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Recuperando a los  organismos  para entender la evolución:  genes y desarrollo floral
Recuperando a los  organismos  para entender la evolución:  genes y desarrollo floral
Recuperando a los  organismos  para entender la evolución:  genes y desarrollo floral
Recuperando a los  organismos  para entender la evolución:  genes y desarrollo floral
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Recuperando a los organismos para entender la evolución: genes y desarrollo floral

  1. 1. Recuperando a l os organi smos ra ent ender l a evol uci ón enes y desarrol l o f l ora El ena Al varez- Buyl l a Roces Inst i t ut o de Ecol ogí a UNAM
  2. 2. ¿En donde quedaron l os organi smos?
  3. 3. Ahora el l os se agl omeran en enormes col oni as, seguros al i nt eri or de t orpes aut ómat as . . Est án en t í y en mí , el l os nos han creado en cuerpo y ment e y su persi st enci a es el úni co mot i vo de nuest ra exi st enci a . . . Ahora l l evan el nombre de genes y
  4. 4. Genes Prot eí nas Rut as bi oquí mi cas Cél ul as Organi smo s
  5. 5. G F Rel aci ón no l i neal ent re Fenot i po & genot i po: desarrol l o
  6. 6. La gr an mayor í a de l as car act er í st i cas f enot í pi cas ( est r uct ur al es y f unci onal es) de l os or gani smos vi vos est án codi f i cadas, d e a l g una f o r ma , en l os genes. El paradi gma genét i co
  7. 7. El programa genét i co cont i ene l a i nf ormaci ón de l os di st i nt os t i pos de cél ul as en el organi smo
  8. 8. Conj unt os di st i nt os de genes se expresan en t i pos cel ul ares di st i nt os
  9. 9. {σn1 ,σn2 ,K ,σnkn } → σn gen σ1 gen σ2 gen σ3 gen σ4 TF 1 TF 2 TF 3 Cada gen σn est á regul ado por kn genes E. Co l i t i ene 4, 300 genes; y l a de humano, 36, 000 genes
  10. 10. gen σ1 gen σ2 gen σ3 gen σ4 TF 1 TF 2 TF 3 ))(),(),(()1( 32144 tttFt σσσσ =+ Mapeo di námi co Mapeo di námi co
  11. 11. σn (t +1) = Fn σn1 (t),σn2 (t),K ,σnkn (t)( ) Fn n Fn es una f unci ón Bool eana que depende de kn ar gument os. Cada gen si gue su pr opi a f unci ón Bool eana. Di námi ca de l a Red
  12. 12. )0(Σ ATRACTOR 1 ATRACTOR 2 Condi ci ones i ni ci al es pueden conduci r a at ract ores di f erent es tiemp o
  13. 13. Di f er ent es at r act or es Di f er ent es t i pos cel ul ar Un at ract or corresponde a un t i po cel ul ar St uar t Kauf man
  14. 14. Evol uci ón de l as f l ores: Vari aci ones sobre un mi smo t ema
  15. 15. Sistema Modelo: Arabidopsis thaliana
  16. 16. se pe st carp B A C se pe st ca Arabi dopsi s: meri st emo nf l orescenci a SEM: J. Bowman
  17. 17. Rousseau y l as Rosas Embruj adas ó Monst ruos de Ident i dad Al t erada
  18. 18. ap1 / ap2 ag ap3 / pi Mutantes ABC ca st st ca B C C se pe pe se B A A se se ca ca A C
  19. 19. Nodos=genes Bordes = Int eracci on es Regul atP CELL 2004 Red genét i ca que regul a l a especi f i caci ón de l os órganos de l a f l or
  20. 20. FT EM1 TFL 1 LFYFULAP1AP3PI AG UFO WU AP2SEPLUGCLF Cel l 0 1 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 Inf l 1 0 1 2 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 Inf l 2 0 1 2 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 Inf l 3 0 1 2 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 Inf l 4 2 0 0 2 0 2 0 0 0 0 0 1 1 1 1 Sepal s 2 0 0 2 0 2 2 2 0 1 0 1 1 1 1 2Pet al s 2 0 0 2 2 0 2 2 2 1 1 1 1 1 1 2St ame 2 0 0 2 2 0 0 1 2 0 1 1 1 1 1 Carpel s WUS WUS + UFO UFOMeri st emos api cal Mayer et al . 1998 & Samach et La red genét i ca de l a f l or converge a 10 at ract ores ( ≈ 140, 000 edos i ni ci al es) Sépal o Pét al o Est ambre Carpel o
  21. 21. Conr ad Hal Waddi ngt on 1905- 75: Pai sej es epi genét i cos
  22. 22. Pai saj e epi genét i co de l a red f l oral
  23. 23. pe A+B se A st B+Cca C Secuenci a t emporal de aparaci ón de órganos de l a f l or: sep- pet - est - carp Probabi l i da d Ej e1 Ej e2
  24. 24. Gran di versi dad pero el pl an bási co conservado en t odas: SEPALOS, PETALOS, ESTAMBRES, CARPELOS 250, 000 especi es de pl ant as con f l ores
  25. 25. Monst ruo Esperanzado e l a sel va Lacandona una en un cuart o de mi l l ón acandoni a schi smat i c ó as excepci ones son l regl a en evol uci ón
  26. 26. Arabi dopsi s Lacandoni t hal i ana schi smat i ca
  27. 27. A C B sépalos pétalos estambres carpelos A C B B tépalos tépalos carpelos estambres A C B tépalos tépalos carpelos estambres
  28. 28. Expresión de función B en L. schismatica
  29. 29. Una not a evol ut i va cursi : corazones y f l ores
  30. 30. protista plants fungi animals Baldauf & Palmer 93
  31. 31. STFAKRKNGILKKANELSILC TCSKRRQTVFSKAADLCLIS IDIVLLM SDIMLIVVSPTEKPTVFNTR ANIAVFVTSPSDSSDVVYSF SPTGKAAICCGT TYPEI MADS-DOMAINS AGL36 MGMKKVKLSLIANERSRKTSFIKRKDGIFKKLHELSTLCGVQACALIYSPFIPVPESWPS AGL38 M-KRKMKLSLIENSVSRKTTFTKRKKGMTKKLTELVTLCGVEACAVVYSPFNSIPEAWPS AGL37 M-RGKMKLSFIENDSVRKTTFTKRKKGMLKKFNELVTLCGVDACAVIRSPYNSIQEPWPS AGL35 R-QKVKMMTFIENETARKSTFKKRKKGLLKKAQELGILCGVPIFAVVNSPYELNPEVWPS SRF_Hs RGRVKIKMEFIDNKLRRYTTFSKRKTGIMKKAYELSTLTGTQVLLLVASETGHVYTFATR DSRF KGRVKIKMEYIDNKLRRYTTFSKRKTGIMKKAYELSTLTGTQVMLLVASETGHVYTFATR Ce1 KGRVKIKMEYINNKLRRYTTFSKRKTGIMKKAFELSTLTGTQVMLLVASETGHVYTYATP MCM1 KERRKIEIKFIENKTRRHVTFSKRKHGIMKKAFELSVLTGTQVLLLVVSETGLVYTFSTP TYPEII MADS-DOMAINS AGL14 MGRGKIEMKRIENATSRQVTFSKRRNGLLKKAFELSVLCDAEVALIIFSPRGKLYEFSSS AGAMOUS SGRGKIEIKRIENTTNRQVTFCKRRNGLLKKAYELSVLCDAEVALIVFSSRGRLYEYSNN AGL4 MGRGRVELKRIENKINRQVTFAKRRNGLLKKAYELSVLCDAEVSLIVFSNRGKLYEFCST AGL13 MGRGKVEVKRIENKITRQVTFSKRKSGLLKKAYELSVLCDAEVSLIIFSTGGKLYEFSNV APETALA1 MGRGRVQLKRIENKINRQVTFSKRRAGLLKKAHEISVLCDAEVALVVFSHKGKLFEYSTD AGL12 MARGKIQLKRIENPVHRQVTFCKRRTGLLKKAKELSVLCDAEIGVVIFSPQGKLFELATK ANR1 MGRGKIVIRRIDNSTSRQVTFSKRRSGLLKKAKELSILCDAEVGVIIFSSTGKLYDYASN AGL22 MAREKIQIRKIDNATARQVTFSKRRRGLFKKAEELSVLCDADVALIIFSSTGKLFEFCSS AGL25 MGRKKLEIKRIENKSSRQVTFSKRRNGLIEKARQLSVLCDASVALLVVSASGKLYSFSSG AGL15 MGRGKIEIKRIENANSRQVTFSKRRSGLLKKARELSVLCDAEVAVIVFSKSGKLFEYSS- APETALA3 MARGKIQIKRIENQTNRQVTYSKRRNGLFKKAHELTVLCDARVSIIMFSSSNKLHEYISP MEF2A_Hs MGRKKIQITRIMDERNRQVTFTKRKFGLMKKAYELSVLCDCEIALIIFNSSNKLFQYAST MEF2C_Hs MGRKKIQITRIMDERNRQVTFTKRKFGLMKKAYELSVLCDCEIALIIFNSTNKLFQYAST MEF2D_Hs MGRKKIQIQRITDERNRQVTFTKRKFGLMKKAYELSVLCDCEIALIIFNHSNKLFQYAST CEMEF2 MGRKKIQITRIQDERNRQVTFTKRKFGLMKKAYELSVLCDCEIALIVFNSTNKLFQYAST MEF2B_Hs MGRKKIQISRILDQRNRQVTFTKRKFGLMKKAYELSVLCDCEIALIIFNSANRLFQYAST DMEF2 MGRKKIQISRITDERNRQVTFNKRKFGVMKKAYELSVLCDCEIALIIFSSSNKLYQYAST RLM1_Sc MGRRKIEIQRISDDRNRAVTFIKRKAGLFKKAHELSVLCQVDIAVIILGSNNTFYEFSSV TYPE? MADS-DOMAINS AGL23 LGRRKVEIVKMTKESNLQVTFSKRKAGLFKKASEFCTLCDAKIAMIVFSPAGKVFSFGHP AGL29 MGRRKIKMEMVQDMNTRQVTFSKRRTGLFKKASELATLCNAELGIVVFSPGGKPFSYGKP AGL30 MGRVKLKIKKLENTNGRQ D F AGL33 MGRKKLKLKRIESLKERSSKFSKRKKGLFKKAEEVALLCD AGL39 GTKRKIEIKKRETKEQRAV G
  32. 32. EVOLUCI ÓN: or i gen y cambi o t empor al de l a const i t uci ón genét i ca de l as pobl aci ones y consecuent e or i gen y cambi o de f enot i pos. Neodar wi ni smo : Model os l i neal es de genes que evol uci onan i ndependi ent ement e ent r e sí ( “ t odo i gual a suma de sus par t es” ) . Ret o: Model os evol ut i vos de “ t odos” i nt egr ados: r edes, cél ul as, or gani smos. Mar co gener al : i nt er r el aci ón Recuperando a l os organi smos para ent ender l a evol uci ón: genes, redes…desarrol l o
  33. 33. X Z Y Informaci ón posicional Geometrí a y tamaño celular Vías de señalizació n Comunicaci ón celular, proliferacio n y crecimiento Interacciones mecánicas Redes de regulación genética no lineales Recuperando a l os organi smos para ent ender l a evol uci ón: genes, redes…desarrol l o
  34. 34. Una not a precaut ori a: Maí z t ransgéni co
  35. 35. Méxi co: cent ro deMéxi co: cent ro de ori gen &ori gen & di versi f i cacidi versi f i caci óónn del madel maíí zz  59 races Phot o: F. Eccardi
  36. 36. La l i beraci ón al ambi ent e mexi cano de maí z t ransgéni co Impl i ca i ncert i dumbres, ri esgos y pel i gros • Ant i cuagul ant es • Espermat i ci das • Vacunas • Pl ást i cos • Et c. .
  37. 37. ¡ Graci as!

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