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ilustraciones, fotografías, gráficas, tablas La sequía es uno de los factores ambientales que más limita el crecimiento de las plantas y se prevé que el cambio climático reduzca la disponibilidad de agua en varias zonas productivas. En esta investigación se caracterizó el efecto de la severidad del estrés hídrico en la recuperación, respuesta bioquímica, expresión de proteínas y rendimiento por tamaño de tubérculos en dos etapas de desarrollo de la papa var. Diacol Capiro (DC). Plantas de papa en etapa de diferenciación de tubérculos (DT) y máxima tuberización (MT) se les suspendió el riego hasta alcanzar estrés hídrico Leve (EL), Moderado (EM) y Severo (ES); además se contó con plantas control bien regadas (BR). Cuando las plantas alcanzaron cada nivel de estrés y luego de 24 horas de restablecer el riego (rehidratación), se midió la actividad de enzimas antioxidantes del ciclo Ascorbato-Glutatión y la concentración de pigmentos fotosintéticos, prolina, malondialdehído (MDA), flavonoides y almidón. En los tres niveles de estrés hídrico, tanto en MT como en DT se determinó concentración de nutrientes en savia y en tejido foliar, y en DT se determinaron los perfiles proteómicos y se identificaron las proteínas que presentaron mayor correlación con el potencial hídrico. Se encontró que la planta de papa var. DC durante ES incrementa en hoja la actividad de enzimas antioxidantes y la concentración de MDA, carotenoides, prolina y almidón, como una respuesta para proteger el aparato fotosintético. La capacidad de recuperación bioquímica de la planta fue mayor en MT que en DT, debido a la menor duración del estrés en MT (7 días) en comparación con DT (21 días). En la savia de la hoja se incrementó la concentración de K+ y NO3- en plantas con estrés hídrico en comparación con BR, lo que se asoció a procesos de ajuste osmótico. En tejido foliar se observó un incrementó en la concentración de N en plantas con estrés con respecto a plantas bien regadas y estuvo relacionado con la concentración de clorofilas, carotenoides y actividad de enzimas antioxidantes. El ES redujo el número y peso de tubérculos grandes y aumentó el de tubérculos pequeños. Finalmente se encontró que las proteínas Rubisco activasa, la subunidad IV B del centro de reacción del PSI y proteína estabilizadora de manganeso incrementaron con la severidad del estrés, mientras que las tres posibles isoformas de la subunidad I de Citrocromo oxidadasa (RY290, RY289 y RY285) se redujeron. Nuestros resultados brindan un entendimiento detallado de las respuestas bioquímicas y la reducción del rendimiento por tamaño de tubérculo en plantas de papa a medida que se incrementa la severidad del estrés hídrico. (Texto tomado de la fuente). Drought is one of the environmental factors that most limits plant growth and climate change is expected to reduce water availability in several productive areas. In this research, the effect of the severity of water stress on the biochemical response, protein expression and yield by tuber size in two stages of development of potato var. Diacol Capiro (DC). Potato plants in the stage of tuber differentiation (DT) and maximum tuberization (MT) were suspended from irrigation until they reached Mild (EL), Moderate (EM) and Severe (ES) water stress; In addition, there were well-watered control plants (BR). When the plants reached each stress level and after 24 hour of restoring irrigation (rehydration), the activity of antioxidant enzymes of the Ascorbate-Glutathione cycle and the concentration of photosynthetic pigments, proline, malondialdehyde (MDA), flavonoids and starch were measured. In the three levels of water stress, both in MT and in DT, the concentration of nutrients in sap and leaf tissue is prolonged, and in DT the proteomic profiles were determined and the proteins that appeared greater conformation with the water potential were identified. It was found that the potato plant var. DC during ES increases the activity of antioxidant enzymes and the concentration of MDA, carotenoids, proline, and starch in the leaf, as a response to protect the photosynthetic apparatus. The biochemical recovery capacity of the plant was higher in MT than in DT, due to the shorter duration of stress in MT (7 days) compared to DT (21 days). In the leaf sap, the concentration of K+ and NO3- increased in plants with water stress compared to BR, which was associated with osmotic adjustment processes. In leaf tissue, an increase in N concentration was decreased in stressed plants with respect to BR and was related to the concentration of chlorophylls, carotenoids, and antioxidant enzyme activity. ES reduced the number and yield of large tubers and increased that of small tubers. Finally, it was found that the proteins Rubisco activase, subunit IV B of the PSI reaction center and manganese stabilizer protein increased with the severity of stress, while the three possible isoforms of subunit I of Cytrochrome oxidadase (RY290, RY289 and RY285) is reduced. Our results provide a detailed understanding of the biochemical responses and yield reduction per tuber size in potato plants as the severity of water stress increases. MINCIENCIAS (antes COLCIENCIAS) es el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación de acuerdo a la Constitución y la ley Colombiana, como organismo para la gestión de la administración pública, rector del sector y del Sistema Nacional Ciencia, Tecnología e Innovación (SNCTI), encargado de formular, orientar, dirigir, coordinar, ejecutar, implementar y controlar la política del Estado en esta materia, teniendo concordancia con los planes y programas de desarrollo, de acuerdo a la presente Ley. AGROSAVIA es la corporación colombiana de investigación agropecuaria, entidad pública descentralizada de participación mixta sin ánimo de lucro, de carácter científico y técnico, cuyo propósito es trabajar en la generación del conocimiento científico y el desarrollo tecnológico agropecuario a través de la investigación científica, la adaptación de tecnologías, la transferencia y la asesoría con el fin de mejorar la competitividad de la producción, la equidad en la distribución de los beneficios de la tecnología, la sostenibilidad en el uso de los recursos naturales, el fortalecimiento de la capacidad científica y tecnológica de Colombia y, contribuir a elevar la calidad de vida de la población. Incluye anexos Maestría Magíster en Ciencias Agrarias Fisiología de cultivos Ciencias Agronómicas.Sede Bogotá

ilutraciones, graficas Aunque la astrogliosis está relacionada con eventos neuroprotectores; su neurotoxicidad se ha correlacionado con enfermedades neurodegenerativas y otros desórdenes (Sofroniew & Vinters, 2010). Lo que ha aumentado la atención en el estudio de estas células. Sin embargo, los procesos de señalización y actividad metabólica relacionados con la neurotoxicidad aún son poco conocidos (González et al., 2020; Sofroniew, 2015), por lo que se han empleado modelos metabólicos a escala genómica (GEM) de astrocito para estudiar estas respuestas. Por lo tanto, en este trabajo se hace la contextualización de un GEM de astrocito humano integrando datos multiomicos con una nueva aproximación en combinación con el algoritmo iMAT, permitiendo incluir información de diversos procesos biológicos en el modelo (Karahalil, 2016; Vivek-Ananth & Samal, 2016). En consecuencia, el GEM resultante presenta una mayor cobertura del metabolismo y una capacidad predictiva superior en los escenarios simulados coincidiendo con lo reportado en la literatura. Además, durante la reconstrucción de este modelo se generaron dos algoritmos, uno permite integrar el proteoma y transcriptoma, mientras el otro corrige los desbalances estequiométricos presentes en el modelo. Finalmente, este modelo tiene el potencial de acelerar el estudio de la astrogliosis, permitiendo descifrar la relación entre el metabolismo del astrocito y la aparición de enfermedades neurodegenerativas mediante la generación de hipótesis y la predicción del desempeño de fármacos. (Texto tomado de la fuente) Even though astrogliosis is related to neuroprotective events; its neurotoxicity has been correlated with neurodegenerative diseases and other disorders (Sofroniew & Vinters, 2010). Which have shifted the attention towards the study of these cells. However, the related signaling processes and metabolic activity related to the neurotoxicity are still poorly known (González et al., 2020; Sofroniew, 2015), thus genome-scale metabolic models (GEMs) of astrocytes have been used to study this response, as they allow modelling metabolic interac- tions (Martín-Jiménez et al., 2017; Osorio et al., 2020). Therefore, in this work an astrocyte’s GEM is contextualized by integrating multi-omic data with a new approach in combination with the algorithm iMAT, which allows including information from various biological processes in the model (Karahalil, 2016; Vivek-Ananth & Samal, 2016). Thus, the resulting GEM presets a greater coverage of the metabolic net- work and a higher predictive capability in the simulated scenarios, which is in line with the reported data in the literature. In addition, during the reconstruction of this model two algorithms were generated, one integrates the proteome and transcriptome together, meanwhile the other corrects the stoichiometric imbalances present in the model. Finally, this model has the potential to accelerate the study of astrogliosis allowing to decipher the relationship between astrocyte metabolism and the appearance of neurodegenerative diseases by generating hypotheses and predicting drug performance. Maestría Magíster en Bioinformática Biología de sistemas

Malignant gliomas are heterogeneous, highly invasive vascular tumours. The multifunctional cytokine, transforming growth factor-beta (TGF-P), is expressed by grade III/IV gliomas and promotes tumour angiogenesis, invasión and immune escape. It has been shown previously that a small TGF-P receptor type I (TGF-(3-RI) molecule inhibitor (SB-431542) blocks TGF-(3-mediated signal transduction, induction of angiogenic factor expression and cellular motility. As glioma cell lines display differential sensitivity to TGF-P, it was expected that they would also be differentially impacted by disruption of TGF-P signalling. Differential in gel expression (DIGE) analysis and mass spectrometry was used in this work for determining protein regulation effects of both TGF-P and SB-431542 on human glioma cell lines. It was found that pericentrin B and non muscle myosin were differentially expressed in fragments which likely resulted from protease activation by the tumour growth mechanism. These results suggest that both pericentrin B and non-muscle myosin might be potential glioma biomarkers. Key words: DIGE, proteomics, glioma, TGF-P, mass spectrometry, non muscle myosin, pericentrin B.Los gliomas malignos son tumores vasculares heterogéneos altamente invasivos. El factor de transformación de creci­miento P (TGF-P) es una citoquina multifuncional que es expresada por gliomas de grado III /IV y promueve angiogenesis de tumores, invasión y escape inmunológico. Recientemente se demostró que una pequeña molécula inhibidora (SB-431542) del receptor de TGF-P tipo I (TGF-P-RI), bloquea la señal de transducción mediada por TGF-P, la inducción del factor angiogénico de expresión y la movilidad celular. Ya que las líneas celulares de gliomas mues­tran sensitividad diferencial a TGF-P, se esperaba que también mostrarían impacto diferencial por el bloqueo de la señal de TGF-p. En el presente trabajo se usó un análisis diferencial en gel (DIGE, por sus siglas en inglés: Differential in gel electrophoresis) y espectrometría de masas para determinar los efectos sobre regulación de proteínas por TGF-(3 y SB-431542 en células de gliomas humanos. Se encontró que pericentrina B y miosina no muscular fueron expresa­das diferencialmente en fragmentos, los cuales pueden ser el resultado de la activación de proteasas por el mecanismo de crecimiento del tumor. Estos resultados sugieren que tanto pericentrina B como miosina no muscular, podrían ser usadas como bio-marcadores potenciales de gliomas. Palabras clave: DIGE, proteomica, glioma, TGF-P, espectrometría de masas, miosina no muscular, pericentrina B.

Los gliomas malignos son tumores vasculares heterogéneos altamente invasivos. El factor de transformación de creci­miento P (TGF-P) es una citoquina multifuncional que es expresada por gliomas de grado III /IV y promueve angiogenesis de tumores, invasión y escape inmunológico. Recientemente se demostró que una pequeña molécula inhibidora (SB-431542) del receptor de TGF-P tipo I (TGF-P-RI), bloquea la señal de transducción mediada por TGF-P, la inducción del factor angiogénico de expresión y la movilidad celular. Ya que las líneas celulares de gliomas mues­tran sensitividad diferencial a TGF-P, se esperaba que también mostrarían impacto diferencial por el bloqueo de la señal de TGF-p. En el presente trabajo se usó un análisis diferencial en gel (DIGE, por sus siglas en inglés: Differential in gel electrophoresis) y espectrometría de masas para determinar los efectos sobre regulación de proteínas por TGF-(3 y SB-431542 en células de gliomas humanos. Se encontró que pericentrina B y miosina no muscular fueron expresa­das diferencialmente en fragmentos, los cuales pueden ser el resultado de la activación de proteasas por el mecanismo de crecimiento del tumor. Estos resultados sugieren que tanto pericentrina B como miosina no muscular, podrían ser usadas como bio-marcadores potenciales de gliomas. Palabras clave: DIGE, proteomica, glioma, TGF-P, espectrometría de masas, miosina no muscular, pericentrina B.Malignant gliomas are heterogeneous, highly invasive vascular tumours. The multifunctional cytokine, transforming growth factor-beta (TGF-P), is expressed by grade III/IV gliomas and promotes tumour angiogenesis, invasión and immune escape. It has been shown previously that a small TGF-P receptor type I (TGF-(3-RI) molecule inhibitor (SB-431542) blocks TGF-(3-mediated signal transduction, induction of angiogenic factor expression and cellular motility. As glioma cell lines display differential sensitivity to TGF-P, it was expected that they would also be differentially impacted by disruption of TGF-P signalling. Differential in gel expression (DIGE) analysis and mass spectrometry was used in this work for determining protein regulation effects of both TGF-P and SB-431542 on human glioma cell lines. It was found that pericentrin B and non muscle myosin were differentially expressed in fragments which likely resulted from protease activation by the tumour growth mechanism. These results suggest that both pericentrin B and non-muscle myosin might be potential glioma biomarkers. Key words: DIGE, proteomics, glioma, TGF-P, mass spectrometry, non muscle myosin, pericentrin B.

El plasma sanguíneo representa una de las muestras de mayor interés en el diagnóstico- pronóstico de diversas enfermedades. Sin embargo, constituye la muestra de mayor dificultad para establecer su proteoma, debido a la presencia de interferencias y proteínas abundantes que dificultan la detección de proteínas minoritarias. Con el objetivo de mejorar la resolución de las proteínas separadas por técnicas electroforéticas, se realizó una comparación de diferentes métodos de remoción de proteínas mayoritarias del plasma de pacientes con síndrome coronario agudo, usando técnicas de precipitación con sales y solventes orgánicos a diferentes concentraciones. La remoción de proteínas del plasma tratado mediante estas metodologías se verificó por análisis proteómicos usando electroforesis de proteínas (1D-y 2D-SDS-PAGE), análisis de imágenes y técnicas de bioinformática. El análisis mostró que metodologías sencillas como el tratamiento con acetona 75% (v/v) disminuyó la concentración de albúmina, retiró las interferencias que dificultan la detección de proteínas minoritarias, aumentando la intensidad de las manchas proteicas separadas mediante electroforesis 2D, y por consiguiente, mejorando la resolución y la detección de las proteínas separadas del plasma sanguíneo.

El principal desafío de la biología moderna es entender la expresión, función y regulación del conjunto completo de proteínas codificadas por un organismo, lo cual describe el objetivo del nuevo campo de la proteómica. Las proteínas son las efectoras del trabajo celular, por ello el estudio de sus perfiles globales de expresión y de sus cambios bajo determinadas condiciones fisiológicas o patológicas, permite entender la red compleja de interacciones en que se basa el funcionamiento de una célula. La electroforesis en dos dimensiones (2D-PAGE) es una de las técnicas empleadas con mayor frecuencia en proteómica, debido en gran medida a su alta reproducibilidad y capacidad para resolver simultáneamente miles de proteínas en un solo procedimiento y para detectar modificaciones post y co-traduccionales imposibles de predecir a partir de la secuencia genómica. Sus aplicaciones incluyen el análisis de proteomas, señalización, detección de marcadores de enfermedades y cáncer.

Los gliomas malignos son tumores vasculares heterogéneos altamente invasivos. El factor de transformación de creci­miento P (TGF-P) es una citoquina multifuncional que es expresada por gliomas de grado III /IV y promueve angiogenesis de tumores, invasión y escape inmunológico. Recientemente se demostró que una pequeña molécula inhibidora (SB-431542) del receptor de TGF-P tipo I (TGF-P-RI), bloquea la señal de transducción mediada por TGF-P, la inducción del factor angiogénico de expresión y la movilidad celular. Ya que las líneas celulares de gliomas mues­tran sensitividad diferencial a TGF-P, se esperaba que también mostrarían impacto diferencial por el bloqueo de la señal de TGF-p. En el presente trabajo se usó un análisis diferencial en gel (DIGE, por sus siglas en inglés: Differential in gel electrophoresis) y espectrometría de masas para determinar los efectos sobre regulación de proteínas por TGF-(3 y SB-431542 en células de gliomas humanos. Se encontró que pericentrina B y miosina no muscular fueron expresa­das diferencialmente en fragmentos, los cuales pueden ser el resultado de la activación de proteasas por el mecanismo de crecimiento del tumor. Estos resultados sugieren que tanto pericentrina B como miosina no muscular, podrían ser usadas como bio-marcadores potenciales de gliomas. Palabras clave: DIGE, proteomica, glioma, TGF-P, espectrometría de masas, miosina no muscular, pericentrina B. Malignant gliomas are heterogeneous, highly invasive vascular tumours. The multifunctional cytokine, transforming growth factor-beta (TGF-P), is expressed by grade III/IV gliomas and promotes tumour angiogenesis, invasión and immune escape. It has been shown previously that a small TGF-P receptor type I (TGF-(3-RI) molecule inhibitor (SB-431542) blocks TGF-(3-mediated signal transduction, induction of angiogenic factor expression and cellular motility. As glioma cell lines display differential sensitivity to TGF-P, it was expected that they would also be differentially impacted by disruption of TGF-P signalling. Differential in gel expression (DIGE) analysis and mass spectrometry was used in this work for determining protein regulation effects of both TGF-P and SB-431542 on human glioma cell lines. It was found that pericentrin B and non muscle myosin were differentially expressed in fragments which likely resulted from protease activation by the tumour growth mechanism. These results suggest that both pericentrin B and non-muscle myosin might be potential glioma biomarkers. Key words: DIGE, proteomics, glioma, TGF-P, mass spectrometry, non muscle myosin, pericentrin B.