Search

Conferencia de 30 minutos. El amonio es un nutriente para las plantas capaz de inducir diferentes respuestas de crecimiento y desarrollo, modulando la expresión génica a diferentes niveles. No obstante, cuando se encuentra en exceso provoca toxicidad. En el caso de las coníferas, su relación con el amonio es muy importante debido a que es la forma más abundante de nitrógeno inorgánico en las capas superficiales del suelo de los bosques que forman. Por ello, las coníferas presentan tolerancia a concentraciones de amonio que son tóxicas para otras plantas. A pesar de ello y de constituir un linaje muy antiguo de plantas, el estudio del efecto del amonio sobre el crecimiento y desarrollo de las coníferas ha sido limitado. Para comprender mejor las bases moleculares de las respuestas inducidas por el amonio sobre las coníferas se han realizado diferentes aproximaciones en plántulas de pino resinero (Pinus pinaster Ait.), especie autóctona del mediterráneo occidental. Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech.

Although reactive oxygen species are best known as damag- ing agents linked to aerobic metabolism, it is now clear that they can also function as messengers in cellular signalling processes. Methionine, one of the two sulphur containing amino acids in proteins, is liable to be oxidized by a well-known reactive oxygen species: hydrogen perox- ide. The awareness that methionine oxidation may provide a mecha- nism to the modulation of a wide range of protein functions and cellular processes has recently encouraged proteomic approaches. However, these experimental studies are considerably time-consuming, labor-intensive and expensive, thus making the development of in silico methods for predicting methionine oxidation sites highly desirable. In the field of pro- tein phosphorylation, computational prediction of phosphorylation sites has emerged as a popular alternative approach. On the other hand, very few in-silico studies for methionine oxidation prediction exist in the lit- erature. In the current study we have addressed this issue by developing predictive models based on machine learning strategies and models— random forests, support vector machines, neural networks and flexible discriminant analysis—, aimed at accurate prediction of methionine oxi- dation sites. Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech.

In the last years, there was a great boom in the Omics fields that have developed as multidisciplinary sciences. They use laboratory techniques related to Biology and Chemistry but also Bioinformatics tools. However, the developmental progress of these disciplines has led that much of undergraduate studies related to Biology have curricula that become outdated. From this point of view, it is necessary to focus the students to the fundamentals and techniques of complementary disciplines that will be essentials for the understanding of the Omics sciences. In the present work, we have developed a new teaching approach for Biochemistry, Biology and Bioinformatics students. They formed interdisciplinary working groups. These groups have prepared and presented communications about different techniques or methods in Molecular Biology, Omics or Bioinformatics participating in a technical meeting. This learning strategy “I do and I learn” has enabled to the students a first contact with the scientific communication including the approach to the scientific literature to acquire technical knowledge. The cooperation between students from different disciplines has enriched their point of view and even has been used in some practical master’s works. Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech.

La asparragina es un metabolito clave en plantas para el transporte y reserva temporal de nitrógeno. La principal vía de movilización del nitrógeno contenido en el grupo amido de este aminoácido implica a la enzima asparraginasa (ASPG, EC 3.5.1.1), que cataliza la hidrólisis de asparragina a aspartato y amonio. Las asparraginasas de plantas, al igual que todas las enzimas de la familia Ntn-hidrolasas, son sintetizadas como precursores inactivos. La enzima activa es un heterotetrámero con dos tipos distintos de angiospermas se han identificado genes que codifican dos subtipos de asparraginasas (Bruneau et al. 2006), las K+-independientes y las K+-dependientes, con al menos un gen codificante para cada tipo en los genomas que han sido secuenciados. La caracterización de ambos subtipos indica que la forma K+-dependiente sería más eficiente en la movilización del nitrógeno amido de la asparragina bajo condiciones de alta demanda metabólica de nitrógeno (Bruneau et al. 2006), mientras que el papel de las K+-independientes estaría relacionado con su actividad isoaspartil dipeptidasa. Sin embargo, hasta la fecha no se ha realizado una caracterización de las distintas formas presentes y sus funciones en gimnospermas. Una búsqueda en el transcriptoma disponible de Pinus pinaster (Canales et al. 2014) nos permitió identificar un total de tres genes con similitud a asparraginasa. Sólo uno (PpASPG1), identificado previamente por nuestro grupo de investigación (Cañas et al. 2006), presenta mayor similitud con las asparraginasas K+-dependientes. El principal inconveniente para la caracterización de estas proteínas es su baja abundancia. Para soslayar este impedimento se expresaron transitoriamente los tres genes de pino en un sistema heterólogo, se purificaron las proteínas recombinantes y se compararon sus características. Por otro lado, esta aproximación nos ha permitido también estudiar cómo afecta al procesamiento del precursor y a la actividad de la enzima la presencia de una extensión de 70 aminoácidos proteínas ortólogas de especies angiospermas. Finalmente, con el objetivo de dilucidar posibles funciones, hemos realizado un análisis de expresión de los tres genes identificados, así como el aislamiento y análisis del promotor del gen PpASPG1. Referencias Bruneau L. et al (2006) Co-occurrence of both L-asparaginase subtypes in Arabidopsis: At3g16150 encodes a K+-dependent L-asparaginase. Planta, 224:668–679, doi: 10.1007/s00425-006-0245-9. Canales J. et al. (2014) De novo assembly of maritime pine transcriptome: implications for forest breeding and biotechnology. Plant Biotechnology Journal, 12:286–299. doi: 10.1111/pbi.12136. Cañas RA et al. (2006) Coordination of PsAS1 and PsASPG expression controls timing of re-allocated N utilization in hypocotyls of pine seedlings. Planta, 225:1205– 1219. doi: 10.1007/s00425-006-0431-9. Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech.

La asparraginasa (ASPG, EC 3.5.1.1) de plantas pertenece a la familia de Ntn-hidrolasas, enzimas que se sintetizan como un precursor inactivo, el cual es activado mediante un procesamiento autocatalítico que genera dos subunidades (α y β). Estas subunidades forman un tetrámero (αβ)2, que constituye la forma madura de la enzima, en la cual cada subunidad β presenta un residuo nucleófilo (Thr) en su extremo amino como resultado del procesamiento. La asparraginasa está implicada en la movilización del nitrógeno contenido en el grupo amido de la asparragina, el metabolito principal para la reserva y el transporte de nitrógeno en plantas. Nuestro objetivo es determinar cómo se regula esta enzima en pino, tanto a nivel transcripcional como postraduccional. A nivel transcripcional estamos realizando una caracterización estructural y funcional de la región promotora del gen, así como el análisis del patrón de expresión del gen en diferentes tejidos y condiciones. A nivel postraduccional nos hemos centrado en determinar las características del procesado y activación de la ASPG en pino. Debido a los bajos niveles de la proteína en pino, este estudio se abordó con proteína recombinante purificada desde sistemas heterólogos. La expresión de la proteína recombinante de Pinus pinaster en células de E. coli resulta en una proteína inmadura sin capacidad de autocatálisis in vitro, a diferencia de lo que se ha descrito para ASPG de otras especies angiospermas. Por el contrario, la expresión heteróloga en plantas de tabaco genera una proteína madura. En comparación con la estructura primaria de las ASPG de especies cuyo genoma ha sido secuenciado, las ASPG de coníferas presentan una extensión de unos 70 aminoácidos en la posición que precede al residuo nucleófilo, sitio donde ocurre el procesamiento que activa a la enzima. Un análisis mediante espectrometría de masas ha demostrado que esta extensión forma parte de la proteína de Pinus pinaster en su forma madura. En la actualidad estamos analizando el efecto de esta extensión sobre el autoprocesamiento del precursor. Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech.

El grupo tioéter de las metioninas confiere, a las proteínas portadoras, una alta vulnerabilidad a la oxidación. Sin embargo, no todos los residuos metionil de una proteína son igualmente susceptibles de oxidación. Aunque la accesibilidad del átomo de azufre al solvente es un factor importante, recientes experimentos ponen de manifiesto que dicho factor es insuficiente para explicar la amplia variabilidad en la reactividad que se observa. Así, pues, en el presente trabajo hemos explorado otros posibles determinantes estructurales que pudieran explicar dicha variabilidad. Para tal propósito, hemos empleado datos derivados de estudios de proteómica llevados a cabo con células humanas tratadas con H2O2. En el presente trabajo presentamos evidencias de que el entorno de aquellos residuos que aparecen oxidados, es claramente distinguible del entorno de aquellos otros residuos de metionina que no se oxidan bajo las mismas condiciones (p-valor = 10-23). El análisis de distancias interatómicas, llevado a cabo con más de un millar de átomos de azufre presentes en proteínas con estructuras conocidas, nos ha permitido desvelar un nuevo e importante determinante de la reactivadad frente a oxidantes. Aquellos átomos de azufre delta que interactúan con el anillo aromático de residuos fenilalanina, tirosina y triptófano, presentan una marcada resistencia a ser oxidados. En esta comunicación presentaremos evidencias de la menor reactividad de las metioninas que forman parte de motivos S-aromáticos tanto in vivo (estudios de proteoma redox) como in vitro (ensayos de oxidación química). Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech.

The possibility of using lignocellulosic biomass produced from forest crops in order to obtain second generation biofuels is a key issue in the current context of climate change and the promotion of renewable energy sources. It is therefore important to make progress in the functional characterization of the candidate genes (CGs) associated with wood property traits relevant to this use as well as to determine the effect of different environmental factors (saline stress among others) on the expression of those genes. Populus spp. are among the forest species which rouse the most interest in the short term. Our objective is to carry out a dasometric, physiological and candidate gene expression characterization in hybrid genotypes of Populus which are suitable for use in short rotation growing under saline stress conditions. The trials were conducted under controlled greenhouse conditions. P. x canadensis ‘Oudenberg’, P. tremula x P. alba `717-1B4 ’and two autochthonous P. alba clones were tested from cuttings in individual pots. Two stress levels were applied: NaCl 68 and 137 mM, The parameters evaluated were, i) survival and expression of leaf necrosis symptoms, ii) relative height and diameter growth rate, iii) dry aerial and root biomass iiii) functional variables: net photosynthesis rate (A), stomatal conductance (gs) to infer intrinsecal water use efficiency (IWUE), and chlorophyll content. Significant interspecific differences were revealed with regard to salt stress responses, both in terms of damage symptomology and growth, production and functional variables. P. alba genotypes displayed the greatest tolerance. Transcript levels were analyzed in stem samples by Fluidigm technology for 80 selected genes related to secondary cell wall deposition (MYB and NAC transcription factors, hormone signaling, lignification, etc.). All genotypes showed changes in transcript profiles in response to salt, although the magnitude of the response was different among genotypes. About 77 % of the selected genes showed lower transcript level in plants under salt stress when compared to the salt-free treatment. The impact of salt stress on the expression of selected genes was lower in both P. alba genotypes, in agreement with the greatest tolerance.

The possibilities for using lignocellulosic biomass produced from forest crops in order to obtain second generation biofuels is a key issue in the current context of climate change and the promotion of renewable energy sources. It is therefore important to make progress in the functional characterization of candidate genes (CGs) associated with wood traits relevant to bioenergy as well as to determine the effects of environmental factors (drought, salinity, and nitrogen availability among others) on wood production and chemistry. Fast growing species adapted to coppicing such as Populus and Eucalyptus spp. are among the most promising forest species for bioenergy production in the short term. The aim of our project is to compare how three common environmental factors such as drought, salt and nitrogen availability, affect wood composition and transcript profiling of CGs involved in wood formation in different poplar and eucalypt genotypes. Poplar and eucalypt genotypes were selected based on their potential for bioenergy production and their performances under different abiotic stresses. In particular, four poplar genotypes: P. x canadensis (Oudenberg); P. tremula x P. alba; two P. alba clones (J 1-3-18 and Po10-10-20), and four eucalyptus genotypes: E. camaldulensis (169); E. urograndis (5E); E. globulus (Odiel); E. globulus (Anselmo) were used. We found that the environmental factors caused responses of different magnitude and at different levels among the genotypes. Correlation analysis will allow us to specifically associate changes in the expression of regulatory genes caused by environmental factors with alterations in secondary xylem composition and phenotypic adjustments. Funding support: MINECO (SP)-PIM2010PKB-0702; TreeforJoules (Plant KBBE ANR(FR)-10-KBBE-0007; BMBF (G)-0315914A; FCT(PT) AGR-GPL/0001/2010. Some of the candidate genes were selected in the frame of the project ANR-06-GPLA-0007, 2006-2009. RTA2011-00006-00-00. Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech.