009
43
DESARROLLO Y ACCIÓN
HORMONAL EN PLANTAS
REGULACIÓN DE LA SEÑALIZACIÓN Y EL METABOLISMO DE HORMONAS:
“Señalización del estrés hídrico mediada por la hormona ABA”
La hormona ácido abscísico (ABA) desempeña un papel crucial en la respuesta de las plantas
ante situaciones de sequía, así como en la regulación de su crecimiento y desarrollo. El
conocimiento de su mecanismo de acción ofrece numerosas oportunidades para reforzar la
respuesta vegetal ante situaciones de falta de agua y podría tener un fuerte impacto en la
biotecnología agrícola.
Investigadores de Plantilla
Pedro Luis Rodriguez Egea
(Investigador Científico CSIC)
Investigadores Post-doctorales
Miguel Gonzalez-Guzman
Investigadores Pre-doctorales
Regina Antoni Alandes
Lesia Rodriguez Solovey
Julia Santiago Cuellar
Desde el descubrimiento del ABA, hace más de 40 años, numerosos grupos de investigación
han tratado de elucidar el proceso de señalización. Nuestro grupo, en colaboración con el
equipo del Dr JK Zhu (Univ. de California), publicó un trabajo científico en la revista
Nature, en el que se establece el módulo mínimo de señalización de la hormona. Al igual que
un mensaje debe encontrar un receptor para ser entendido, la planta dispone de receptores
de la hormona que perciben el mensaje de estrés hídrico mediado por el aumento de los
niveles de ABA y ponen en marcha una compleja respuesta adaptativa. El módulo descubierto
se concreta en cuatro componentes -el receptor de la hormona, proteínas fosfatasa de tipo
2C, quinasas de la familia SnRK2 y factores de transcripción tipo ABF/AREB- que la planta
emplea para percibir el aviso de la hormona sobre la escasez de agua y transmitir esa señal
hasta el genoma vegetal.
Esta investigación se suma a un estudio previo, realizado en colaboración con el Dr JA
Marquez (EMBL), y publicado simultáneamente en la revista Nature. Este segundo trabajo
describe la estructura tridimensional de uno de los receptores de la hormona, PYR1, lo cual
permite entender a nivel atómico la interacción molecular de la hormona en la cavidad del
receptor. La identificación de los receptores de la hormona ABA fue unos de los grandes
hitos del campo durante el año 2009. El descubrimiento, publicado en la revista Science, fue
liderado por el científico Sean Cutler (Universidad de California), y en él participamos 6
laboratorios de EEUU, Canadá y España.
Los resultados obtenidos en estas investigaciones permitirán en un futuro plantear abordajes
químicos contra la escasez de agua, por ejemplo mediante la activación de receptores por
moléculas sintéticas, una especie de fármacos contra la sequía, o bien estrategias de mejora
genética que impliquen la inactivación de reguladores negativos de la señalización hormonal
o el reforzamiento de reguladores positivos.
44
PUBLICACIONES
- Park, S-Y.; Fung, P.; Nishimura, N.; Jensen, D.R.; Fujii, H.; Zhao, Y.; Lumba, S.; Santiago, J.; Rodrigues, A.; Chow,
T-S.; Alfred, S.E.; Bonetta, D.; Finkelstein, R.; Provart, N.J.; Desveaux, D.; Rodriguez, P.L.; McCourt, P.; Zhu, J-K;
Schroeder, J.I.; Volkman, B.F.; Cutler, S.R. (2009). Abscisic acid inhibits type 2C protein phosphatases via the
PYR/PYL family of ABA-binding START proteins. Science 324, 1068-1071.
- Rodrigues, A.; Santiago, J.; Rubio, S.; Saex, A.; Osmont, K.S.; Gadea, J.; Hardtke, C.S.; Rodriguez, P.L. (2009)
The Short-Rooted Phenotype of the brevis radix Mutant Partly Reflects Root Abscisic Acid Hypersensitivity. Plant
Physiology. 149, 1917-1928
- Rubio, S.; Rodrigues, A.; Dizon, M.B.; Galle, A.; Kim, T.H.; Santiago, J.; Flexas, J.; Schroeder, J.I.; Rodríguez, P.L.
(2009). Triple Loss of Function of Protein Phosphatases Type 2C Leads to partial Constitutive Response to
Endogenous Abscisic Acid. Plant Physiology. 150, 1345-1355
- Vlad, F.; Rubio, S.; Rodrigues, A.; Sirichandra, C.; Belin, C.; Robert, N.; Leung, J.; Rodriguez, P.L.; Laruiere, C.;
Merlot, S. (2009). Protein Phosphatases 2C Regulate the activation of the Snf1-Related kinase OST1 by Abscisic
Acid in Arabidopsis. Plant Cell. 21, 3170-3184
- Fujii, H.; Chinnusamy, V.; Rodrigues, A.; Rubio, S.; Antoni, R.; Park, S.Y.; Cutler, S.R.; Sheen, J.; Rodriguez, P.L.;
Zhu, J.K. (2009). In Vitro reconstitution of an Abscisic Acid signalling pathway. Nature. 462, 660-666
- Santiago, J.; Dupeux, F.; Round, A.; Antoni, R.; Park, S.Y.; Jamin, M.; Cutler, S.R.; Rodriguez, P.L.; Marquez, J.A.
(2009). The Abscisic Acid receptor PYR1 in complex with Abscisic Acid. Nature. 462, 465-469
- Santiago, J.; Rodrigues, A.; Saez, A.; Rubio, S.; Antoni, R.; Dupeux, F.; Park, S.Y.; Marquez, J.A.; Cutler, S.R.;
Rodriguez, P.L. (2009). Modulation of drought resistance by the abscisic acid receptor PYL5 through inhibition of
clade A PP2Cs. Plant Journal. 60, 575-588
TESIS
- Silvia Rubio Novella. “La Biosístesis del CoA y su papel esencial en el establecimiento de la plántula en la respuesta
al estrés osmótico/salino y en el almacenamiento de lípidos en Arabidopsis thaliana”
Director Tesis: Rodriguez, P.L. Universidad Politécnica de Valencia
- Américo do Patrocinio Rodrigues. “Abscisic Acid signal tradution: Regulation by HAB1 and interaction with
brassinosteroids mediated by BRX”
Director Tesis: Rodriguez, P.L. Universidad Politécnica de Valencia.
PATENTES
- Rubio, S.; Rodriguez, P.L.
“Utilización del Enzima Fosfopanteteina Adeniltrasferasa, implicado en la Biosíntesis del Coenzima A, en la mejora
del crecimiento vegetal”
Solicitud: P2008/01366
CURSOS
- “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas”
IBMCP-UPV 8 Horas
PROYECTOS
- “Regulación por Ácido Abscísico de la respuesta al estrés Hídrico, crecimiento y desarrollo vegetal”
BIO2008-00221 Del 01/01/2009 al 31/12/2011
45
DESARROLLO Y ACCIÓN
HORMONAL EN PLANTAS
REGULACIÓN DE LA SEÑALIZACIÓN Y EL METABOLISMO DE HORMONAS:
“Señalización Hormonal y Plasticidad Vegetal”
Nuestro laboratorio está interesado en el estudio del mecanismo molecular que explica el alto
grado de plasticidad del desarrollo vegetal. El tipo de preguntas que nos hacemos es: ¿cómo
se integra toda la información ambiental (luz, temperatura, etc) y endógena (edad de la
planta, estado nutricional, etc) para decidir el programa de desarrollo óptimo en cada
momento? ¿Cómo distinguen las plantas entre señales y ruido? ¿Qué valor adaptativo tienen
los mecanismos que conocemos? ¿Cómo han evolucionado los circuitos que regulan el
crecimiento?
Investigadores de Plantilla
Miguel Ángel Blázquez
(Investigador Científico CSIC)
David Alabadí
(Científico Titular CSIC)
Investigadores Post-doctorales
Antonella Locascio
(Contratada Proyecto)
Iva McCarthy
(Contrato JAE)
Investigadores Pre-doctorales
Javier Gallego Bartolomé
(Beca I3P)
Nora Marín
(Beca JAE)
Berta Sotillo
(Contratada Proyecto)
Técnicos Superiores
Especializados
Isabela Avellaneda
(Contratada JAE)
Nuestra hipótesis es que la plasticidad radica en la propia arquitectura de las redes de
señalización; es decir, lo que proporciona flexibilidad y robustez al desarrollo vegetal es la
gran interconectividad entre las rutas de señalización de hormonas y de factores ambientales.
Casi todo nuestro trabajo se centra en el estudio de las giberelinas, las auxinas y los
brasinosteroides en Arabidopsis, empleando técnicas de genética molecular, bioquímica y
genómica.
Algunos ejemplos de nuestros proyectos en curso son los siguientes:
. Regulación de la fotomorfogénesis por giberelinas
Nada más germinar, las plantas deciden entre dos programas de desarrollo, escoto- y
fotomorfogénesis, dependiendo de la ausencia o presencia de luz, respectivamente. Esta
decisión está regulada principalmente por COP1, una E3-ubiquitina ligasa que inactiva en la
oscuridad factores de transcripción necesarios para la expresión de genes inducidos por luz.
Nosotros hemos encontrado que las giberelinas, como los brasinosteroides, también
participan en esta regulación, reprimiendo la fotomorfogénesis y promoviendo la
escotomorfogénesis en la oscuridad. Y hemos encontrado que este papel lo ejercen a través de
la modulación de la concentración o la actividad de factores de transcripción regulados por
luz, como HY5 y los PIF.
. Interacción entre las auxinas y las giberelinas
Estas dos hormonas solapan en la regulación de muchos procesos de crecimiento. Por
ejemplo, ambas son necesarias para la expansión celular que explica el alargamiento de los
tallos, los peciolos y los hipocotilos. Nosotros hemos encontrado que las auxinas regulan este
proceso en gran parte a través del control de la expresión de genes del metabolismo de
giberelinas, y que lo hacen de manera distinta dependiendo de cada gen y del tejido que se
trate.
. Regulación del crecimiento por temperatura (en colaboración con J.L. García Martínez)
Dentro del rango de temperaturas soportables para una planta, su crecimiento aumenta a
mayores temperaturas. Por ejemplo, los hipocotilos de Arabidopsis son más altos a 29 que a
20ºC. Esta respuesta a la temperatura está mediada por auxinas, y nosotros hemos
encontrado que también participan las giberelinas y los brasinosteroides. Nuestro objetivo es
elucidar la contribución de cada una de estas hormonas y establecer el mecanismo de
interacción entre ellas.
. Papel de las poliaminas en la formación de haces vasculares (en colaboración con J.
Carbonell)
El proceso de diferenciación del xilema incluye la deposición organizada de lignina y culmina
con la muerte de las células. Las poliaminas participan de forma determinante en la
regulación de este proceso, puesto que un mutante incapaz de sintetizar termoespermina
carece de metaxilema y muestra un fenotipo enano. Nosotros investigamos el mecanismo
molecular de esta regulación, que sabemos que implica un estricto control de la expresión
génica.
46
PUBLICACIONES
- Alabadí, D.; Blázquez, M. (2009). Molecular Interactions between light and hormone signaling to control plant
growth. Plant Molecular Biology. 69, 409-417
- Dorcey, E.; Urbez, C.; Blázquez, M.A.; Carbonell, J.; Perez-Amador, M.A. (2009). Fertilization dependent auxin
response in ovules triggers fruit development through the modulation of gibberellins metabolism in Arabidopsis.
Plant Journal. 58, 318-332
- Carbonell, J.; Blázquez, M.A.; (2009). Regulatory Mechanisms of Polyamine Biosynthesis in Plants. Genes &
Genomics. 31, 107-118
- Stavang, J.A.; Gallego-Bartolome, J.; Gómez, M.D.; Yoshida, S.; Asami, T.; Olsen, J.E.; García-Martínez, J.L.;
Alabadí, D.; Blázquez, M.A. (2009). Hormonal Regulation of Temperature-Induced growth in Arabidopsis. Plant
Journal. 60, 589-601
- Alabadí, D.; Blázquez, M.A.; Carbonell, J.; Ferrandiz, C.; Pérez-Amador, M.A. (2009). Instructive Roles for
Hormones in Plant Development. International Journal of Developmental Biology. 53, 1597-1608
- Orzaez, D.; Granell, A.; Blázquez, M.A. (2009). Manufacturing antibodies in the plant cell. Biotech J. 4, 1712-1724
CURSOS
- Blázquez, M.A. “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas”
IBMCP-UPV 37 Horas
- Alabadí, D. “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas”
IBMCP-UPV 16 Horas
PROYECTOS
- Blázquez, M.A. “Función y Potencial Biotecnológico de los Factores de transcripción de las Plantas”
CSD2007-00057 Del 01/10/2007 al 29/11/2012
- Blázques, M.A. “Mecanismo de Control de la Fotomorfogenesis por Giberelinas en Arabidopsis”
BIO2007-60923 Del 01/12/2007 al 30/11/2010
47
DESARROLLO Y ACCIÓN
HORMONAL EN PLANTAS
REGULACIÓN DE LA SEÑALIZACIÓN Y EL METABOLISMO DE HORMONAS:
“Señalización Hormonal del Desarrollo y senescencia de Órganos Reproductivos”
La actividad investigadora del grupo se centra en los procesos alternativos que dirigen el
destino del pistilo de una flor hacia su desarrollo (fructificación) o hacia su destrucción
(senescencia) y su control por diferentes hormonas, fundamentalmente auxinas, giberelinas y
etileno. Conocer las bases moleculares que implicadas en estos procesos es el primer
paso para poder diseñar aplicaciones biotecnológicas.
Interés
El interés del grupo se dirige a identificar genes implicados en la fructificación y senescencia
del pistilo. Inicialmente se han estudiado cambios morfológicos, bioquímicos y en la
expresión de genes en guisante y tomate. Actualmente se utiliza como sistema experimental
Arabidopsis thaliana.
Investigadores de Plantilla
Juan Carbonell
(Profesor de Investigación CSIC)
Maria Dolores Gómez
(Científico Titular CSIC)
Miguel Angel Pérez-Amador
(Científico Titular CSIC)
Investigadores Post-doctorales
Cristina Urbez
(Contratado CSIC)
Investigadores Pre-doctorales
Carolina Gallego
(Beca JAE-pre)
Raquel Sacristán Tarrazo
(Beca FPI)
Francisco Vera Sirera
(Contratado Proyecto)
Técnicos Superiores
Especializados
Clara Fuster
(Contratado FP)
Ayudante Investigación
María Angeles Argomániz
(Ayudante Diplomado)
48
Líneas de investigación
El proyecto actualmente en ejecución se centra en la investigación del mecanismo molecular
por el cual la señalización por GAs coordina la fructificación en los diferentes tejidos que
constituyen el pistilo. En particular estamos interesados en saber si:
•
La señalización por GAs tiene lugar a través de los mismos o diferentes elementos
en óvulos y valva.
•
La activación de la señalización por GAs es un prerrequisito para controlar el
crecimiento del ovario.
•
Las GAs controlan la fructificación a través de los mismos o diferentes genes diana
en óvulos y valva.
Para responder estas preguntas planificamos utilizar una combinación de aproximaciones
genéticomoleculares y genómicas en Arabidopsis lo que permite una fina disección de la
acción de las GAs enlos diferentes tejidos que constituyen un fruto en desarrollo. Los
principales objetivos del proyecto son:
•
El análisis del mapa de expresión de los diferentes elementos de la señalización
por GAs (GIDs, DELLAs y SLY) en el pistilo, para identificar los elementos
concretos que son relevantes para la fructificación.
•
El análisis genético de los alelos mutantes de los genes DELLA, para confirmar
la implicación de los diferentes elementos en la fructificación.
•
La manipulación de la expresión espacial y temporal de la expresión de los genes
DELLA en pistilos, para determinar la implicación de las GAs en la coordinación
del crecimiento del fruto y de la semilla.
•
La identificación de los genes diana de las proteínas DELLA en óvulos y ovario,
para establecer las funciones particulares de las GAs en los diferentes tejidos.
•
La búsqueda de mutaciones que afectan a la función de las DELLAs durante la
fructificación, para permitir la identificación de efectores que interaccionan con
ellas o que están aguas abajo.
PUBLICACIONES
- Dorcey, E.; Urbez, C.; Blazquez, M.A.; Carbonell, J.; Perez-Amador, M.A. (2009)
Fertilization-dependent auxin response in ovules triggers fruit development through the modulation of gibberellin
metabolism in Arabidopsis. Plant Journal. 58, 318-332
- Carbonell, J.; Blazquez, M.A. (2009). Regulatory Mechanisms of Polyamine Biosynthesis in Plants.Gene &
Genomics. 31, 107-118
- Ripoll, J.J.; Rodriguez-Cazorla, E.; Gonzalez-Reig, S.; Andujar, A.; Alonso-Cantabrana, H.; Perez-Amador, M.A.;
Carbonell, J.; Martinez-Laborda, A.; Vera, A. (2009). Antagonistic Interactions between Arabidopsis K-homology
domain genes uncover PEPPER as a positive regulator of the central floral repressor FLOWERING LOCUS C.
Developmental Biology. 333, 251-262
- Stavang, J.A.; Gallego-Bartolome, J.; Gomez, M.D.; Yoshida, S.; Asami, T.; Olsen, J.E.; Garcia-Martinez, J.L.;
Alabadi, D.; Blazquez, M.A. (2009). Hormonal regulation of temperature induced growth in Arabidopsis. Plant
Journal. 60, 589-601
- Marques, M.C.; Alonso-Cantabrana, H.; Forment, J.; Arribas, R.; Alamar, S.; Conejero, V.; Perez-Amador, M.A.
(2009). A new set of ESTs and cDNA clones from full length and normalized libraries for gene discovery and
functional characterization in citrus. BMC Genomics. 10, 428-444
- Alabadi, D.; Blazquez, M.A.; Carbonell, J.; Ferrandiz, C.; Perez-Amador, M.A. (2009). Instructive roles for
hormones in plant development. International Journal of Developmental Biology. 53, 1597-1608
PATENTES
- Gómez, M.D.; Cañas, L.A.; Madueño, F.; Beltrán, J.P.
“Promotor y secuencias reguladoras de END1, un gen de guisante que se expresa específicamente en Anteras”
Solicitud: P200000814
CURSOS
- Carbonell, J. “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas”
IBMCP-UPV 14 Horas
- Gómez, M.D. “Nuevas Técnicas en Biología Molecular”
Universidad Jaume I (Castellón) 20 Horas
- Gómez, M.D. “Máster Interuniversitario en Biología Molecular, Celular y Genética”
Universidad Jaume I (Castellón) 20 Horas
PROYECTOS
- Pérez, M.A. “Análisis de la coordinación de los programas de desarrollo de semillas y frutos durante la
fructificación”
BIO2008-01039 Del 01/01/2009 al 31/12/2011
49
DESARROLLO Y ACCIÓN
HORMONAL EN PLANTAS
REGULACIÓN DE LA SEÑALIZACIÓN Y EL METABOLISMO DE HORMONAS:
“Regulación Hormonal de la Interacción entre Defensa y Desarrollo”
Las plantas, como organismos vivos sin capacidad de desplazamiento, están sometidas a
continuos factores de estrés ambientales de los que se defiende mediante la activación de
respuestas de defensa tanto específicas frente a un determinado factor como genéricas frente a
cualquier proceso de estrés.
La activación de tales respuestas requiere a menudo de recursos energéticos y del uso de rutas
de señalización que pueden ser más o menos específicas dependiendo del factor de estrés.
Esta exigencia de recursos energéticos y de componentes de señalización se detrae
frecuentemente de la ejecución de programas de desarrollo que están perfectamente definidos
en la planta en ausencia de estrés.
Investigadores de Plantilla
Jose León Ramos
(Investigador Científico CSIC)
Investigadores Pre-doctorales
Rosa Colom Moreno
Jorge Lozano Juste
(Contratado proyecto)
Ricardo Mir Moreno
(Beca-Contrato FPU)
Laura Yeves González
(Beca-Contrato JAE)
Técnicos Superiores
Especializados
Esther Brizuela Cantero
(Contratada Proyecto)
Alberto Coego González
(Contratado Proyecto)
Nuestro grupo está interesado en analizar precisamente los mecanismos que regulan la
interacción entre respuestas de defensa y programas de desarrollo en plantas. Para ello,
hacemos uso de Arabidopsis thaliana como sistema modelo y efectuamos aproximaciones
experimentales que incluyen técnicas bioquímicas, genéticas, de biología molecular y celular,
genómicas y proteómicas aplicadas al estudio de cuatro tipo de moléculas con actividad
reguladora tanto en defensa como en desarrollo y que incluyen al óxido nítrico (NO) y a los
ácidos salicílico (SA), jásmonico (JA) y abscísico (ABA).
Nuestro enfoque para el estudio de estas hormonas incluye tanto su biosíntesis como su modo
de acción, y analizamos tanto respuestas frente a factores de estrés biótico (resistencia frente a
bacterias fitopatógenas e insectos) como abiótico (luz UV, deshidratación y herida o daño
mecánico), y procesos del desarrollo relacionados con transición entre fases (germinación de
semillas, tiempo de floración y senescencia).
Para coordinar la ejecución de los diferentes programas de desarrollo con la activación de
respuestas a estrés, la planta dispone de redes de señalización fuertemente interconectadas que
permiten por un lado definir jerarquías y por otro optimizar los recursos mediante el uso de
componentes comunes entre varías rutas de señalización que actúan como nodos de
intercomunicación.
Nuestro enfoque incluye por tanto la generación y caracterización molecular y funcional de
mutantes afectados en dos o más vías de señalización activadas por las hormonas antes
mencionadas.
Nuestro objetivo final es el de generar la suficiente información que nos permita modelizar
como se produce la interacción entre las diferentes hormonas y sus correspondientes vías de
señalización para permitir a la planta activar o ejecutar una respuesta o programa en el
contexto de la fisiología global de la planta en su contexto ambiental.
Líneas de investigación
• Biosíntesis y modo de acción del óxido nítrico. Interacción con ABA, giberelinas y
auxinas.
•
Regulación del tiempo de floración en respuesta a estrés. Funciones del ácido salicílico y
del ácido jasmónico.
•
Proteómica de modificaciones postraduccionales mediante nitración en tirosina o
ubiquitinación en lisina.
PROYEC TOS
- “Biosíntesis y función del Óxido Nítrico en Arabidopsis. Conexión con los Ácidos abscísico, Salicílico y Jasmónico”
BIO2008-00839 Del 01/01/2009 al 31/12/2011
- “Función y Potencial Biotecnológico de los factores de transcripción de las Plantas”
CSD2007-00057 Del 01/10/2007 al 29/11/2012
50
DESARROLLO Y ACCIÓN
HORMONAL EN PLANTAS
REGULACIÓN DE LA SEÑALIZACIÓN Y EL METABOLISMO DE HORMONAS:
“Resistencia Inducida en Arabidopsis”
Objetivos científicos y metodologías
Las plantas son resistentes a un número considerable de patógenos que intentan
colonizarlas. En nuestro grupo estudiamos aspectos de diversas resistencias, lo que
tienen en común y lo que las diferencia. En lo que respecta a la resistencia basal de
Arabidopsis thaliana (Arabidopsis) a Pseudomonas syringae pv tomato DC3000 (Pto),
se han identificado dos componentes fundamentales, el gen NPR1 y el ácido salicílico
(SA). En una primera aproximación, la presencia de un patógeno hace que se sintetice
SA, y este es percibido por NPR1. Esta proteína es capaz de orquestar la respuesta
defensiva de las plantas.
Nuestras líneas de trabajo giran en torno a estos dos componentes:
Investigadores de Plantilla
Pablo Tornero
(Científico Titular CSIC)
1.-Señalización del SA. Buscamos mutantes que respondan de forma diferencial al SA
exógeno. También buscamos en la variación natural de Arabidopsis variaciones
cuantitativas (QTLs) que modifiquen el efecto del SA. La idea básica es describir los
componentes adicionales a NPR1 en la percepción y metabolismo del SA.
Investigadores Pre-doctorales
Juan Vicente Canet
(Beca JAE-PreDoc)
Becarios
Albor Dobón
Respuesta de la RIL Bay-0 x Sh-0 frente al SA, En la izquierda, distribución de las
frecuencias fenotípicas. En la derecha, mapa de los putativos QTLs.
2.-Resistencia independiente del SA. Existen plantas transgénicas con un enzima que
degrada SA (plantas Nahg), por lo que son muy susceptibles a Pto. Al mutagenizar esta
línea, encontramos plantas que suprimen el fenotipo de susceptibilidad sin afectar a
NahG. Así, estamos analizando la parte de resistencia independiente de SA.
Tinción de callosa en plantas
silvestres control (izquierda) y con las
defensas inducidas (derecha)
3.-Resistencia independiente de NPR1. Si bien una parte apreciable de la resistencia
(especialmente la resistencia sistémica adquirida o SAR) depende de NPR1, algunos
tipos de resistencias están poco afectadas por la ausencia de NPR1. Al combinar npr1
con otros mutantes, estamos estudiando los componentes de la resistencia que no están
en la misma ruta que NPR1.
PUBLICACIONES
- Macho, A.P.; Ruiz-Albert, J.; Tornero, P.; Beuzon, C.R. (2009). Identification of new type III effectors and analysis of the plant response by
competitive index. Molecular Plant Pathology. 10, 69-80
- Borges, A.A.; Dobón, A.; Expósito-Rodríguez, M.; Jiménez-Arias, D.; Borges-Pérez, A.; Casañas-Sánchez, V.; Pérez, J.A.; Luis, J.C.; Tornero,
P. (2009). Evaluation of the Plant Defence activator Menadione Sodium Bisulphite by Microarray Technology. Plant Biotechnology Journal.
7, 744-762
- Hubert, D.A.; He, Y.; McNulty, B.C.; Tornero, P.; Dangl, J.L. (2009). Specific Arabidopsis HSP90.2 alleles recapitulate RAR1 cochaperone
function in plant NB-LRR disease resistance protein regulation. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of
America. 106, 9556-9563
- Borges, A.A.; Dobon, A.; Exposito-Rodriguez, M.; Jimenez-Arias, D.; Borges-Perez, A.; Casanas-Sanchez, V.; Perez, J.A.; Luis, J.C.; Tornero,
P. (2009) Molecular analysis of menadione-induced resistance against biotic stress in Arabidopsis. Plant Biotechnology Journal. 7, 744-762
51
2. Biotecnología y mejora Vegetal de Especies Cultivadas
52
2.1. Biotecnología y Mejora Vegetal de Especies Cultivadas
Esta sublínea de investigación está compuesta por investigadores que utilizan
un abordaje multidisciplinar para identificar, y generar conocimiento sobre, genes o
regiones génicas que controlan características agronómicamente importantes en
especies cultivadas, y así producir un material biológico susceptible de ser utilizado en
mejora vegetal para producir variedades con características agronómicas superiores,
incluyendo una mejor calidad nutricional/nutracéutica, o una mejor adaptación al
entorno, que permitan aumentar la eficiencia de las plantas y el volumen de las
cosechas.
Grupos de Investigación:
• Mecanismos de Adaptación de las Plantas. Biotecnología de Cultivos
Energéticos (P. Vera)
• Cultivo In Vitro y mejora vegetal (V. Moreno)
• Genómica y Biotecnología del fruto (A.Granell / D. Orzaez)
• Marcadores Moleculares (A.J. Monforte)
BIOTECNOLOGÍA Y MEJORA
VEGETAL DE ESPECIES
CULTIVADAS
“Mecanismos de Adaptación de las Plantas. Biotecnología de Cultivos Energéticos”
Nuestra investigación orbita alrededor de dos temáticas fundamentales. Una de ella hace
referencia al entendimiento de los mecanismos moleculares y la identificación de genes que
median en el establecimiento de respuestas adaptativas de las plantas a los cambios en el
entorno en el que crecen. Constituye un eje fundamental dentro de esta temática el entender
los mecanismos de resistencia y susceptibilidad de las plantas a las agresiones patogénicas.
Para tal fin utilizamos el sistema modelo de Arabidopsis como sistema experimental, con el
consiguiente traslado y aplicación del conocimiento científico obtenido a otras especies
vegetales de mayor relevancia agronómica y también industrial.
Investigador Principal
Pablo Vera
(Profesor de Investigación
CSIC)
Begoña Balaguer
(Técnico de Investigación CSIC)
Mº José Castelló
(Investigador contratado)
José Luis Carrasco
(Investigador contratado)
Vicente Ramirez
(Investigador contratado)
Mª José Hernández
(Investigador contratado)
Ana López
(Becario JAE)
Javier García-Andrade
(Becario FPU)
David Pascual
(Becario FPI)
Mª Dolores Aroca
(Técnico FP contratado)
Silvia Segarra
(Estudiante proyecto fin de
carrera)
Otra temática a la que también estamos dirigiendo recursos y esfuerzos de investigación
está relacionada con la realización de aproximaciones genómicas y genéticas de alto
calado en cultivos energéticos de referencia. Con ello pretendemos maximizar la
producción de moléculas de alto valor añadido para el sector de las energías renovables,
en particular en el de la bioenergía, con el fin de contribuir a la producción de
biocombustibles de segunda generación a partir de materia prima vegetal. En este ámbito
también dedicamos esfuerzos al establecimiento de estrategias para la revalorización de
residuos procedentes de la industria productora de energía, en particular el CO2, mediante
aproximaciones de fertilización carbónica y captura de CO2 en nueva biomasa procedente
de cultivos energéticos. También estamos desarrollando aproximaciones experimentales
para desarrollar biomarcadores de potencial aplicación y utilidad en la lucha contra el
cambio climático.
PUBLICACIONES
- Ramirez, V.; Coego, A.; López, A.; Agorio, A.; Flors, V.; Vera, P. (2009)
Drought tolerance in Arabidopsis is controlled by the OCP3 disease resistance
Regulator. Plant Journal. 58, 578-591
PROYECTOS
- “Función y Potencial Biotecnológico de los factores de trascripción de las Plantas”
CSD2007-00057 Del 01/10/2007 al 29/11/2012
- “ EULAFUEL: Production of energy-rich hycrocarbons in E. lathyris, a potential
crop for third generation bisofuels”
Plant-KBBE 2009 Del 01/11/2009 al 01/11/2011
53
BIOTECNOLOGÍA Y MEJORA
VEGETAL DE ESPECIES
CULTIVADAS
“Cultivo In Vitro y Mejora Vegetal”
Interés
El principal objetivo es desarrollar y aplicar distintas alternativas biotecnológicas para la
mejora genética de especies hortícolas (melón, sandía, pepino y tomate) y plantas
ornamentales.
Líneas de investigación
Especies hortícolas
•
Investigadores de Plantilla
Vicente Moreno Ferrero
(Catedrático de Universidad)
Alejandro Atarés Huerta
(Profesor Contratado Doctor)
Investigadores Post-doctorales
Begoña García Sogo
(Contratada)
Estela Giménez Caminero
(Contratada)
Investigadores Pre-doctorales
Teresa Antón Martínez
(Contratada)
Geraldine Goergen
(Becaria JAE-pre)
Peter Schleicher
(Becario predoc)
•
•
•
Transformación genética (tolerancia a la salinidad y estrés hídrico; resistencia a
enfermedades; modificación genética de caracteres del desarrollo; mejora de la
calidad)
Mutagénesis insercional: Identificación y etiquetado de genes relacionados con
caracteres del desarrollo y tolerancia a estrés abiótico (trapping, PTGS)
Fusión de protoplastos (obtención de nuevos aloploides; hibridación asimétrica)
Obtención de haploides y dobles-haploides
Plantas ornamentales
•
•
•
•
•
Transformación genética (retraso de senescencia; modificación genética de
caracteres del desarrollo)
Hibridación somática
Selección somaclonal
Obtención de haploides y dobles-haploides
Micropropagación
Especies hortícolas: Tomate (Solanum lycopersicum), Melón (Cucumis melo L.), Sandía
(Citrullus lanatus Thunb [Matsum & Nakai], Pepino (Cucumis sativus L.).
Especies silvestres relacionadas de los géneros: Solanum sp., Cucumis sp. y Citrullus sp.
Plantas ornamentales: Ficus benjamina, F. lyrata, F. elastica, Codiaeum variegatum,
Kalanchoe blossfeldiana, Begonia sp., Phylodendron sp., Spatiphyllum sp., Syngonium
sp., Columnea sp., Schlumbergera sp., Hatiora sp., Pelargonium x hortorum,
Pelargonium peltatum y Pelargonium domesticum
54
PUBLICACIONES
- Estornell, L.H.; Orzaez, D.; López-Pena, L.; Pineda, B.; Anton, M.T.; Moreno, V.; Granell, A. (2009). A multisite
gateway-based toolkit for targeted gene expression and hairpin RNA silencing in tomato fruits. Plant Biotechnolgy
Journal. 7, 298-309
CURSOS
- V. Moreno. “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas”
IBMCP-UPV 130 Horas
- A. Atarés. “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas”
IBMCP-UPV 150 Horas
PATENTES
- Hueso, L.; Orzaez, D.; Pineda, P.; Anton, T.; Moreno, V.; Granell, A.
“Promotor específico del fruto de Solanum Lycopersicum”
Solicitud: PCT/ES2009/000374 Patente Internacional
- Orzaez, D.; Hueso, L.; Pineda, P.; Anton, M.T.; Moreno, V.; Granell, A.L.
“Promotor Constitutivo de Solanum Lycopersicum”
Solicitud: PCT/ES2009/000375 Patente Internacional
El Tomate se ha convertido en una especie modelo para el estudio de procesos del desarrollo, en particular, aquellos
relacionados con la formación y maduración del fruto.
En este contexto, la mutagénesis insercional ofrece nuevas perspectivas en la investigación de algunos de estos
procesos.
Arlequin es un nuevo mutante de inserción de tomate en el que los sépalos se vuelven suculentos y maduran como
frutos normales. Más aún, curiosamente, tanto los frutos derivados del ovario como los sépalos del mutante muestran
excelentes parámetros de calidad.
55
BIOTECNOLOGÍA Y MEJORA
VEGETAL DE ESPECIES
CULTIVADAS
“Genómica y Biotecnología del fruto”
Los frutos comestibles aportan a nuestra dieta un buen número de sustancias esenciales
para nuestra salud.
En el grupo de Genómica y Biotecnología de Frutos hacemos uso de la variabilidad natural
y de herramientas genómicas para entender y localizar los factores genéticos que influyen
en la calidad de los frutos que consumimos, en su sabor y su contenido en moléculas
saludables.
Al mismo tiempo desarrollamos nuevas herramientas biotecnológicas que nos permitan
trasladar dichos factores genéticos desde especies silvestres relacionadas hasta el genoma
de nuestras especies cultivadas, con el objetivo de mejorar su sabor o su composición,
haciéndola más saludable.
Investigadores de Plantilla
Antonio Granell
(Profesor de Investigación
CSIC)
Diego Orzáez Calatayud
(Científico Titular CSIC)
Esas mismas herramientas biotecnológicas nos permiten ir unos pasos más allá e
incorporar nuevos genes provenientes de otros organismos más alejados.
De esta forma es posible crear combinaciones genéticas completamente nuevas que den
lugar a frutos con nuevas propiedades (forma, color, composición), o incluso generar
frutos biofactoría que nos ayuden a sintetizar de forma económica moléculas de interés
terapéutico como vacunas y anticuerpos.
Investigadores Pre-doctorales
Josefina Patricia Fernández
Moreno
(FPU)
Paloma Juárez Ortega
(FPU)
José Luis Rambla Nebot
Gerardo Sanchez
Alejandro Sarrión Perdigones
(FPI)
Líneas de investigación
Técnicos Superiores de
Laboratorio
M. Asunción Fernández del
Carmen
(Contratado con cargo a
proyecto)
•
Genómica y Genética Molecular de la calidad del fruto
•
Metabolómica de Frutos
•
Molecular farming: el fruto como biofactoría
PUBLICACIONES
- Orzaez, D.; Medina, A.; Torre, S.; Fernández-Moreno, J.P.; Rambla, J.L.;
Fernández-del-Carmen, A.; Butelli, E.; Martín, C.; Granell, A. (2009). A visual
Reporter System for Virus-Induced Gene silencing in Tomato fruits based on
anthocyanin accumulation. Plant Physiology. 50(3), 1122-1134
- Moraga, A.R.; Rambla, J.L.; Ahrazem, O.; Granell, A.; Gómez-Gómez, L. (2009).
Metabolite and target transcript analyses during Crocus sativus stigma
development. Phytochemistry. 70(8), 1009-1016
- Zanor, M.I.; Rambla, J.L.; Chaib, J.; Steppa, A.; Medina, A.; Granell, A.; Fernie,
A.R.; Causse, M. (2009). Metabolic characterization of loci affecting sensory
attributes in tomato allows an assessment of the influence of the levels of primary
metabolites and volatile organic contents. Journal of Experimental Botany. 60, 2139-
2154
- Estornell, L.H.; Orzaez, D.; López-Pena, L.; Pineda, B.; Anton, M.T.; Moreno, V.;
Granell, A. (2009). A multisite Gateway-based toolkit for targeted gene expression
and hairpin RNA silencing in tomato fruits. Plant Biotechnology Journal. 7(3), 298-
309
- Orzaez, D.; Granell, A.; Blázquez, M.A. (2009). Manufacturing antibodies in the
plant cell. Biotech J. 4, 1712-1724
- Lukas, A.; y 137 autores más. (2009) A snapshot of the emerging tomato genome
sequence. The Plant Genome . 2, 1-15
56
- Orzaez, D.; Granell, A.; (2009) Reverse genetics and transient gene expression in fleshy fruit: bypassing stable
transformation. Plant Signalling and Behaviour . 4, Issue 9 1-4
- Birney, E.; y 74 autores más. (2009) Prepublication data sharing . Nature 461-7261,168-70.
- Ballester, A.; Molthoff, J.; de Vos, R.; Lintel Hekkert, B.; Orzaez, D.; Fernandez-Moreno, JP.; Grandillo, S.; Martin,
C.; Granell, A.; Bovy, A. (2009) Biochemical and molecular analysis of pink tomatoes: deregulated expression of
the gene encoding transcription factor SlMYB12 underlies the y mutation and leads to pink tomato fruit color.
Plant Phys 2010 Jan;152(1), 71-84.
- Rambla, JL.; Vera, F.; Blazquez, MA.; Carbonell, J.; Granell, A. (2009). Quantitation of biogenic tetraamines in
Arabidopsis thaliana. Anal Biochem . 15;397(2), 208-11
- González-Mas, M.C.; Garcia-Riano, L.M.; Alfaro, C.; Rambla, J.L.; Padilla, A.I.; Gutiérrez, A. (2009). Headspacebased techniques to identify the principal volatile compounds in red grape cultivars. International Journal of food
Sceience and Tecnhology.
PATENTES
- Hueso, L.; Orzaez, D.; Pineda, P.; Anton, T.; Moreno, V.; Granell, A.
“Promotor Específico del fruto de Solanium Lycopersicum”
Solicitud: PCT/ES2009/000374 Patente Internacional
- Orzaez, D.; Hueso, L.; Pineda, P.; Anton, M.T.; Moreno, V.; Granell, A.L.
“Promotor Constitutivo de Solanum Lycopersicum”
Solicitud: PCT/ES2009/000375 Patente Internacional
- Granell, A.L.; Rambla, J.L.; Martí, C.; Bendahmane, A.; Piron, F.
“Alteración en la expresión de la proteína DELLA U Ortologa para alterar el patrón de crecimiento de las plantas y
el contenido de metabolitos del fruto”
Solicitud: P200902130 Patente Nacional
CURSOS
- Orzaez, D. “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas”
IBMCP-UPV 30 Horas
- Granell, A. “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas”
IBMCP-UPV 30 Horas
PROYECTOS
- Orzaez, D. “El fruto de tomate como biofactoría de proteínas inmunoterapéuticas orales: producción de anticuerpos
frente a rotavirus”
BIO2008-03434 Del 01/01/2009 al 31/12/2010
- Granell, A. “CALITOM: Desarrollo de nuevas variedades de tomate de calidad”
FECYT INC-150 Del 11/12/2009 al 11/12/2012
El silenciamiento mediante VIGS en fruto de tomate permite
un rápido análisis de función génica. Como ejemplo, la función
de la fitoeno-desaturasa en la síntesis de licopeno es evidenciada
por la desaparición del color rojo en las zonas silenciadas de los
frutos de la derecha. El co-silenciamiento de los transgenes Rosea
y Delila impide la acumulación de antocianinas de color púrpura y
por tanto delimita las zonas de fruto en que el VIGS funciona eficiente
(Orzáez et al, Plant Physiol 2009).
57
BIOTECNOLOGÍA Y MEJORA
VEGETAL DE ESPECIES
CULTIVADAS
Investigadores de Plantilla
Antonio J Monforte Gilabert
(Científico Titular CSIC)
Investigadores Pre-doctorales
Mina Formisano
(Visitante pre-doctoral)
Otros
Belkacem Zarouri
(Becario IAMZ)
Gerardo Sánchez
“Marcadores Moleculares”
El grupo de Marcadores Moleculares del IBMCP se fundó en otoño de 2008, tras varias
estancias en diversos centros de investigación como el IVIA; la Universidad de Cornell y el
IRTA(actualmente integrado en el CRAG).
El principal objetivo es el estudio de QTLs implicados en caracteres de calidad de fruto en
especies de interés agrícola (melón, tomate, melocotón).
Nuestro cuerpo teórico se entronca en la genética de poblaciones, genética cuantitativa,
evolución y teoría de la mejora que integramos con la agronomía, biología molecular y
genómica. Pretendemos generar conocimiento y herramientas que sean útiles para el
desarrollo de nuevos cultivares que respondan a las necesidades actuales del sector, así
como, conocimiento básico para comprender mejor las bases genéticas y, en última instancia,
moleculares, de la variación fenotípica de los caracteres de fruto.
Utilizamos marcadores moleculares, mapas genéticos, análisis de QTLs y desarrollo de
líneas de introgresión o QTL NILs, con un énfasis especial en el descubrimiento de nueva
variabilidad genética a partir de especies silvestres o germoplasma no adaptado.
Interés
Las variedades actuales son producto del proceso de selección realizado por los agricultores
durante muchos siglos. Una de las consecuencias es que la varibilidad genética dentro de las
especies cultivadas se ha reducido notablemente. Sin embargo todavía existe un gran
potencial en la variabilidad genética que se encuentra en la especies silvestres relacionadas.
Nuestro principal interés es descubrir variablidad genética "oculta" en especies silvestres
que pueda incorporarse en las variedades actuales para proporcionarles nuevas
características que demandan tanto la industria como los consumidores: mayor
productividad, resistencia a enfermedades y estreses abióticos, calidad nutricional,
comportamiento poscosecha.
Por un lado hay un enfoque práctico, pero también queremos aprovechar para estudiar las
bases genéticas de estos caracteres combinando la genética cuantitativa y la genómica.
Líneas de investigación
1- Estudio del desequilibrio de ligamiento en colecciones de germoplasma de melón. El
desequilibrio de ligamiento es una medida de la evolución estructural de los genomas y la
estimación de este desequilibrio es importante para manejar más eficientemente las
colecciones de germoplasma, así como para implementar estrategias de genética de
asociación para el descubrimiento de genes implicados en caracteres de interés.
2- Caracterización de QTLs implicados en la morfología del fruto de melón y en la
domesticación. Las variedades de melón presentan una alta variabilidad en forma y tamaño
de sus frutos. Hemos localizado varios QTLs implicados en la forma y tamaño del fruto y
estamos caracterizándoles para comprender mejor las bases genéticas de éste carácter.
Paralelamente, el melón se ha desarrollado a partir de ancestros silvestres que producen
frutos muy pequeños sin pulpa comestible. Estamos iniciando un proyecto para localizar los
genes responsables de la transformación del melón silvestre en las variedades que conocemos
actualmente.
Fig. 1. Dendograma
58
Fig. 2. SSRs
PUBLICACIONES
- Fernández-Silva, I.; Moreno, E.; Eduardo, I.; Arus, O.; Álvarez, J.M.; Monforte, A.J. (2009). On the Genetic Control
of Heterosis for Fruit Shape in Melon (Cucumis Melo L.). Journal of Heredity. 100, 229-235
- Essafi, A.; Díaz-Pendon, J.A.; Moriones, E.; Monforte, A.J.; García-Mas, J.; Martín-Hernández, A.M. (2009)
Dissection of the oligogenic resitance to Cucumber mosaic virus in the melón accesión PI 161375. Theoretical and
Applied Genetics. 118, 275-284
- Tzitzikas, E.N.; Monforte, A.J.; Fatihi, A.; Kypriotakis, Z.; Lacovides, T.A.; Loannides, I.M.; Kalaitzis, P. (2009)
Genetic diversity and population structure of traditional greek and Cypriot melon cultigens (Cucumis melo L.)
Based on simple sequence repeat variability. Hortscience. 44, 1820-1824
- Deleu, W.; Esteras, C.; Roig, C.; Gonzalez-To, M.; Fernández-Silva, I.; Gonzalez-Ibeas, D.; Blanca, J.; Aranda,
M.A.; Arus, P.; Nuez, F.; Monforte, A.J.; Pico, M.B.; Garcia-Mas, J. (2009). A set of EST-SNPs for map saturation
and cultivar identification in melon. BMC Plant Biolgy. 9, 90
- Dhillon, N.P.S., Jugpreet Singh, M.F., Monforte, A.; Sureja, A.K. (2009). Phenotypic and molecular diversity among
landraces of snapmelon (Cucumis melo var. momordica) adapted to the hot and humid tropics of eastern India.
Plant Genetic Resources: Characterization and Utilization, 7, 291-300
CURSOS
- “Máster Genetic Association Studies and QTL analysis”
Mediterranean Agronomic Institute of Chania (Grecia) 20 Horas
Fig. 3. Fotos NILs Melón
59
3. Mecanismos de la Respuesta al Estrés en Plantas
3.1. Estrés Abiótico
L
a investigación en esta sublínea se centra en el conocimiento de los mecanismos moleculares
subyacentes a la respuesta celular ante una variedad de agresiones abióticas, concretamente ante los estreses
iónico, osmótico, químico o por frío, así como a la escasez de nutrientes. Para ello se utiliza una combinación
de metodologías bioquímicas, genéticas y genómicas para identificar los determinantes moleculares y circuitos
reguladores que permiten la adaptación de las plantas a las condiciones adversas. El conocimiento de estos
determinantes y sus interacciones reguladoras proporcionará las herramientas para mejorar la tolerancia de
los cultivos a los estreses salino, osmótico, químico y de temperaturas extremas.
El abordaje general de esta sublínea de investigación es el uso de la levadura Saccharomyces cerevisiae y la
planta superior Arabidopsis thaliana como organismos modelos para definir la respuesta a los estreses
abióticos a nivel molecular:
o Usando la levadura como modelo, se pretende identificar componentes de la compleja respuesta
adaptativa a los estreses iónico e hiperosmótico, que implica cambios en la estructura de la
cromatina y en la regulación transcripcional subsiguiente, en la modulación de la estabilidad y
actividad de las proteínas de transporte, y en la regulación de las funciones mitocondriales. El
sistema de la levadura es usado también para definir los circuitos reguladores subyacentes a la
resistencia a drogas (estrés químico).
o En el sistema de Arabidopsis, los abordajes experimentales se centran en identificar los
determinantes moleculares de la tolerancia a los estreses iónico, por frío y por sequía, y en
caracterizar su funcion en la regulación génica, en el procesamiento del RNA mensajero, y en la
capacidad de transporte específico de iones y la homeostasis iónica en general.
Como una aproximación complementaria, se están utilizando plantas resistentes al estrés de modo natural
(tales como plantas halófilas o xerófilas) para investigar las respuestas al estrés abiótico bajo condiciones
naturales, y para identificar determinantes de la tolerancia al estrés con posibles aplicaciones
biotecnológicas.
Grupos de Investigación:
• Mecanismos de tolerancia a estrés abiótico en plantas (Vicente, O.)
• Circuitos Moleculares en Respuesta a Estrés Osmótico (Pascual-Ahuir; Proft, M.)
• Crecimiento Celular y Dianas Moleculares del Estrés Abiótico (Mulet, J.M.)
• Homeostasis Iónica, Estrés Celular y Genómica (Serrano, R.)
• Control de Nutrientes y Estabilidad Genómica (Murguía, J.R.)
• Regulación de las Proteínas de Transporte de la Membrana Plasmática (Yenush, L.)
61
MECANISMOS DE LA RESPUESTA
AL ESTRÉS EN PLANTAS
Investigadores de Plantilla
Oscar Vicente Meana
(Profesor Titular UPV)
Investigadores Pre-doctorales
Lorena Bonilla Portero
(Trabajo Fin de Carrera)
María Jesús Fito Pedrón
(Trabajo Fin de Carrera)
Marius-Ovidiu Fola
(Tesis de Master)
Marta Lozano Villanueva
(Trabajo Fin de Carrera)
Esperanza Mora García
(Trabajo Fin de Carrera)
Simion-Florin Scridon
(Tesis de Master)
María Sánchez Lluch
(Trabajo Fin de Carrera)
Visitantes
Jérôme Bevert
(estudiante en prácticas)
Andrés Sauvêtre Camarero
(técnico investigador de la empresa
ABBA Gaia S.L.)
Otros
Monica Boscaiu Neagu
(Profesora Contratada Doctor
UPV)
ESTRÉS ABIÓTICO: “Mecanismos de Tolerancia al Estrés Abiótico en Plantas”
El trabajo del grupo se ha centrado, desde su creación, en el estudio de los mecanismos
bioquímicos y fisiológicos de respuesta de las plantas frente al estrés abiótico y cómo, en algunos
casos, esas respuestas se traducen en tolerancia a estrés. Nos interesan especialmente las
respuestas a la sequía y la elevada salinidad del suelo, que son las condiciones ambientales que
causan las mayores pérdidas en la producción agrícola mundial.
En una de nuestras líneas de investigación hemos utilizado la planta modelo Arabidopsis thaliana
para el aislamiento y caracterización de ‘genes de tolerancia a estrés’, basándonos en el fenotipo
de tolerancia a LiCl que confería su expresión en levadura (Forment et al., 2002). Dos de estos
cDNAs codifican proteínas implicadas en el procesamiento del pre-mRNA, miembros de la familia
de factores de splicing "SR-like", que se activan transcripcionalmente en distintas condiciones de
estrés abiótico y cuya sobre-expresión confiere un marcado fenotipo de tolerancia a sequía y a
estrés salino en plantas transgénicas de arabidopsis (Bourgon et al. 2007). Otro de los genes
caracterizados codifica una lipasa atípica, de la familia ‘GDSL’, que también confiere un fenotipo
de tolerancia a sal, en este caso más débil, en las plantas transgénicas; la expresión de la lipasa se
induce no sólo en presencia de sal, sino también por ácido salicílico (SA), sugiriendo su posible
participación en mecanismos de respuesta a patógenos (Naranjo et al. 2006). Confiamos en que el
estudio de las funciones biológicas de estas proteínas proporcione información sobre nuevas rutas
de respuesta a estrés. Desde un punto de vista aplicado, los genes aislados podrían utilizarse como
herramientas biotecnológicas para la mejora genética molecular de la tolerancia a estrés en
plantas cultivadas.
Conscientes de las limitaciones del sistema modelo de A. thaliana, hace algunos años iniciamos
una línea de investigación complementaria, ampliando nuestros estudios a especies silvestres
adaptadas a condiciones de elevada salinidad, a suelos yesíferos o presentes en zonas áridas. En
esta línea, y en colaboración con profesores de la UPV de las áreas de Botánica y de Edafología,
estamos investigando la activación de mecanismos específicos de tolerancia en condiciones
naturales (determinando los niveles en las plantas de varios marcadores bioquímicos,
característicos de distintas rutas de respuesta a estrés) y su posible correlación con las
características edafoclimáticas de los hábitats donde crecen las plantas (Boscaiu et al., 2008).
Esperamos que esta estrategia nos permita obtener información adicional a la derivada de
abordajes más convencionales, basados en el estudio de sistemas modelo sensibles a estrés, y en
condiciones artificiales de laboratorio o invernadero.
Líneas de investigación:
Regulación postranscripcional de las respuestas a estrés en plantas: inhibición del procesamiento
del pre-mRNA en condiciones de estrés abiótico
Mecanismos de tolerancia a estrés abiótico en plantas silvestres: Correlación con las
características edafoclimáticas de sus hábitats naturales
Plantas Halófilas
62
PUBLICACIONES
- Jordan-Pla, A.; Estrelles, E.; Boscaiu, M.; Soriano, P.; Vicente, O.: Mateu-Andres, I. (2009). Genetic Variability in
the Endemic Leucojum Valeninum. Biología Plantarum. 53, 317-320
- Vicente, O.; Boscaiu, M. (2009). Transgenic Crops: Opportunities and Risks. Bulletin USAMV-CN. 66, 88-95
- Boscaiu, M.; Mora, E.; Fola, O.; Scridon, S.; Llinares, J.; Vicente, O. (2009). Osmolyte Accumulation in Xerophytes
as a response to environmental stress. Bulletin USAMV-CN. 66, 96-102
- Lidón, A.; Boscaiu, M.; Collado, F.; Vicente, O. (2009). Soil requirements of three salt tolerant, endemic species
from South-East Spain. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca. 37, 64-70.
CURSOS
- “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas”
IBMCP-UPV. Año 2009. 35 Horas.
- “Fertirrigación en agricultura intensiva y sostenible”
UPV. Año 2009. 15 Horas.
- “Introducción a la Fisiología Vegetal y Biología Molecular de plantas”
UPV. Año 2009. 20 Horas.
- “Transgenic Plants: Opportunities and Risks”
Universitatea de Stiinte Agricole si Medicina Veterinara, Cluj-Napoca (Rumania)
Año 2009. 8 Horas.
- “Transgenic Plants for the 21st Century Agriculture”
Universitatea de Stiinte Agricole si Medicina Veterinara, Cluj-Napoca (Rumania)
Año 2009. 5 Horas.
- “Biotechnology”
Universita degli Studi di Perugia, Perugia (Italia)
Año 2009. 5 Horas.
PROYECTOS
- “Respuestas de las plantas al estrés Abiótico: Correlación con las características Edaficas de sus HA”
CGL2008-00438/BOS Del 01/01/2009 al 31/12/2011
63
MECANISMOS DE LA RESPUESTA
AL ESTRÉS EN PLANTAS
ESTRÉS ABIÓTICO: “Circuitos Moleculares en Respuesta a Estrés Osmótico”
Interés
Descifrar los mecanismos moleculares y los distintos niveles fisiológicos que componen la
adaptación a estrés osmótico en células eucariotas.
Líneas de investigación:
Análisis bioquímico y genómico de la respuesta transcripcional de la levadura Saccharomyces
cerevisiae a estrés osmótico
Investigadores de Plantilla
Markus Proft
(Científico Titular CSIC)
Amparo Pascual-Ahuir Giner
(Profesora Contratada Doctor
UPV)
Investigadores Pre-doctorales
Fernando Martínez Montañés
(Becario FPI)
María Mar Martínez Pastor
(Contratada Proyecto)
Alessandro Rienzo
(Becario FPI)
Visitantes
Leticia Baccarini
(Investigadora predoctoral)
La ruta de señalización HOG (High Osmolarity Glycerol) responde específicamente a estrés
osmótico con la activación de su MAP quinasa Hog1 y coordina una compleja respuesta de
adaptación. La respuesta implica la activación transcripcional de una gran cantidad de
genes en el núcleo. Otras proteína quinasas como Sch9 participan en la respuesta
transcripcional. Hog1 y Sch9 actúan al nivel de la cromatina de los genes de defensa al
estrés. Nuestro grupo investiga el reclutamiento de las quinasas al genoma en condiciones de
estrés por inmunoprecipitación de la cromatina (ChIP) al nivel de genes específicos y al nivel
genómico (ChIP on Chip). Los mecanismos de la activación transcripcional son complejos e
involucran la modificación de factores específicos de la transcripción, el reclutamiento de corepresores y co-activadores de transcripción, la modificación de histonas y la modulación de la
actividad del complejo de elongación de la RNA polimerasa II. En la respuesta a estrés osmótico
participan numerosos factores de transcripción como Sko1, Hot1, Smp1, Msn2, Msn4 y otros. El
análisis de estos factores por ChIP y ChIP on Chip identifica los blancos directos de cada uno de
ellos para comprender las funciones de los factores de transcripción en esta respuesta compleja
a estrés.
Regulación de la actividad mitocondrial en respuesta a estrés salino
Recientemente hemos podido identificar la función mitocondrial como factor esencial en la
adaptación correcta a estrés salino. Empleando técnicas genéticas, bioquímicas y proteómicas
tratamos de identificar los componentes de la mitocondria y sus funciones específicas que son
modulados durante la adaptación a salinidad.
Estudio in vivo de la asociación de factores de transcripción y del reclutamiento de quinasas
reguladoras de la transcripción en respuesta a estrés salino en cultivos celulares de
Arabidopsis Thaliana
La conservación entre rutas de MAP quinasas de levaduras y plantas superiores ha permitido
identificar la ruta de señalización involucrada en la respuesta a estrés osmótico en Arabidopsis
thaliana. Proponemos establecer la tecnología de la inmunoprecipitación de la cromatina (ChIP
ChIP on Chip) para las moléculas involucradas en la respuesta
transcripcional a estrés osmótico en Arabidopsis thaliana. El sistema experimental consiste en
la expresión transitoria de las moléculas de interés como fusiones con múltiples epítopos
en protoplastos de Arabidopsis y su cuantificación por ChIP en distintas condiciones de estrés
salino y osmótico.
PUBLICACIONES
- Pastor, MM; Proft, M; Pascual-Ahuir, A (2009). Mitochondrial Function is an Inducible Determinant of Osmotic Stress
Adaptation in Yeast. Journal of Biological Chemistry. 284, 30307-30317
CURSOS
- Pascual-Ahuir, A. “Máster Biotecnología Biomédia” (Biología Molecular e Ingeniería Genética Avanzada)
Universidad Politécnica de Valencia 60 Horas
PROYECTOS
- “Respuesta a estrés Osmótico en Saccharomyces y Arabidopsis: Regulación de la Cromatina y de la actividad
Mitocondrial”
BFU2008-00271 Del 01/01/2009 al 31/12/2011
64
MECANISMOS DE LA RESPUESTA
AL ESTRÉS EN PLANTAS
ESTRÉS ABIÓTICO: “Crecimiento Celular y Dianas Moleculares del Estrés Abiótico”
El crecimiento (acumulación de masa) es un proceso complejo que determinará el tamaño final
del organismo. Uno de los factores negativos para que la planta alcance su máximo tamaño es
el estrés abiótico. Los efectos del estrés abiótico a nivel fisiológico son sobradamente conocidos,
no obstante, todavía no disponemos de una descripción detallada de que procesos moleculares
actúan como factores limitantes en condiciones de estrés abiótico (principalmente frío o
sequía). Nuestro interés es identificar estas dianas moleculares del estrés abiótico y determinar
su interrelación con los mecanismos moleculares que determinan la acumulación de masa por
parte de la célula. El trabajo de laboratorio está centrado en los sistemas modelo de levadura
(Saccharomyces cerevisiae) y plantas (Arabidopsis thaliana). También estamos interesados en el
desarrollo aplicado de la investigación que realizamos, por lo que recientemente hemos iniciado
una línea de trabajo con arroz (Oryza sativa).
Investigadores de Plantilla
Jose Miguel Mulet Salort
(Profesor Contratado Doctor
UPV)
Investigadores Pre-doctorales
Gaetano Bissoli
(Becario FPI)
Ana Cristina Izquierdo Garcia
(Becaria FPI)
Técnicos Superiores
Especializados
Beatriz Alemany Martinez
(Contrato con cargo a proyecto)
Otros
Victor Castillo Ibañez
(Trabajo fin de carrera)
Cristina Mari Carmona
(Becaria de Colaboración)
En estos momentos nuestro trabajo está centrado en caracterizar el mecanismo de tolerancia a
estrés determinado por diferentes genes que hemos identificado en el laboratorio como posibles
dianas de tolerancia a estrés por frío o sequía. Concretamente el mecanismo de tolerancia a frío
determinado por los genes CRIO1-3, CRIO4 y CRIO5, y el de tolerancia a sequía de XERO1, y
de XERO2. En colaboración con el grupo del Prof. Serrano también estamos estudiando el
mecanismo de accion de la proteína TOR en plantas.
Líneas de investigación
El trafico intravesicular como diana de estrés por frío (JM).
Caracterización de líneas de arroz que sobreexpesan el gen XERO1 (Beatriz).
Implicación de las transferasas de lípidos en tolerancia a estrés por frío (Ana Cristina).
Implicación del sistema de ubiquitinación como diana del estrés por frío (Cristina).
Caracterización molecular del gen XERO2 y su papel en la tolerancia a sequía (Victor).
PUBLICACIONES
- Muñoz-Bertomeu J, Cascales-Miñana B, Mulet JM, Baroja-Fernández E, Pozueta-Romero J, Kuhn JM, Segura J and
Ros R (2009). Plastidial Glyceraldehyde-3- Phosphate Dehydrogenase deficiency leads to altered root development
and afeects the sugar and Amino Acid Balance in Arabidopsis. Plant Physiology. 151, 541-558
- Mulet, J.M. (2009). El lenguaje de las plantas. El Código de la Innovación. 9-10
PATENTES
- Reuzeau, C.; Sanz Molinero, A.I.; Frankard, V.; Serrano Salom, R.; Mulet Salort, J.M.
“Plants having enchanced yield-related traits and a method for making the same (ARKL/CRIO5)
PCTEP2008/062232 Licenciada 19/03/2009
- Frankard, V.; Sanz Molinero, A.I.; Reuzeau, C.; Serrano Salom, R.; Mulet Salort, J.M.
“Plants having enchanced yield-related traits and a method for making the same (PATL/CRIO4)
PCTEP2008/062237 Licenciada 04/06/2009
CURSOS
- “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas”
IBMCP-UPV 30 Horas.
65
MECANISMOS DE LA RESPUESTA
AL ESTRÉS EN PLANTAS
ESTRÉS ABIÓTICO: “Homeostasis Iónica, Estrés Celular y Genómica”
El grupo de “Homeostasis Iónica, Estrés Celular y Genómica” tiene como objetivo
identificar las bases moleculares de la homeostasis de cationes monovalentes (H+, K+,
Na+) y de los mecanismos de tolerancia a estreses abióticos como la sequía, salinidad,
calor, frío, acidez y ambientes oxidantes. Ambos aspectos están relacionados pues durante
los estreses celulares hay señales tempranas basadas en flujos opuestos de H+ y K+ y
cambios de potencial eléctrico en la membrana plasmática. Por otra parte, el transporte
de H+ y K+ regula la tolerancia a estreses, el crecimiento y la muerte celular. Finalmente,
es de destacar que los fenómenos biológicos se estudian mejor en condiciones de estrés,
que ponen de manifiesto las armas más poderosas de los seres vivos.
Los sistemas modelos empleados en estas investigaciones son la levadura Saccharomyces
cerevisiae y la planta Arabidopsis thaliana. Levaduras y plantas comparten los
mecanismos básicos de homeostasis iónica y de tolerancia a estreses y ofrecen ventajas
experimentales complementarias. La metodología empleada es doble:
Investigadores de Plantilla
Ramon Serrano Salom
(Catedrático UPV)
Investigadores Post-doctorales
Rosa Caridad Porcel Roldán
(Programa Juan de la Cierva)
Investigadores Pre-doctorales
Gaetano Bissoli
(becario FPI MICINN)
Regina Niñoles Ródenes
(Becaria JAE)
Técnicos Superiores
Especializados
Maria Dolores Planes Ferrer
(Técnico superior contratado)
Enric Sayas Montanyana
(Tecnico contratado)
Técnicos Medios de Laboratorio
Consuelo Montesinos de Lago
a) genómica funcional para identificar genes cruciales para la homeostasis iónica y
tolerancia a estreses abióticos
b) biología molecular y bioquímica para descifrar los mecanismos de los genes anteriores
a través de sus proteínas codificadas.
La genómica funcional tiene para nuestro grupo dos ramas complementarias: la genómica
de expresión global de genes mediante micromatrices (“microarrays”), y la genómica de
mutación global de genes y selección. En ambos casos se exponen levaduras o Arabidopsis
a situaciones de estrés y se determinan:
1) genes regulados, que definirán los mecanismos transcripcionales de respuesta. Esta
aproximación está limitada por el hecho conocido de que muchos genes no regulados a
nivel transcripcional son sin embargo importantes en los fenómenos biológicos. Por otra
parte, muchos genes regulados son poco relevantes para el fenómeno en cuestión,
2) mutantes tolerantes se seleccionarán a partir de dos tipos de colecciones: mutantes
marcados (por plásmidos en levadura o por T-DNA en Arabidopsis), que permiten una
fácil identificación de los genes responsables, y mutagénesis química e identificación de
los genes responsables por “tiling” o por secuenciación masiva. Estas técnicas están en
fase de desarrollo y son muy prometedoras para evitar la clonación de las mutaciones por
mapeo fino.
Visitantes
Sukesh Sharma
Otros
Carolina Abril Tormo
(Trabjo Fin de Carrera)
Amelia Felipo Benavent
(Trabajo Fin de Carrera)
Sandra Fresquet Corrales
(Trabajo Fin de Master)
Mutante con tolerancia a sal
Los resultados de estas aproximaciones son nuevos genes y mecanismos de respuesta a
estreses en levadura y Arabidopsis. Estos conocimientos proporcionan herramientas
biotecnológicas para aumentar la tolerancia a estreses en plantas cultivadas y levaduras
industriales y dan lugar a patentes.
66
PUBLICACIONES
- Gimeno, j.; Gadea, J.; Forment, J.; Pérez-Valle, J.; Santiago, J.; Martínez-Godoy, M.A.; Yenush, L.; Belles, J.M.;
Brumos, J.; Colmenero-Flores, J.M.; Talon, M.; Serrano, R. (2009). Shared and novel molecular responses of
mandarin to drought. Plant Molecular Biology. 70, 403-420
CURSOS
- Serrano, R. “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas”
IBMCP-UPV 95 Horas
- Gadea, J. “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas”
IBMCP-UPV 30 Horas
TESIS
- Jorge Pérez Valle. “Estudio de los mecanismos de la regulación de la homeostasis iónica: Análisis fisiológico y
transcriptómico del mutante hal4hal5 de Saccharomyces cerevisisae”
Directores de Tesis: Serrano Salom, R.; Yenush, L.
TESIS
PATENTES
- Reuzeau, C.; Sanz Molinero, A.I.; Frankard, V.; Serrano Salom, R.; Mulet Salort, J.M.
“Plants having enchanced yield-related traits and a method for making the same (ARKL/CRIO5)
PCTEP2008/062232 Licenciada 19/03/2009
- Frankard, V.; Sanz Molinero, A.I.; Reuzeau, C.; Serrano Salom, R.; Mulet Salort, J.M.
“Plants having enchanced yield-related traits and a method for making the same (PATL/CRIO4)
PCTEP2008/062237 Licenciada 04/06/2009
PROYECTOS
- Serrano, R.“Regulación de H+-Atpasa, trasnsporte de K+ y Tor: Investigando la relación entre determinantes
Biofísicos y Bioquímicos del crecimiento celular en Arabidopsis”
BFU2008-00604 Del 01/01/2009 al 31/12/2011
67
MECANISMOS DE LA RESPUESTA
AL ESTRÉS EN PLANTAS
Investigador Principal
Jose Ramon Murguia
(Profesor Contratado Doctor
UPV)
Jose Gadea
(Profesor Contratado Doctor
UPV)
Ayudantes Laboratorio
Rafael Aparicio
(Estudiante Pre-Doctoral)
Estudiantes TFC
Marta Moreno
Marta Llorens
Silvia Hurtado
ESTRÉS ABIÓTICO: “Control de Nutrientes y Estabilidad Genómica”
Las células eucariotas han desarrollado sofisticadas rutas de señalización, denominadas
“checkpoints” que responden al daño al ADN regulando la progresión del ciclo celular, la
transcripción de genes de respuesta al daño, y la reparación del ADN, preservando asi la
integridad del genoma. Los checkpoints de daño al ADN se encuentran muy conservados en todos
los eucariotas, desde las levaduras hasta el hombre. Aunque se han desvelado algunos de los
mecanismos clave de la respuesta al daño al ADN, aun quedan por descubrir rutas que conectan
las proteínas de checkpoint con las maquinarias del ciclo celular y la reparación del ADN. Por
ello el avance en el conocimiento de nuevos procesos que regulan la estabilidad del genoma en
eucariotas ayudaría a i) entender como las células mantienen la integridad de su genoma, ii)
manipular estas rutas para mejorar la supervivencia a estrés ambiental de levaduras y plantas y
iii) desarrollar nuevas terapias antitumorales y anti-envejecimiento en humanos.
Hemos descubierto recientemente que la quinasa regulada por nutrientes Gcn2p contribuye al
mantenimiento de la estabilidad genómica en levadura, regulando la transición G1-S en levadura
en respuesta a lesiones en el DNA. De acuerdo con este hallazgo, el mutante gcn2e carece del
checkpoint G1/S en respuesta a daño en el DNA, siendo hipersensible a agentes lesionantes en el
DNA. Además, el mutante Gcn2p envejece prematuramente. Gcn2p parece regular la función de
checkpoint y longevidad a través de mecanismos dependientes e independientes de la traducción.
Dado que Gcn2p regula la traducción de los mRNAs en respuesta a ayuno de nutrientes, estos
resultados reflejan nuevos aspectos de esta importante quinasa, y proporcionan una nueva
conexión funcional entre la homeostasis de nutrientes, la estabilidad genomica y el envejecimiento
celular.
Se desconoce completamente como el daño al ADN activa Gcn2p, y cuales son los sustratos que
median su regulación del ciclo celular y/o la reparación del ADN. Nuestro grupo quiere abordar
estas importantes preguntas. Para ello hemos diseñado un abordaje multidisciplinar, utilizando el
poder de las herramientas genómicas de tres sistemas modelo como la levadura de gemacion
Saccharomyces cerevisiae, la planta Arabidopsis thaliana y lineas celulares de raton Mus
musculus.
Nuestros objetivos concretos son los siguientes:
•
•
•
•
Dilucidar el mecanismo por el cual el daño al DNA y el envejecimiento regulan la
función de Gcn2p
Identificar nuevos sustratos/efectores de la activación de Gcn2p por daño al ADN y
envejecimiento.
Validar estos hallazgos en eucariotas superiores (plantas y mamiferos).
Identificar pequeñas moléculas activadoras/inhibidoras de la función de Gcn2p
mediante escrutinios explorando su potencial anticancer y antienvejecimiento en
bioensayos celulares.
Las implicaciones biotecnológicas de nuestra investigacion son muy significativas, tanto en
biología fundamental como en salud humana. La situación de cambio climático en la que estamos
viviendo hace que cualquier investigación encaminada a estudiar mecanismos moleculares de
supervivencia a estrés ambiental sea especialmente relevante. Por otro lado, los avances en el
conocimiento de los mecanismos de control de la integridad del genoma podrá permitir el
desarrollo de nuevas formas de prevenir, diagnosticar y tratar enfermedades como el cáncer, la
diabetes, la neurodegeneración o el envejecimiento.
68
PUBLICACIONES
- Sánchez-Pérez, I.; Manguan-Garcia, C.; Menacho-Marquez, M.; Murguia, J.R.; Perona, R. (2009). HCCR4/cNOT6
targets DNA-damage response proteins. Cancer Letters. 273, 281-291
- Rodrigues, A.; Santiago, J.; Rubio, S.; Saez, A.; Osmont, K.S.; Gadea, J.; Hardtke, C.S.; Rodriguez, P.L. (2009) The
Short-Rooted Phenotype of the brevis radix mutant partly reflects Root Abscisic Acid Hypersensitivity. Plant
Physiology. 149, 1917-1928
- Gimeno, J.; Gadea, J.; Forment, J.; Perez-Valle, J.; Santiago, J.; Martinez-Godoy, M.A.; Yenush, L.; Belles, J.M.;
Brumos, J.; Colmenero-Flores, J.M.; Talon, M.; Serrano, R. (2009). Shared and novel molecular responses of
mandarin to drought. Plant Molecular Biology. 70, 403-420
CURSOS
- Gadea, J. “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas”
IBMCP-UPV 30 Horas
- Murguia, J.R. “Máster en Biotechnology (Drug Discovery using S.Cerevisiae)”
Universidad Barcelona. 3 Horas
- Murguia, J.R. “Máster en Biotecnología Biomédica (Sistemas Modelo)”
Universidad Politécnica de Valencia. 30 Horas
PROYECTOS
- Murguia, J.R. “Control traduccional y supervivencia celular en respuesta al stress: Identificación de nuevos efectores
regulados por la eIF2 Kinasa GCN2 fondo investigaciones sanitarias”
PI06/0042 Del 01/01/2007 al 31/12/2009
69
MECANISMOS DE LA RESPUESTA
AL ESTRÉS EN PLANTAS
ESTRÉS ABIÓTICO:
“Regulación de las Proteínas de transporte de la Membrana Plasmática”
Interés
La regulación dinámica de los transportadores y canales de iones y nutrientes de la
membrana plasmática es un campo de investigación en expansión. Estudios recientes
realizados en plantas y animales, ponen de manifiesto que los mecanismos de regulación de
los transportadores de la superficie celular dependientes de fosforilación y ubiquitinación
juegan un papel esencial en el establecimiento y el mantenimiento de la homeostasis iónica
en respuesta a las variaciones de las condiciones extracelulares. En nuestro grupo,
estudiamos estos mecanismos de regulación en los sistemas modelos Saccharomyces
cerevisiae y Arabidopsis thaliana.
Abordamos preguntas como: ¿Cómo se regulan los transportadores de iones y nutrientes
de la membrana plasmática a nivel post-transcripcional? ¿Qué proteínas señalizadoras
están involucradas en esta regulación?
Investigadores de Plantilla
Lynne Yenush
(Profesor Contratado Doctor
UPV)
Investigadores Post-doctorales
Jorge Peréz-Valle
(Contratado)
Investigadores Pre-doctorales
Guillem Hueso
(Contratado)
Vicent Llopis
(Beca FPI-UPV)
Ayudantes de Investigación
Joaquina Delás
(Prácticas)
Ana Jano
(Trabajo Fin de Carrera)
Líneas de Investigación
Consecuencias fisiológicas de las alteraciones en el mantenimiento de la homeostasis de
potasio.
Se sabe que algunos canales de potasio se encuentran sobreexpresados en muchos tumores
(Stümer et al., 2006). Por tanto, es interesante conocer, a nivel molecular, que efectos
fisiológicos están provocados por alteraciones en las concentraciones intracelulares de
potasio. Durante los últimos años, trabajos realizados por nuestro grupo, en colaboración
con el laboratorio del Prof. Ramón Serrano, han identificado proteína kinasas y fosfatas
importantes para la regulación de las concentraciones intracelulares de potasio. La
perturbación de los niveles de expresión (por mutación o por sobreexpresión) de las
proteína kinasas Hal4 y Hal5 y las proteína fosfatasas Ppz1 y Ppz2 alteran notablemente
las concentraciones basales de este cation. Nuestros estudios demuestran que estas
alteraciones tienen un impacto importante en muchos aspectos de la fisiología celular,
incluyendo tolerancia a estrés, toma de nutrientes, y replicación e integridad del DNA.
Actualmente estamos investigando los mecanismos moleculares involucrados en estos
fenómenos.
Mecanismos de regulación de los transportadores de la membrana plasmática.
Estamos interesados en crear sistemas experimentales donde se pueda estudiar, a nivel
molecular, los mecanismos de regulación post-traduccional de transportadores de iones y
nutrientes y como estas modificaciones afectan a su tráfico intracelular. Aprovechando
nuestra experiencia con el sistema modelo de levaduras, estamos llevando a cabo dos
líneas básicas. En primer lugar, investigamos las funciones de kinasas, como Hal4, Hal5 y
Snf1, que según nuestros datos o por analogía de kinasas relacionadas en la literatura,
puedan regular el tráfico de proteínas de la membrana plasmática. Estamos desarrollando
abordajes genéticos y bioquímicos para identificar los sustratos relevantes de estas
enzimas. La segunda línea está centrada en un estudio detallado de un transportador
representativo, como es el sistema de transporte de potasio de alta afinidad codificado por
el gen TRK1. Utilizando un abordaje de mutagénesis dirigido, esperamos definir los
aminoácidos implicados en la regulación tanto de la actividad como del tráfico intracelular
de este transportador. Estamos especialmente interesados en la posible conexión entre
sitios de fosforilación y ubiquitinación.
Basándonos en los datos conseguidos en levaduras, estamos empezando aplicar nuestros
conocimientos a sistemas modelos de plantas, como Arabidopsis thaliana. Se ha descrito
que los transportadores de iones, SOS1 y AKT1 se regulan por fosforilación. Estamos
investigando los mecanismos de esta regulación, que todavía se desconocen.
70
PUBLICACIONES
- Gimeno, J.; Gadea, J.; Forment, J.; Perez-Valle, J.; Santiago, J.; Martínez-Godoy, M.A.; Yenush, L.; Belles, J.M.;
Brumos, J.; Colmenero-Flores, J.M.; Talon, M.; Serrano, R. (2009). Shared and Novel Molecular responses of
mandarin to drought. Plant Molecular Biology. 70, 403-422
CURSOS
- “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas”
IBMCP-UPV 25 Horas
TESIS
- Jorge Pérez Valle “Estudio de los mecanismos de la regulación de la homeostasis iónica: Análisis fisiológico y
transcriptómico del mutante hal4hal5 de Saccharomyces cerevisiae”
Directores de Tesis: Serrano Salom, R.; Yenush, L.
PROYECTOS
- “Rutas de Transducción de señales en la regulación de la Homeostasis Iónica”
BFU2008-04188-C03-02 Del 01/01/2009 al 31/12/2011
71
3. Mecanismos de la Respuesta al Estrés en Plantas
3.2. Señalización y Respuesta al Estrés Biótico
72
Esta sublínea de investigación se centra en los mecanismos implicados en la resistencia de las plantas
a los agentes bióticos agresivos (tales como viroides, virus, bacterias, hongos e insectos) con abordajes
bioquímicos y moleculares, para estudiar el papel de los metabolitos y las proteínas implicadas en la respuesta al
ataque por patógenos.
El objetivo general de esta sublínea es contribuir al conocimiento de los componentes del sistema de defensa
en plantas contra patogenos y otros agentes estresantes. Nuestros objetivos generales son:
o
o
o
o
identificar un sistema general de respuesta en plantas a agresiones tanto bióticas como abióticas,
integrado por rutas de transducción de señañes que confluyen en un numero reducido de señales
intermedias que a su vez activan un sistema multi-componente de defensas de distinta naturaleza,
identificar los dominios que en la molecula de RNA de un viroide son responsables de los distintos
efectos biológicos que la infección por el viroide produce en la planta (resistencia específica, inducción
no específica de componentes del sistema general de respuesta de la planta, inhibición del crecimiento),
usar plantas transgénicas con alteraciones en el nivel de acumulación de ácido gentísico para
profundizar en el estudio del papel que esta molécula puede tener como molécula complementaria al
ácido salicílico en la señalización de las defensas de la planta, incoroporando abordajes genómicos y
proteómicos para conseguir una más amplia información sobre los genes regulados por ácido gentísico,
y
escrutar el gran número de diferentes compuestos vegetales (metabolitos secundarios) cuya función
biológica y aplicaciones biotecnológicas están atrayendo un creciente interés, buscando entre ellos
componentes intermedios desconocidos de las rutas de transducción de señales que llevan a la
activación de las defensas de las plantas, así como posibles componentes de la respuesta final contra los
patógenos.
Todo ésto, con el objetivo final de obtener plantas más resistentes que permitan una agricultura menos agresiva
con el entorno.
Grupos de Investigación:
•
Señalización y Respuesta al Estrés Biótico (Conejero, V.; Bellés, J.M.; Lisón, P.; Rodrigo, I.)
MECANISMOS DE LA RESPUESTA
AL ESTRÉS EN PLANTAS
“Señalización y Respuesta al Estrés Biótico”
La investigación de nuestro grupo se centra en el estudio de los mecanismos que controlan la
resistencia de las plantas a los patógenos (viroides, virus, hongos, bacterias e insectos) utilizando
aproximaciones bioquímicas y moleculares para estudiar el papel de determinados metabolitos y
proteínas como componentes del sistema de defensa de la planta. El objetivo a largo plazo de
nuestra investigación es la generación de plantas con incrementada resistencia contra los
patógenos y otros agentes estresantes que puedan contribuir a una agricultura más respetuosa con
el medio ambiente.
Líneas de investigación
Investigadores de Plantilla
Vicente Conejero Tomás
(Catedrático UPV)
Jose María Bellés Albert
(Profesor Titular UPV)
María Purificación Lisón Párraga
(Profesor Contratado Doctor UPV)
Ismael Rodrigo Bravo
(Profesor Titular UPV)
Investigadores Post-doctorales
María Pilar López Gresa
(JAE DOC)
Investigadores Pre-doctorales
Laura Campos Beneyto
(Beca GVA)
Técnicos Medios de Laboratorio
Asunción Saurí Ferrando
Técnicos Especialistas de
Laboratorio
Cristina Torres Vidal
(Contratada)
Otros
Pablo Granell Albert
(Trabajo Fin de Carrera)
La síntesis de moléculas señal y las rutas de transducción que conducen a la activación de las
defensas de la planta.
Estudio de la comunicación entre diferentes rutas de señalización.
Generación de plantas transgénicas resistentes a patógenos.
Regulación de la expresión génica en respuesta a patógenos.
Identificación y caracterización de metabolitos implicados en las respuestas a patógenos.
PUBLICACIONES
- Gimeno, J.; Gadea, J.; Forment, J.; Perez-Valle, J.; Santiago, J.; Martinez-Godoy, M.A.; Yenush, L.;
Belles, J.M.; Brumos, J.; Colmenero-Flores, J.M.; Talon, M.; Serrano, R. (2009). Shared and Novel
Molecular responses of mandarin to drought. Plant Molecular Biology. 70, 403-420
- Marques, M.C.; Alonso-Cantabrana, H.; Forment, J.; Arribas, R.; Alamar, S.; Conejero, V.; PerezAmador, M.A. (2009). A new set of ESTs and cDNA clones from full-length and normalized
libraries for gene discovery and functional characterization in citrus. BMC Genomics. 10, 428-444
- Lopez-Gresa, M.P.; Cabedo, N.; Gonzalez-Mas, M.C.; Ciavatta, M.L.; Avila, C.; Primo, J. (2009).
Terretonins E and F, Inhibitors of the Mitochondrial Respiratory Chain from the MarineDerived Fungus Aspergillus insuetus. Journal of Natural Products. 72, 1348-1351
TESIS
- Mónica Diez Díaz. “Caracterización Molecular y functional de genes de defensa inducibles por
ácido gentísico”
Director de Tesis: Conejero, V.
CURSOS
- Conejero, V. “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas”
IBMCP-UPV 6 Horas
- Bellés, J.M. “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas”
IBMCP-UPV 3 Horas
- Rodrigo, I. “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas”
IBMCP-UPV 21 Horas
PROYECTOS
- Vicente Conejero. “Estudios sobre la respuesta defensiva de las plantas frente a patógenos”
BFU2006-11546 Del 01-10-2006 al 30-09-2009
73
4. Virología Molecular y Evolutiva de Plantas
4.1. Virología Molecular y Evolutiva de Plantas
74
Esta sublínea de investigación está desarrollada por investigadores con un amplio espectro
de intereses en la biología molecular y la evolución de los virus y viroides de plantas, así como su
interacción con sus hospedadores. El objetivo final consiste en el desarrollo de nuevas y racionales
estrategias de control y la obtención de aplicaciones biotecnológicas directamente a partir de nuestra
investigación en virología de plantas.
Nuestros esfuerzos se concentran en entender los ciclos de replicación de los virus, el
movimiento de las partículas virales a través de la planta, su interacción con los componentes del
hospedador, la interferencia con las defensas del hospedador y la patogeneicidad, y los mecanismos
subyacentes a la evolución de su genoma y a su epidemiología, para así comprender los mecanismos
genético-poblacionales responsables de su enorme variabilidad y adaptabilidad.
Adicionalmente, pretendemos convertirnos en un referente internacional en el campo de la
virología de plantas, así como continuar aplicando las nuevas tecnologías "ómicas" en el campo de
la de la virología de plantas, y comenzar a aplicar conceptos y herramientas procedentes de la
Biología de Sistemas para el análisis de dichos datos "ómicos".
Grupos de investigación:
•
Biología Molecular de Patógenos Virales y Subvirales de Plantas. (C. Hernández)
• Interacciones RNA-Proteína en el ciclo infeccioso de patógenos de RNA de plantas. (J.A.
Darós)
• Viroides: Estructura, función y evolución. (R. Flores)
•
Virología Molecular de Plantas (V. Pallás / J. Sánchez-Navarro)
•
Virología Evolutiva y de Sistemas (S.F. Elena)
VIROLOGÍA MOLECULAR Y
EVOLUTIVA DE PLANTAS
Investigadores de Plantilla
Carmen Hernández
(Científico Titular CSIC)
Investigadores Postdoctorales
Olga Fernández Miragall
Leticia Ruiz García
“Biología Molecular de Patógenos Virales y Subvirales de Plantas”
El trabajo del grupo se centra fundamentalmente en el estudio de las primeras etapas del ciclo
infeccioso de virus de plantas, traducción y replicación, con el objetivo futuro de buscar dianas
tempranas para el control de las enfermedades de etiología viral. Para ello estamos utilizando
sistemas virales pertenecientes a la familia Tombusviridae que se caracterizan por poseer un
genoma estructuralmente muy sencillo lo que facilita los abordajes experimentales. Se trata de
virus con genoma de RNA de simple cadena y polaridad positiva con un tamaño que se sitúa en
la escala inferior dentro de los virus de plantas (alrededor de 4 kb). En particular estamos
abordando la caracterización de los motivos del RNA viral y de los factores virales y/o
celulares (del huésped) que están implicados en la expresión génica del virus y en la
multiplicación de su genoma. Estamos especialmente interesados en el análisis de los
mecanismos de traducción no-canónicos que difieren del mecanismo convencional de rastreo
ribosomal y que a menudo utilizan los virus para expresar su condensada información genética.
Intentamos averiguar si este tipo de mecanismos les pueden conferir alguna ventaja
traduccional a los virus frente a los mRNAs celulares y nos planteamos también el desarrollo
de herramientas biotecnológicas basadas en los resultados de estos estudios. Asimismo
investigamos cómo los virus combaten el silenciamiento por RNA, que dispara la planta frente
a la infección, analizando las proteínas que codifican para inhibir esta respuesta defensiva del
huésped.
PUBLICACIONES
Investigadores Predoctorales
Sandra Martínez Turiño
Aurora Castaño Sansano
- Martínez-Turino, S.; Hernández, C. (2009). Inhibition of RNA silencing by the coat protein
of Pelargonium flower break virus: distinctions from closely related suppressors. Journal
Técnicos Superior
Especializado
Isabel Ana Avellaneda
- Rico, P.; Hernández, C. (2009). Characterization of the subgenomic RNAs produced by
Pelargonium flower break virus: identification of two novel RNA species. Virus Research.
of General Virology. 90, 519-525
142, 100-107
- Castaño, A.; Ruiz, L.; Hernández, C. (2009). Insights into the translational regulation of
biologically active open reading frames of Pelargonium line pattern virus.Virology. 386,
417-426
CURSOS
- “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas”
IBMCP-UPV 3 Horas
PROYECTOS
Fig. 1. Decoloraciones y manchas
cloróticas inducidas por el virus de
la rotura del color de la flor del
Pelargonium (familia
Tombusviridae)
- “Análisis de estrategias de replicación y expresión génica de virus de plantas de tipo carmo”
BFU2006-11230 Del 01/10/2006 al 30/09/2009
TESIS
- Castaño Sansano, Aurora. “Análisis de relaciones Estructura-Fución en el Virus del
Arabesco del Pelargonium”
Director de Tesis: Hernández, C. Universidad Politécnica de Valencia
Fig. 2. Análisis de la
localización subcelular de
proteínas virales
fusionadas a proteínas
fluorescentes
75
VIROLOGÍA MOLECULAR Y
EVOLUTIVA DE PLANTAS
“Interacciones RNA-Proteína en el ciclo infeccioso de patógenos de RNA de plantas”
El grupo investiga algunos aspectos de la biología molecular del RNA y de las proteínas con las
que éste interacciona utilizando como modelo las interacciones que se producen entre los
factores de patógenos de tipo viral y subviral con genoma de RNA y factores de sus huéspedes
las plantas, así como el diseño de herramientas biotecnológicas basadas en el conocimiento de
estas interacciones. En el laboratorio se utilizan como sistemas experimentales las infecciones
que provocan en plantas los potyvirus y los viroides. Los potyvirus son el grupo más extenso de
virus de plantas y están constituidos por un RNA de simple cadena y polaridad positiva de
aproximadamente 10 000 nt que codifica una única poliproteína. Los viroides son pequeños
RNAs circulares (246-401 nt) no codificantes capaces de infectar plantas replicándose en el
núcleo (familia Pospiviroidae) o cloroplasto (familia Avsunviroidae) de las células infectadas.
Líneas de investigación:
Investigadores de Plantilla
José Antonio Darós Arnau
(Científico Titular CSIC)
1. Interacciones RNA-proteína entre RNAs de potyvirus y viroides y proteínas de la planta
huésped y proteínas de potyvirus y RNAs de la planta huésped.
Investigadores Pre-doctorales
Leonor Cecilia Bedoya Rojas
Jorge Marqués Signes
Fernando Martínez García
María Ángeles Nohales Zafra
2. Resistencia a virus de plantas mediada por microRNAs artificiales.
Otros
Marta Ruiz Valdés
5. Alteraciones del metabolismo del RNA cloroplástico en la enfermedad e las hojas quebradizas
de la palmera datilera.
3. Procesamiento y replicación de los RNAs de viroides y potyvirus.
4. Desarrollo de vectores virales de expresión en plantas.
PUBLICACIONES
- Martínez, F.; Marques, J.; Salvador, M.L.; Darós, J.A. (2009). Mutational Analysis of Eggplant latent viroid RNA processing in
chlamydomonas reinhardtii chloroplast. Journal of General Virology. Año 2009. Vol. 90, 3057-3067
- Flores, R.; Gas, ME; Molilna-Serrano, D; Nohales, MA; Carbonell, A; Gago, S; De la Peña, M; Darós, JA (2009). Viroid replication:
rolling-circles, enzymes and ribozymes. Viruses. 1: 317-334.
- Elena SF; Gómez G; Daròs J.A. (2009). Evolutionary constraints to viroid evolution. Viruses. 1, 241-254.
TESIS
- Clara Torres Barceló “Evolució Molecular de la proteina Hc-Pro del TEV supresor del silenciament de l’RNA”
Directores Tesis: J.A. Darós / S. Elena
CURSOS
- “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas”
IBMCP-UPV 3 Horas
PROYECTOS
- “Interacciones RNA-proteína en el ciclo infeccioso de patógenos de RNA de plantas”
BIO2008-01986 Del 01/01/2009 al 31/12/2011
- “Conservación de los Oasis de la Cuenca del Mediterraneo dentro del programa Azahar: Causa y estrategias de control de la
enfermedad de las hojas quebradizas (MCF) de la Palmera Datilera”
AGL2007-65653-C02-01
76
VIROLOGÍA MOLECULAR Y
EVOLUTIVA DE PLANTAS
“Viroides: Estructura, Función y Evolución”
Objetivos científicos y metodologías
El trabajo del grupo está dirigido esencialmente al estudio de los viroides, pequeños RNAs
subvirales de plantas con un gran interés desde una perspectiva básica, pues son el peldaño
más bajo de toda la escala biológica, como desde un punto de vista aplicado ya que inducen
importantes enfermedades. En particular, estudiamos su estructura molecular, mecanismos
de replicación (enzimas y ribozimas implicados), mecanismos de patogénesis y origen
evolutivo. Parte de nuestros esfuerzos se dedican asimismo al estudio de un virus de cítricos
causante de una enfermedad (tristeza) de notable importancia económica. Las metodologías
empleadas son las de la Biología Molecular.
Colaboraciones internacionales
El grupo mantiene colaboraciones con otros grupos internacionales, fundamentalmente
europeos y más específicamente de Italia, así como nacionales, en particular de Valencia,
con los que comparte proyectos de investigación.
Investigadores de Plantilla
Ricardo Flores Pedauyé
(Profesor de investigación CSIC)
Investigadores Post-doctorales
Marcos De la Peña del Rivero
(Contratado Ramón y Cajal)
Sonia Delgado Villar
(Contratada posdoctoral)
Selma Gago Zachert
(Contratada posdoctoral)
Susana Ruiz Ruiz
(Contratada posdoctoral)
Investigadores Pre-doctorales
Sofia Minoia
(Becaria predoctoral)
Ayudantes de Investigación
Maria-Desamparados Ahuir
Roca (Ayudante tecnico (CSIC)
PUBLICACIONES
- Di Serio, F.; Gisel, A.; Navarro, B.; Delgado, S.; de Alba, A.E.M.; Donvito, G.; Flores, R.
(2009). Deep sequencing of the small RNAs derived from tuo sympthomatic variants of a
Chloroplastic Viroid: Implications for their génesis and for pathogenesis. Public Library of
Science One.
- Verhoeven, J.T.J.; Jensen, C.C.C.; Roenhorst, J.W.; Flores, R; de la Peña, M. (2009. )Pepper
chat fruit viroid: Biological and molecular properties of a proposed new species of the genus
pospiviorid. Virus Research. 144, 209-214
- Gago, S.; Elena, S.F.; Flores, R.; Sanjuan, R. (2009). Extremely High Mutation rate of a
hammerhead Viroid. Science. 323, 1308
- Dufour, D.; de la Peña, M.; Gago, S.; Flores, R.; Gallego, J. (2009). Structure-Function
anaysis of the ribozymes of chrysanthe conserved in most natural hammerheads. Nucleic
Acid Research, 37, 368-381
- Flores, R.; Gas, ME.; Molilna-Serrano, D.; Nohales, MA.; Carbonell, A.; Gago, S.; De la
Peña, M.; & Darós, J.A.; (2009). Viroid replication: rolling-circles, enzymes and
ribozymes. Viruses, 1, 317-334.
- Serra, P.; Hashemian, S.M.B.; Pensabene-Bellavia, G.; Gago, S.; Duran-Vila, N. (2009). An
artificial chimeric derivative of Citrus viroid V involves the terminal left domain in
pathogenicity. Molecular Plant Pathology . 10, 515-522
- Wulff, BBH.; Heese, A.; Tomlinson-Buhot, L.; Jones, D.A.; de la Pena, M.; Jones, J.D.G. (2009).
The Major Specificity-Determining Amino Acids of the Tomato Cf-9 Disease Resistance Protein
are at Hypervariable Solvent-Exposed positions in the Central Leucine-Rich repeats. Molecular
Plant-Microbe Interactions. 22, 1203-1213
- de la Pena, M.; Dufour, D.; Gallego, J. (2009). Three-way RNA junctions with remote tertiary
contacts: A recurrent and highly versatile fold. RNA-A Publication of the RNA Society. 15,
1949-1964
CURSOS
- “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas”
IBMCP-UPV 20 Horas
PROYECTOS
- “Interacciones viroide-huésped: papel de las ribozimas, del silenciamiento mediadi por
RNA, y de la recombinación de RNA”
BFU2008-03154 Del 01/01/2009 al 31/12/2011
77
VIROLOGÍA MOLECULAR Y
EVOLUTIVA DE PLANTAS
“Virología Molecular de Plantas”
Principales líneas de investigación:
Investigadores de Plantilla
Vicente Pallás
(Profesor de Investigación CSIC)
Jesús A. Sanchez-Navarro
(Científico Titular CSIC)
Investigadores Post-doctorales
Frederic Aparicio Herrero
(JAE-DOC)
Ainhoa Genoves Martinez
(Contratado Doctor)
Gustavo Gómez
(JAE-DOC)
M Carmen Herranz Gordo
(Contratado Juan de la Cierva)
Jose A. Navarro Bohigues
(Contratado Doctor)
Investigadores Pre-doctorales
German Martinez Arias
(Becario FPI )
Ana Peiro Morell
(Becario FPI)
Marta Serra Soriano
(Becario FPI)
•
Estudios sobre el movimiento intra- e intercelular de virus y viroides en sus
huéspedes susceptibles.
•
Tráfico de proteínas y RNAs a través del floema.
•
•
Silenciamiento de RNA en el proceso de patogénesis de virus y viroides.
Caracterización de los genes y funciones esenciales en el ciclo infeccioso de virus
pertenecientes a los grupos de los Ilar y Carmovirus que afectan de manera
importante a árboles frutales y cultivos de interés agrícola.
•
Desarrollo y mejora de nuevos métodos de diagnosis viral basados en el
componente genómico de los virus.
Colaboraciones con Empresas
La profundización en el conocimiento de los mecanismos de expresión de virus que afectan a
árboles frutales, a ornamentales y a especies hortícolas ha posibilitado su aplicación a
resolver aspectos prácticos de ciertas virosis problemáticas para el Sector socioeconómico
correspondiente. Se han establecido diversos convenios de investigación y transferencia de
resultados con empresas y/o organismos públicos: Barberet y Blanc S. A., Primaflor S.A.,
FECOAM, Agromillora Catalana S.A., Laboratorio de Sanidad Vegetal-Tenerife, Laboratori
de Sanitat Vegetal-Barcelona; Centro de Investigación y Tecnología Agroalimentaria de
Aragón-Zaragoza, Centro Nacional de Semillas y Plantas de Vivero-Zaragoza.
500-520 nm
610-630 nm
Overlav
Técnicos Superiores
Especializados
Lorena Corachan Valencia
(Contratada)
Ayudantes de Investigación
Lorena Latorre Garcia
Colocalización de la proteina de movimiento del virus del cribado del
melon (MNSV) en el aparato de Golgi (D-I) y los filamentos de actina (P-R).
78
PUBLICACIONES
- Genoves, A.; Navarro, J.A.; Pallas, V. (2009). A self-interacting carmovirus movement protein plays a role in binding
of viral RNA during the cell-to-cell movement an shows an actin cytoskeleton dependent location in cell periphery.
Virology. 395, 133-142
- Amari, K.; Burgos, L.; Pallas, V.; Sánchez-Pina, M.A. (2009). Vertical transmission of Prunus necrotic ringspot virus:
hitch-hiking from gametes to seedling. Journal of General Virology. 90, 1767-1774
- Gómez, G.; Martínez, G.; Pallás, V. (2009). Interplay between viroid-induced pathogenesis and RNA silencing
Pathways. Trends in Plant Science. 14, 264-269
- Martínez-Gil, L.; Sánchez-Navarro, J.A.; Cruz, A.; Pallás, V.; Pérez-Gil, J.; Mingarro, I. (2009). Plant Virus Cell-tocell movement is not dependen ton the transmembrane disposition of its movement protin. Journal of Virology. 83,
5535-5543
- Hassan, M.; Gómez, G.; Pallás, V.; Myrta, A.; Rysanek, P. (2009). Simultaneous detection and genetic variability of
Stone fruit viroids in the Czech Republic. European Journal of Plant Pathology. 124. 363-368
- Aparicio, F.; Soler, S.; Aramburu, J.; Galipienso, L.; Nuez, F.; Pallás, V.; López, C. (2009). Simultaneous detection of
six RNA plant viruses affecting tomato crops using a sungle digoxigenin-labelled polyprobe. European Journal of
Plant Pathology. 123, 117-123
- Aparicio, F.; Aramburu, J.; Soler, S.; Galispienso, L.; Nuez, F.; Pallás, V.; López, C. (2009). Immunodiagnosis of
Parietaria mottle virus in Tomato Crops Using a Polyclonal Antiserum against its Coat Protein Expressed in a
Bacterial System. Journal of Phytopathology. 157, 511-513
- De la Torre, R.; Teliz-Ortiz, D.; Pallás, V.; Sánchez-Navarro, J.A. (2009). First Report of Avocado sunblotch viroid in
Avocado from Michoacan, México. Plant Disease. 93, 202
- Alfaro-Fernández, A.; Sánchez-Navarro, J.A.; Cebrian, M.D.; Cordoba-Selles, M.D.; Pallás, V.; Jorda, C. (2009)
Simultaneous detection ad identification of Pepino mosaic virus (PepMV) isolates by multiplex one-step RT-PCR.
European Journal of Plant Pathology. 125, 143-158
- Matic, S.; Minafra, A.; Sánchez-Navarro, J.A.; Pallás, V.; Myrta, A.; Martelli, G.P. (2009). ‘Hwanzan Stunting’
síndrome: Detection and molecular characterization of Italian isolate of Little cherry virus 1. Virus Research. 143,
61-67
CURSOS
- “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas”
IBMCP-UPV 20 Horas
PROYECTOS
- Pallas, V. “Interacciones patógeno-huésped en el transporte celular y vascular de virus de interés agronómico”
BIO2008-03528 Del 01/01/2009 al 31/12/2011
- Sánchez, J.A.“Aplicación Industrial de la detección polivalente de doce Virus que afectan al cultivo del Clavel y de
Gerbera mediante el uso de Polisondas”
PET2007_0311 Del 12/09/2008 al 11/09/2010
79
VIROLOGÍA MOLECULAR Y
EVOLUTIVA DE PLANTAS
Investigadores de Plantilla
Santiago F. Elena Fito
(Profesor de Investigación CSIC)
Investigadores Post-doctorales
Stéphanie Bedhomme
(Contratado JAE-Doc)
Purificación Carrasco Valero
(Contratado JAE-Doc)
Josep Sardanyés Cayuela
(Contratado con cargo a proyecto)
Mark Zwart
(Becario RUBICON del gobierno
holandés)
Jose M. Cuevas Torrijos
(Contratado JAE-Doc)
Investigadores Pre-doctorales
Javier Carrera Montesinos
(Contratado con cargo a proyecto)
Guillaume Lafforgue
(Contratado con cargo a proyecto)
Jasna Lalic
(Contrato JAE-pre)
Àngels Prósper Pontones
(Becario CSIC-Bancaixa)
Guillermo Rodrigo Tárrega
(Becario Generalitat Valenciana)
Nicolas Tromas
(Becario FPI MICINN)
Técnicos Superiores Especializados
Francisca de la Iglesia Jordán
(contratada con cargo a proyecto)
80
“Virología Evolutiva y de Sistemas”
En el grupo de Virología Evolutiva y de Sistemas estamos interesados en comprender los
mecanismos ecológicos y genéticos que gobiernan la diversificación y evolución de las poblaciones
virales, así como la emergencia de nuevos virus. Nuestro trabajo se desarrolla bajo el paraguas
conceptual que proporcionan la Genética de Poblaciones y la Biología de Sistemas. Los sistemas
modelos con los que trabajamos son los potyvirus del grabado del tabaco (TEV) y del mosaico del
nabo (TuMV), el para-retrovirus del mosaico de la coliflor (CaMV) y los viroides, pequeños RNAs
subvirales patógenos de plantas. En nuestro trabajo combinamos aproximaciones experimentales y
teóricas. La primera aproximación se basa en el análisis experimental de dinámicas evolutivas
virales. Realizamos experimentos de evolución en condiciones controladas (evolución
experimental) para luego caracterizar los cambios que ocurren en el genoma viral, valorar su
valor adaptativo y su efecto sobre la interacción con el huésped. Nuestra segunda aproximación
consiste en la aplicación de conceptos propios de la Filogenómica y la Evolución Molecular al
estudio de los patrones de diversificación y variación de poblaciones naturales de virus con el
objetivo de comprender cuánta de la variación observada es debida a la acción se la selección
natural frente a otras causas no adaptativas. La tercera aproximación se basa en la aplicación de
conceptos y métodos de Biología de Sistemas al análisis del efecto que sobre las redes de
regulación genética de sus huéspedes ejerce la infección viral y cómo esta interacción cambia a
medida que el virus se adapta a un nuevo huésped. Finalmente, también desarrollamos modelos
matemáticos y computacionales para analizar procesos tales como el efecto de la complementación
genética, los mecanismos de replicación o la estructura espacial impuesta por el huésped ejercen
sobre las dinámicas evolutivas virales. En los últimos años también hemos venido explorando el
enorme potencial para estudios evolutivos que proporcionan los organismos digitales, pequeños
programas de ordenador que replican, mutan y compiten por el uso de la CPU y evolucionan
según los mecanismos Darwinianos.
A continuación se enumeran algunos de los proyectos en los que estamos trabajando:
1. Efecto de la acumulación de mutaciones deletéreas sobre la eficacia viral. Cuantificación del
nivel de epistasia entre mutaciones que afectan a un mismo cistrón o a cistrones distintos.
Efecto del tipo de huésped sobre la distribución de efectos mutacionales y la epistasia.
2. Caracterización de trayectorias evolutivas y descripción de la topología de paisajes de
eficacia.
3. Especificidad de la adaptación y constricciones a la evolución de virus generalistas. Análisis
molecular de los cambios que ocurren en el genoma viral y en la interacción con el
transcriptoma del huésped. Efecto de la especialización sobre la plasticidad evolutiva viral.
4. Evolución de la variabilidad genética a lo largo de un proceso infeccioso y en linajes
evolutivos independientes.
5. Evolución de la arquitectura genética de potyvirus. Efecto del orden génico y de la
segmentación genómica.
6. La supresión del silenciamiento del RNA como una estrategia evolutiva viral para evadir las
defensas del huésped. Caracterización de efectos mutacionales sobre la proteína supresora
(HC-Pro) del TEV. Evolución compensatoria.
7. Evolución de la virulencia durante infecciones mixtas.
8. Evaluación de la robustez frente a la evolución de TuMV de plantas resistentes a su infección
mediante la expresión de microRNAs artificiales. En colaboración con el Prof. Nam-Hai
Chua (Rockefeller University) y el Dr. José A. Daròs (IBMCP).
9. En colaboración con otros grupos nacionales e internacionales, estudios de epidemiología y
evolución molecular de distintos virus de plantas.
10. Desarrollo de modelos matemáticos y de simulación de dinámicas evolutivas virales. En
colaboración con el Prof. Ricard V. Solé (ICREA).
11. Desarrollo de modelos de interacción del virus con las redes de regulación transcripcional y
de interacción proteína-proteína del huésped. En colaboración con el Prof. Alfonso
Jaramillo (École Polytechnique-CNRS).
12. Evolución de la tasa de mutación y su relación con robustez y evolucionabilidad en
organismos digitales. En colaboración con el Prof. Richard E. Lenski y el Dr. Charles Ofria
(Michigan State University) y con el Dr. Rafael Sanjuán (Universitat de València).
PUBLICACIONES
- Gomez, P.; Sempere, R.N.; Elena, S.F.; Aranda, M.A. (2009). Mixed Infections of Pepino Mosaic Virus strains
modúlate the evolutionary dynamics of this emergent Virus. Journal of Viology. 83, 12378-12387
- Bernad, L.; Duran-Vila, N.; Elena, S.F. (2009). Effect of citrus hosts on the generation, maintenance and
evolutionary fate of genetic variability of citrus exocortis viroid. Journal of General Virology. 90, 2040-2049
- Martin, S.; Sambade, A.; Rubio, L.; Vives, M.C.; Moya, P.; Guerri, J.; Elena, S.F.; Moreno, P. (2009). Contribution of
recombination and selection to Molecular Evolution of Citurs. Journal of General Virology. 90, 1527-1538
- Lin, S.S.; Wu, H.W.; Elena, S.F.; Chen, K.C.; Niu, Q.W.; Yeh, S.D.; Chen, C.C.; Chua, N.H. (2009). Molecular
Evolution of a Viral Non-Coding sequence under the selective pressure of amiRNA-Mediated silencing. Plos
Pathogens. 5, e1000312
- Gago, S.; Elena, S.F.; Flores, R.; Sanjuan, R. (2009). Extremely High Mutation rate of a Hammerhead Viroid.
Science. 323, 1308
- Sardanyes, J.; Sole, R.V.; Elena, S.F. (2009). Replication mode and landscape topology differentially affect RNA
Virus Mutational load and robustness. Journal of Virology. 83, 12579-12589
- Martin, S.; Elena, S.F. (2009). Application of game theory to the interaction between plant viruses during mixed
infections. Journal of General Virology. 90, 2815-2820
- Carrera, J.; Rodrigo, G.; Jaramillo, A.; Elena, S.F. (2009). Reverse-engineering the Arabidopsis thaliana
transcriptional network under changing environmental conditions. Genome Biol. 10, R96
- Elena, S.F.; Agudelo-Romero, P; Lalic, J. (2009). The evolution of viruses in multi-host fitness landscapes.
Open Virology Journal. 3, 1-6.
- Elena S.F.; Gómez G; Daròs J.A. (2009). Evolutionary constraints to viroid evolution. Viruses. 1, 241-254.
- Carrera, J.; Rodrigo, G.; Jaramillo, A. (2009). Towards the automated engineering of a synthetic genome. Molecular
Biosystems. 5, 733-743
- Duarte, J.; Januario, C.; Martins, N.; Sardanyes, J. (2009). Chaos and crises in a model for cooperative hunting: A
symbolic dynamics approach. Chaos. 19, 043102
- Sanjuan, R.; Agudelo-Romero, P.; Elena, S.F. (2009). Upper-limit mutation rate estimation for a plant RNA virus.
Biology Letters. 5, 394-396
TESIS
- Sandra Patricia Agudelo Romero. “Evolución experimental de la gama de huéspedes del virus del grabado del
tabaco”
Universidad Politécnica de Valencia. Director Tesis: S.F. Elena / R. Sanjuán
- Clara Torres Barceló. “Evolució Molecular de la proteína Hc-Pro del TEV, supresor del silenciament de l’RNA”
Universidad de Valencia. Directores de Tesis: J.A. Darós / S.F. Elena
PROYECTOS
- “Evolución experimental de Virus vegetales: Mutaciones deletéreas, Mecanismos de robustez genómica y Evolución de
la interacción con los mecanismos de defensa de la Planta”
BFU2006-14819-C02-01 Del 01/10/2006 al 30/09/2009
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