Presentacion Congreso Simbiosis 2012  Dr. Lightbourn (1)
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Presentacion Congreso Simbiosis 2012 Dr. Lightbourn (1)

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PROTEINAS G Y SU CORRELACIÓN GLICÓMICA,PROTEÓMICA Y ABTOCIANÍNICA

PROTEINAS G Y SU CORRELACIÓN GLICÓMICA,PROTEÓMICA Y ABTOCIANÍNICA

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  • 1. Metabolismo de Plantas LípidosProteínas CarbohidratosTerpenos Glucósidos Compuestos fenólicos Ávalos y Pérez-Urria, 2009
  • 2. Nutrición en Agricultura ProtegidaEl estado nutrimental del cultivo, debe ser óptima para alcanzar máximosrendimientos Dilucidar la acción de metabolitos Comprensión de la primarios y acción de los estímulos secundarios ambientales y su conversión en energía Se logra mediante la metabólica formulación y aplicación de un plan nutrimental Kamara, 2001
  • 3. Proteínas G Heterotriméricas • Función Participan en la transducción de señales •Estructuralmente Constituídas por las•Grupo de proteínas subunidades α, β y γ Se encuentran asociadas a membrana Kato et al., 2004
  • 4. Mecanismo de Acción Hidrólisis de GTP a GDP Activación de moléculas La subunidad α efectoras se desensambla Intercambio de de β y γ GDP por GTP Anderson y Botella, 2007
  • 5. Funciones Diversas • Activación de Canales • Respuesta a Patógenos • Respuesta a la Luz Eventos de Desarrollo • Formación de raíces • Elongación del hipocótilo Respuesta a Hormonas • Auxinas • Giberelinas • Ácido Absícico Respuesta a Estrés • Hídrico • Salino Perfus et al., 2004 • Térmico
  • 6. Herramientas de Estudio 1 2 3 Proteómica Glicómica Metabolómica
  • 7. Proteómico Conjunto de proteínas expresadas por los organismos en ciertas condiciones D ModificacionesPostraduccionales C Interacción B Proteína-Proteína Niveles de Expresión A Utiliza Técnicas Bioquímicas Nuez et al., 2002; Pandey y Mann, 2000; Pennington y Dunn, 2000
  • 8. GlicómicaLos carbohidratos participan en diversos procesos biológicos: Reconocimiento • Identificación de Moléculas Estructurales Señalización • Marcadores • Forman parte de la Estructura Celular Moleculares Adhesión • Interacción Célula-Célula Geyer y Geyer, 2006
  • 9. Antocianinas Función • Coloración y protección ante el estrés lumínico yEstructura depredadores • Polifenol formado por la combinación de un antocianidina y un azúcar R1 OH B HO O R2 OH O OH OH O OH OH Importancia • Actúan como antioxidantes al prevenir la formación de radicales libres y muerte celular Ávalos y Pérez-Urria, 2009
  • 10. Análisis Integral 1 2 3Presión El análisis genera una visión global de:Temperatura Alteraciones de • La funciónAgentes biológicos proteómicas y glicómica en cada • Interacción condición variable • LocalizaciónPresión osmótica de las proteínas y glicanos duranteSalinidad distintos procesos Görg et al., 2004; Nuez et al., 2002
  • 11. Bioteksa Research Team (BRT) Proteínas G
  • 12. DICROÍSMO CAPILARIDAD DEEXITACIÓN CIRCULAR AGUA FLUJO CUÁNTICO ESTRUCTURA BIOFÍSICO-QUÍMICA FLUJO LUZ CUÁNTICO DIFUSIÓN TENSIÓN TAUTROCRONÍA SUPERFICIAL SISTEMAS DE RELACIÓN FOTOISOMERIZACIÓN DEL RAYO LUMINOSOELASTICIDAD CÉLULAS BIOFÍSICO Y DIFUSIÓN QUÍMICO TRANSPORTE SUELO QUÍMICA BIOLOGÍA PLANTA CUÁNTICA COMPLEJIDAD CONTROL EN FORMACIÓN DE MOLECULAR AGUA BIOMASA GLICÓMICA POTENCIALPERMEABILIDAD ATMÓSFERA PROTEÓMICA PROTEÍNAS FISICOQUIMICO FÍSICA FUNCIONALES G PIGMENTOS CUÁNTICA SCIENCE DRIVEN: ANTOCIANINICA SOLUTOS BIOMÉTRICA INSTITUTO LIGHTBOURN PREDICTIVA HOMOLÓGICA NANONOLOGÍA DE BIONANOFEMTO SIMÉTRICA FOTOQUÍMICA FISIOLOGÍA VEGETAL DE FEMTOLOGÍA CO- FLUJOS DISRUPTIVA HOMOLÓGICA CUÁNTICOS FOTOSÍNTESIS GENOMA TRANSCRIPTOMA AGUA FOTOFOSFORILACIÓN PLANTA FLUJOS METABOLOMA BNF/MBL PROTEOMA CUÁNTICOS CONTINUUM SECRETOMA BIOINFORMÁTICA RADIACIÓN BALANCES SUELO ATMÓSFERA ARQUITECTURA CELULAR TEMPERATURA CALOR ARQUITECTURA MOLECULAR Y ENERGÍA LATENTE TRIBOLOGÍA TOPOLOGÍA NADP REDOX EFICIENCIA GOLGI +CONDUCCIÓN Y CONVECCIÓN TERMODINÁMICA ATP RE CONDUCTANCIAS RESISTENCIAS QUIMIOSMOSIS BIOENERGÉTICA EXISTENCIA ENERGÍA DE TRANSPIRACIÓN RECURRENCIA PLANTA Y GIBBS TRANCIENCIA FLUJOS MITOCONDRIA CLOROPLASTO COEFICIENTE DE DIFUSIÓN DE FLUJOS EDDY (DIFUSIÓN CUÁNTICOS TURBULENTA)
  • 13. PROBLEMA Poco o casi nulo control sobre la formación de biomasa Por lo cual DEBEMOS Generar un sistema de Metrologías y Biometrías práctico que permita al productor servirse del MBL*BNF en forma eficiente, eficaz y rentableCorrelacionando la formación Proteínas G Potenciales de de biomasa Membrana con Factores ambientales Identificando H+ Cationes CIAD+BIOTEKSA+COLECH Precisando Surelación con divalentes Secuenciando ATP Nutrición BNF+MBL Valorando Nucleótidos Bloqueadores como Ca++, Mg++, Zn++ Aminoácidos cíclicos Purinas Hormonas en en Toma de Nutrientes en Canales de K+, Ca++, Ni++, Fe++,Cu++, Na++, Co++, Zn++, Mn++ Gravedad Diferentes estreses Termodinámica Elongaciones Glicobiología Movimientos trópicos MBL Señalización celular ROS Relacionados directamente con Formación, estructura y fisiología de los canales iónicos BNF para Dado que un elemento externo puede acceder a los receptores celulares asociados, estimulándolos para Darle al productor herramientas de medición física que pueda indicarle el manejo de la planta de forma precisa desencadenar reacciones por parte de la célula Haciendo más eficiente, eficaz y rentable el manejo del cultivo
  • 14. Perspectivas PASADO PRESENTE FUTURO 2008 2010-2011 2013 • Servicios Proteómicos • Proyecto de • Caracterización y Glicómicos Investigación de de Proteínas G Ciencia Básica • Instituto • Bioteksa Research • Instituto Lightbourn Team (BRT) Lightbourn
  • 15. In vivo UBICACIÓN GEOGRÁFICA DE LOTES Y MALLAS PARALELO 38 LOTES ORIENTE-NORTE ORIENTE-SUR PONIETE-NORTE PONIENTE-SUR LATITUD LONGITUD LATITUD LONGITUD LATITUD LONGITUD LATITUD LONGITUD CLOUTHIER 1 24°34´53" 107°31´47" 24°35´24" 107°31´48° 23°34´52" 107°31´59" 24°35´23" 107°31´58" CLOUTHIER 2 24°35´08" 107°31´36" 24°34´52" 107°31´35" 24°35´23" 107°31´58" 24°34´52" 107°31´59" PARALELO 24°35´23" 107°30´54" 24°34´53" 107°31´01" 24°35´23" 107°31´24" 24°34´53" 107°31´24"CHORIZO V19 Y 20 24°34´54" 107°30´41" 24°34´53" 107°30´41" 24°35´03" 107°30´56" 24°34´53" 107°31´01" LOTE 1 T.LUPE 24°35´24" 107°30´32" 24°35´11" 107°30´32" 24°35´24" 107°30´45" 24°35´11" 107°30´49" LOTE 4 T.LUPE 24°35´10" 107°30´23" 24°34´54" 107°30´23" 24°35´10" 107°30´15" 24°34´55" 107°30´22" MALLA 1 T.LUPE 24°35´24" 107°30´32" 24°35´17" 107°30´32" 24°35´24" 107°30´15" 24°35´17" 107°30´15" MALLA 2 T.LUPE 24°35´17" 107°30´32" 34°35´11" 107°30´32" 24°35´17" 107°30´15" 24°35´11" 107°30´15" MALLA 3 T.LUPE 24°35´10" 107°30´37" 24°35´00" 107°30´36" 24°35´11" 107°30´24" 24°35´00" 107°30´23" MALLA 4 T.LUPE 24°35´10" 107°30´49" 24°35´00" 107°30´48" 24°35´10 107°30´37" 24°35´00" 107°30´36" MALLA 5 T.LUPE 24°35´00" 107°30´36" 24°34´53" 107°30´36" 24°35´00" 107°30´23" 24°34´54" 107°30´23" MALLA 6 T.LUPE 24°35´00" 107°30´47" 24°34´56" 107°30´43" 24°35´00" 107°30´36" 24°34´53" 107°30´36" MALLA 1 KOREA 24°35´38" 107°30´13" 24°35´26" 107°30´13" 24°35´38" 107°30´00" 24°35´26" 107°30´00" MALLA 2 KOREA 24°35´38" 107°30´00" 24°35´26" 107°30´00" 24°35´38" 107°29´46" 24°35´26" 107°29´47" LOTE 2 KOREA 24°35´57" 107°30´13" 24°35´39" 107°30´13" 24°35´54" 107°29´54" 24°35´39" 107°29´46" MALLA 1 GARZA 24°36´14" 107°28´40" 24°36´05" 107°28´40" 24°35´14" 107°28´27" 24°36´05" 107°28´27" MALLA 2 GARZA 24°36´14" 107°28´52" 24°36´05" 107°28´53" 24°35´14" 107°28´40" 24°36´05" 107°28´40" MALLA 3 GARZA 24°36´04" 107°28´40" 24°35´59" 107°28´40" 24°36´04" 107°28´27" 24°35´58" 107°28´27" MALLA 4 GARZA 24°26´03" 107°28´52" 24°35´59" 107°28´53" 24°36´04" 107°28´40" 24°35´59" 107°28´40"
  • 16. In vivo WELZ GEMÜSEBAU FELLBACH, ALEMANIA PARALELO 38 CULIACÁN, SIN. AGRÍCOLA LICHTER CULIACÁN, SIN.
  • 17. Análisis Glicómico y Proteómico in vitro
  • 18. Análisis de AntocianinasExtracción de Hidrólisis deantocianinas y antocianinas Determinación deantocianidinas azúcares
  • 19. Análisis de Proteínas Objetivo: Determinar el perfil proteíco e identificar proteínas G en solanáceas
  • 20. 1D SDS-PAGE de Proteínas de Savia de Chile Floración Fructificación Producción MPM 1 2 MPM 1 2 MPM 1 2 250 250 150 150 100 250 75 100 150 50 75 100 37 75 50 25 50 37 37 25 25
  • 21. 1D SDS-PAGE de Proteínas de Tejido de Chile Floración Fructificación Producción MPM 1 2 MPM 1 2 MPM 1 2 250 250 250 150 150 150 100 100 100 75 75 75 50 37 50 50 25 37 37 20 15 25 25
  • 22. Inmunodetección de Proteínas G en Plantas de Chile MPM 1 2 3 4 1 MPM 2 3 250 150 100 75 250 kDa 50 100 kDa 37 75 kDa 50 kDa 25 37 kDa 20 25 kDa 20 kDa TEJIDO SAVIA1, Proteínas de savia.2 y 3, Proteínas de peciolo de chile
  • 23. 2D SDS-PAGE e Inmunodetección de Proteínas G en Plantas de Chile TEJIDO250 MPM pI 3 pI 10 MPM pI 3 pI 10100 250 75 100 (45 kDa/6.9 pI) 75 50 37 (32 kDa/5.8 pI) 50 (25 kDa/5.8 pI) 37 25 (23 kDa/6.0 pI) 20 25 15 20 15 10 10 Gel 2-D Western blot Proteína de tejido de chile de peso aproximado de 45 kDa, peso similar al reportado por Nyhus (2000) de 44.9 kDa para la subunidad α de proteína G heterotrimérica de tomate (TGα1)
  • 24. 1D SDS-PAGE de Proteínas de Tomate MPM 1 2 3 4 5 6 7 8 Proteínas diferenciales250150 en tejido y savia de100 tomate 7550 Peso aproximado al reportado por Nyhus37 (2000) de 44.9 kDa para la subunidad α de25 proteína G heterotrimérica de20 tomate (TGα1)15 TEJIDO SAVIA
  • 25. 2D SDS-PAGE de Proteínas de Tomate MPM pI 4 pI 7 MPM pI 3 pI 10 250250150 150 100100 75 (45 kDa/5.0pI) 75 5050 37 (29 kDa/5.9pI) (29 kDa/6.0pI) 37 (28 kDa/6.8pI) 25 (23 kDa/5.9pI) 25 20 (15.4 kDa/6.7pI) 20 (15.4 kDa/6.5pI) (15.4 kDa/6.5pI) (15.4 kDa/6.7pI) 15 (11 kDa/5.0pI) (10.1 kDa/6.4pI)15 10 TEJIDO SAVIA Proteína de savia de tomate de peso aproximado de 45 kDa, peso similar al reportado por Nyhus (2000) de 44.9 kDa para la subunidad α de proteína G heterotrimérica de tomate (TGα1).
  • 26. 1D SDS-PAGE e Inmunodetección de Proteínas de Savia de Chile MPM 1 2 3 4 5 MPM 1 2 3 4 5 100 100 75 75 50 50 37 37 25 25 20 20 15 15 10 10 Gel 1-D Western blotMPM, Marcador de peso molecular; 1, proteínas de savia de chile al después desu trasplante en mallas; 2, Floración; 3, Fructificación; 4,Fructificación/Producción; 5, Producción;
  • 27. Análisis de Carbohidratos Objetivo: Desarrollar y estandarizar metodologías adecuadas para el análisis de carbohidratos presentes en savia. Correlacionar los perfiles de carbohidratos con el estado nutricional de la planta
  • 28. Perfil de Azúcares de Savia de Chile
  • 29. Perfil de Azúcares Neutros de Savia de Chile Azúcares Libres Azúcares Unidos a Polisacáridos
  • 30. Perfil de Azúcares de Savia de Tomate
  • 31. Perfil de Azúcares Neutros de Savia de Tomate Azúcares Libres Azúcares Unidos a Polisacáridos
  • 32. AntocianinasObjetivo: Implementar metodologías para ladeterminación de antocianinas en plantas,para utilizarlas como agentes predictores
  • 33. Antocianinas Se observó pigmentación púrpura en plantas de pimiento morrón, y se encontró que esta pigmentación no solo se muestra en los frutos, si no también en los nudos de las plantas.Por lo que, puede existir unacorrelación entre la apariciónde la pigmentación de losnudos y la de los frutos.
  • 34. Tratamiento UV-A, UV-B y UV-CEvaluar el efecto de radiación ultravioleta sobre la inducción deantocianinas en pimiento morrón Orientación en Radiación UV-A + UV-B Radiación UV-C Invernadero (μW/cm2) (μW/cm2) Norte 250 18.9 Sur 845 60.5 Este 409 19.7 Oeste 455 35.2
  • 35. Tratamiento UV-A, UV-B y UV-CTratamiento Necrosis en Perdida de Hojas (%) Hojas (%) UV-C 2-1 56.86 13.56 UV-C 2-2 62.26 10.17 UV-C 2-3 42.11 1.72
  • 36. Bioteksa Research Team (BRT) Dra. Josefina León Félix Dra. Adriana Sañudo Barajas Dra. María Dolores Muy Dr. José Basilio Heredia MC. Rosabel Vélez de la Rocha IBQ. Rubén Gerardo de León Chan Biol. Gisela JarethLino López MC. Talia Fernanda Martínez Bastidas MC. Luis Alfonso Amarillas Bueno
  • 37. "El secreto del éxito es la constancia en el propósito“ Benjamin Disraeli