Dr. José M. Estevez
Jefe de Laboratorio
Bases Moleculares del Desarrollo Vegetal English version
Temas
Nuestro laboratorio estudia las bases moleculares de la regulación del tamaño celular en células vegetales. Una mejor comprensión del impacto del desarrollo de las células de la raíz y la absorción de nutrientes, así como el anclaje de las raíces en el suelo cuando los nutrientes son uno de los factores limitantes más importantes para mejorar la productividad de semillas y frutos.
Todas nuestras investigaciones buscan responder a las siguientes preguntas:
Cómo se coordinan los CEP-PRX para gestionar el montaje y desmontaje de los EXT durante el crecimiento polar? Caracterización de Cisteína-EndoPeptidasas (CEPs) y peroxidasas apoplásticas tipo III (PRXs) que impactan en el ensamblaje/desensamblaje de la red de Extensinas (EXT) glicosiladas de la pared celular y en la estructura general de la pared celular en pelos radiculares en crecimiento,
¿Cómo los componentes RALFs-FER-downstream de las cascadas de señalización están vinculados a señales extracelulares tales como nutrientes / agua y temperatura?. Funciones de los péptidos RALF (Rapid Alkalinization Factor) que controlan la vía de señalización que involucra a los receptores similares a las quinasas FERONIA (FER) durante el crecimiento del vello radicular.
¿Cómo se coordinan los reservorios intracelulares de Ca2+ para contribuir al gradiente citoplásmico de Ca+2 en estas células polares en crecimiento? Funciones de las Ca+2-ATPasas ACA y ECA en el crecimiento polar del pelo radicular y del tubo polínico.
¿Cómo se decodifican las condiciones de temperatura y deficiencia de nutrientes como estímulo extracelular en una red transcripcional definida en estas células vegetales individuales? Identificar la red transcripcional controlada por factores de transcripción activados a baja temperatura en las células ciliadas de la raíz utilizando enfoques RNA-seq y CHIP-seq.
Enfoque
Para poder entender los mecanismos moleculares que regulan cómo las células vegetales se expanden usamos una gama muy amplia de aproximaciones experimentales:
1. Técnicas de Genética y Biologia Molecular. Aislamiento de mutantes simple y múltiples (líneas de T-DNA y CRISPR-CAS, RNAi y amiRNA), líneas inducibles y sobrexpresantes. Analisis de genes co-expresados. Caracterización global del genoma vegetal por tecnicas de RNA-seq, CHIP-seq, etc.
2. Métodos de Biologia Celular. Microscopia confocal para proteínas con tags fluorescents a nivel de tejido y de célula individual. Reporteros de proteínas. Biocensores fluorescentes (Yellow Cameleon YC3.6 y Hyper, roGFP) para medir ROS y Ca+2 en tiempo real. Técnicas de interacción proteína-proteina (e.g. FRET and BiFC). Métodos de co-localización.
3. Métodos Bioquímicos. Inhibición farmacológica de enzimas. Aislamiento de moléculas pequeñas. Glicobiologia de células vegetales. Actividad enzimática.
Avances
En los últimos años hemos identificados varios mecanismos moleculares por los cuales los pelos radicales de las raíces son capaces de integrar señales del ambiente en el suelo como bajas temperaturas, cambios en el nivel de nutrientes, etc y señales internas como hormonas (Ej. Auxinas). Ambos tipos de señales luego definen si las raíces, y en particular los pelos radicales, crecen o dejan de crecer. Esto podría tener aplicaciones biotecnológicas enormes en un futuro en plantas de interés agronómico.
Nuestro laboratorio estudia las bases moleculares de la regulación del tamaño celular en células vegetales. Una mejor comprensión del impacto del desarrollo de las células de la raíz y la absorción de nutrientes, así como el anclaje de las raíces en el suelo cuando los nutrientes son uno de los factores limitantes más importantes para mejorar la productividad de semillas y frutos.
Todas nuestras investigaciones buscan responder a las siguientes preguntas:
Cómo se coordinan los CEP-PRX para gestionar el montaje y desmontaje de los EXT durante el crecimiento polar? Caracterización de Cisteína-EndoPeptidasas (CEPs) y peroxidasas apoplásticas tipo III (PRXs) que impactan en el ensamblaje/desensamblaje de la red de Extensinas (EXT) glicosiladas de la pared celular y en la estructura general de la pared celular en pelos radiculares en crecimiento,
¿Cómo los componentes RALFs-FER-downstream de las cascadas de señalización están vinculados a señales extracelulares tales como nutrientes / agua y temperatura?. Funciones de los péptidos RALF (Rapid Alkalinization Factor) que controlan la vía de señalización que involucra a los receptores similares a las quinasas FERONIA (FER) durante el crecimiento del vello radicular.
¿Cómo se coordinan los reservorios intracelulares de Ca2+ para contribuir al gradiente citoplásmico de Ca+2 en estas células polares en crecimiento? Funciones de las Ca+2-ATPasas ACA y ECA en el crecimiento polar del pelo radicular y del tubo polínico.
¿Cómo se decodifican las condiciones de temperatura y deficiencia de nutrientes como estímulo extracelular en una red transcripcional definida en estas células vegetales individuales? Identificar la red transcripcional controlada por factores de transcripción activados a baja temperatura en las células ciliadas de la raíz utilizando enfoques RNA-seq y CHIP-seq.
Enfoque
Para poder entender los mecanismos moleculares que regulan cómo las células vegetales se expanden usamos una gama muy amplia de aproximaciones experimentales:
1. Técnicas de Genética y Biologia Molecular. Aislamiento de mutantes simple y múltiples (líneas de T-DNA y CRISPR-CAS, RNAi y amiRNA), líneas inducibles y sobrexpresantes. Analisis de genes co-expresados. Caracterización global del genoma vegetal por tecnicas de RNA-seq, CHIP-seq, etc.
2. Métodos de Biologia Celular. Microscopia confocal para proteínas con tags fluorescents a nivel de tejido y de célula individual. Reporteros de proteínas. Biocensores fluorescentes (Yellow Cameleon YC3.6 y Hyper, roGFP) para medir ROS y Ca+2 en tiempo real. Técnicas de interacción proteína-proteina (e.g. FRET and BiFC). Métodos de co-localización.
3. Métodos Bioquímicos. Inhibición farmacológica de enzimas. Aislamiento de moléculas pequeñas. Glicobiologia de células vegetales. Actividad enzimática.
Avances
En los últimos años hemos identificados varios mecanismos moleculares por los cuales los pelos radicales de las raíces son capaces de integrar señales del ambiente en el suelo como bajas temperaturas, cambios en el nivel de nutrientes, etc y señales internas como hormonas (Ej. Auxinas). Ambos tipos de señales luego definen si las raíces, y en particular los pelos radicales, crecen o dejan de crecer. Esto podría tener aplicaciones biotecnológicas enormes en un futuro en plantas de interés agronómico.
