Fisiología Microbiana e Ingeniería de Vías Metabólicas

Grupo:

Personal académico y administrativo

Guillermo Gosset

Alfredo Martínez Georgina Hernández-Chávez

Luz Maria Martínez

Mercedes Enzaldo

Aurelia González Delia Caro

Estudiantes Natividad Cabrera (D)

Ofelia Edith Carreón (M)

Marco Fernández (D) Adriana Garibay (D)

Sara Centeno (D)

Eugenio Meza (D)

Ana Alejandra Vargas (D) Karen Carrasco (L)

Alan Heres (L)

Iván Muñoz (D) Daniela Morales (D)

Estefania Sierra (M)

Graciela Mituse León (M)

Personal de apoyo a proyectos

José Utrilla (Posdoctorado)

Adriana Longoria (Posdoctorado) Cessna Lizbeth Moss

Berenice Trujillo

Resumen

Nuestro grupo está interesado en el estudio y modificación de la fisiología microbiana con

el propósito de generar nuevas cepas y procesos sustentables para la producción de

compuestos con aplicación industrial. Nuestros principales modelos de estudio son las

bacterias Escherichia coli y Bacillus subtilis, con las cuales realizamos estudios que nos

están ayudando a entender los procesos celulares relacionados al transporte de fuentes de

carbono, el metabolismo central, las vías de síntesis de compuestos aromáticos y la

resistencia a diferentes tipos de estrés. Mediante la aplicación de las técnicas de la

ingeniería genética, modificamos funciones celulares que de forma directa o indirecta

alteran al metabolismo celular (ingeniería metabólica). Siguiendo esta estrategia, hemos

logrado generar cepas bacterianas con la capacidad de producir a partir de azúcares simples

los compuestos etanol, lactato, L-tirosina, L-3,4-dihidroxifenilalanina (L-DOPA),

antranilato y melanina. Como parte de este esfuerzo, seguimos explorando estrategias de

ingeniería metabólica para lograr mejorar el desempeño de las cepas de producción y

también lograr la generación de nuevas cepas para la producción de otros compuestos de

interés. Nuestro objetivo es lograr transferir vías biosintéticas de otros organismos a E. coli

con el propósito de dotarle la capacidad de sintetizar precursores para la síntesis de

polímeros biodegradables, así como de varios compuestos aromáticos de interés industrial.

Como parte de nuestro interés en el desarrollo de nuevas tecnologías biológicas

sustentables, hemos desarrollado procesos fermentativos de producción con las cepas que

hemos generado, en los cuales logramos la acumulación de estos productos en la escala de

gramos/litro. Este trabajo se complementa con estudios encaminados a generar procesos

para la extracción de azúcares fermentables a partir de biomasa vegetal de deshecho. Se han

desarrollado procesos para el tratamiento de lignocelulosa y durante este periodo se uso

como modelo el bagazo de agave proveniente de la industria de las bebidas destiladas.

Mediante procesos termoquímicos, a partir de este bagazo se han generado jarabes que

contienen principalmente glucosa y pequeñas fracciones de arabinosa, los cuales con E. coli

homoetanologénica (generada por ingeniería metabólica) ha permitido generar 22 g/L de

etanol en dos días y medio. Adicionalmente, con un proceso de extracción de lignina, en

una combinación con ácido sulfúrico diluido y etanol, se logró reducir la recalcitrancia de

la celulosa, de tal forma que ha sido posible hidrolizar enzimáticamente a la celulosa en

reactores con alto contenido de sólidos y generar jarabes que contienen hasta 120 g/L de

glucosa, los cuales han sido convertidos en 60 g/L de etanol en 10 horas. La integración de

estás estrategias (en nuestro laboratorio y la Unidad de Escalamiento y Planta Piloto):

hidrólisis termoquímica y enzimática, con las fermentación con bacterias etanologénicas y

levaduras, así como la destilación y deshidratación del etanol, ha permitido probar

experimentalmente que es posible obtener hasta 330 L de etanol por tonelada de bagazo de

agave en base seca. Este trabajo se extenderá al desarrollo de otros procesos para la

extracción de azúcares y producción de etanol a partir de rastrojos de maíz, sorgo y cebada.

Publicaciones del grupo en el periodo:

Artículos en revistas indexadas

Acetate metabolism in Escherichia coli strains lacking phosphoenolpyruvate: carbohydrate

phosphotransferase system; evidence of carbon recycling strategies and futile cycles. Sigala J. C., Flores S., Flores N., Aguilar C., Anda R., Gosset G. y Bolívar F. Journal of

Molecular Microbiology and Biotechnology, 16:224-235 (2009). (F.I.= 2.588)

Metabolic engineering for improving anthranilate synthesis from glucose in Escherichia

coli. Balderas-Hernández V., Sabido A., Silva P., Cabrera-Valladares N., Hernández-

Chávez G., Báez-Viveros J. L., Martínez A., Bolívar F. y Gosset G. Microbial Cell

Factories, 8:19 (2009). (F.I.= 3.338)

Homolactic fermentation from glucose and cellobiose using Bacillus subtilis. Romero-

García S., Hernández-Bustos C., Merino E., Gosset G. y Martínez A. Microbial Cell Factories, 8:23 (2009). (F.I.= 3.338)

ATP Limitation in a Pyruvate Formate Lyase Mutant of Escherichia coli MG1655

Increases Glycolytic Flux to D-Lactate. Utrilla J., Gosset G. y Martínez A. Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology, 36:1057-1062 (2009). (F.I.= 1.681)

Identification of network topological units coordinating the global expression response to

glucose in Bacillus subtilis and its comparison to Escherichia coli. Vazquez C. D., Freyre-

Gonzalez J. A., Gosset G., Loza, J. A. y Gutierrez-Rios R. M. BMC Microbiology, 9:176 (2009). (F.I.= 2.88) “Highly accessed article”

Transcription analysis of central metabolism genes in Escherichia coli. Possible roles of σ

38 in their expression, as a response to carbon limitation. Olvera L., Mendoza-Vargas A.,

Flores N., Olvera M., Sigala J. C., Gosset G., Morett E., y Bolívar F. PLoS ONE, 4(10):

e7466 (2009). (F.I.= )

Production of aromatic compounds in bacteria. Gosset G. Current Opinion in

Biotechnology, 20:651-658 (2009). (F.I.= 7.485)

Characterization of cellulolytic activities of Bjerkandera adusta and Pycnoporus

sanguineus on solid wheat straw medium. R.E. Quiroz-Castañeda, E. Balcázar-López, E.

Dantán-González, A. Martinez, J. Folch-Mallol, C. Martínez Anaya. Electronic Journal of Biotechnology. 12: 1-8 (2009). (FI = 0.859)

Metabolic engineering for the production of shikimic acid in an evolved Escherichia coli

strain lacking the phosphoenolpyruvate: carbohydrate phosphotransferase system. Escalante A., Calderon R., Valdivia A., De Anda R., Hernandez G., Ramirez O.T., Gosset

G. y Bolívar F. Microbial Cell Factories, 9:21 (2010). (F.I.= 3.338)

Adaptive evolution of Escherichia coli inactivated in the PTS operon improves co-

utilization of xylose and glucose under anaerobic conditions. Balderas-Hernández V. E.,

Hernández-Montalvo V., Bolívar F., Gosset G. y Martínez A. Applied Biochemistry and

Biotechnology, (2010). (F.I.= 1.42)

Production of cellulases and xylanases under catabolic repression conditions from mutant

PR-22 of Cellulomonas flavigena. O.A. Rojas-Rejón, H.M. Poggi-Varaldo, A.C. Ramos-Valdivia, A. Martinez, E. Cristiani-Urbina, M. de la Torre Martínez, T. Ponce-Noyola.

Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology. En prensa (2010). (F.I.= 1.681)

Disruption of the siderophore-binding desE receptor gene in Streptomyces coelicolor

A3(2) results in impaired growth in spite of multiple iron-siderophore transport systems.

Tierrafría V. H., Ramos-Aboites H. E., Gosset G. y Barona-Gómez F. Microbial

Biotechnology, aceptado para publicación (2010). (F.I.= no tiene en 2010)

Publicaciones nacionales arbitradas

Jorge Islas Sampeiro, Alfredo Martínez Jiménez. La bioenergía: oportunidades y retos tecnológicos.

Ide@s CONCYTEG. Publicación del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología del Estado de

Guanajuato. 4 (54), 1185-1197, 2009.

Alfredo Martínez Jiménez. Biocombustibles biotecnológicos. Ide@s CONCYTEG. Publicación del

Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología del Estado de Guanajuato. 4 (54), 1198-1215, 2009.

Etienne Rajchenberg-Ceceña, José Alberto Rodríguez-Ruiz, Katy Juárez López, Alfredo Martínez

Jiménez, Sandra Morales Arrieta. Producción microbiológica de butanol. Biotecnología y Bioingeniería. Publicación de la Sociedad Mexicana de Biotecnología y Bioingeniería A.C. 13 (3), 26-

37, 2009.

Ofelia Edith Carreón Rodríguez, Andrea Sabido Ramos López, Sara Centeno Leija, Laura Julieta Leal

Reyes, Alfredo Martínez Jiménez, Marco Tulio Fernández Sandoval. Etanol Carburante. Biotecnología y Bioingeniería. Publicación de la Sociedad Mexicana de Biotecnología y Bioingeniería A.C. 13 (3),

79-102, 2009.

Adriana Garibay Hernández, Rafael Vázquez-Duhalt, M. del Pilar Sánchez Saavedra, Leobardo

Serrano Carreón, Alfredo Martínez Jiménez. Biodiesel a partir de microalgas. Biotecnología y

Bioingeniería. Publicación de la Sociedad Mexicana de Biotecnología y Bioingeniería A.C. 13 (3), 38-

61, 2009.

Jorge Islas Sampeiro, Alfredo Martínez Jiménez. Bioenergía. Ciencia, Revista de la Academia

Mexicana de Ciencias, 61 (2), 30-39, Abril-Junio 2010.

Publicaciones de difusión:

Artículos de divulgación

La melanina: producción biotecnológica y aplicaciones.

Gosset G. Revista Hypatia. No. 29, Enero-Marzo (2009).

Ingeniería de Vías Metabólicas en Escherichia coli Pts– para la Obtención de Cepas

Sobreproductoras de Shikimato. Escalante, A. Valdivia, A. Gosset, G. Bolivar. Mensaje

Bioquímico 33:171-180. (2009).

Publicaciones en libros:

Solute transport processes in the cell. Escalante, A. Martínez, A. Rivera, M. Gosset, G. En:

Metabolic Pathway Engineering Handbook, Section I. Cellular Metabolism. Editor:

Smolke, C.D. CRC Press Boca Raton, Florida. pp. 10-20 (2010).

Engineering the Escherichia coli Fermentative Metabolism. M. Orencio-Trejo, J. Utrilla,

M.T. Fernandez-Sandoval, G. Huerta-Beristain, G. Gosset, and A. Martinez. En: Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology, 121:71–107 (2010) Springer-Verlag, Berlin

Heidelberg .

Tesis Concluidas:

Licenciatura

Aislamiento de un conglomerado bacteriano productor de celulasas a partir de rumen de bovino. Sara Berenice Martínez Luna. Facultad de Biología – Universidad Veracruzana. Xalapa, Veracruz. Fecha 20

de Enero de 2010. (AMJ)

. Evaluación de complejos enzimáticos para hidrolizar celulosa y su aplicación en la

producción de etanol. Cessna Lizbeth Moss Acosta Instituto Tecnológico de los Mochis. Los

Mochis, Sinaloa. 4 de Junio de 2010. (AMJ)

Caracterización de mutantes del gen melA de Rhizobium etli expresadas en Escherichia

coli. Alberto Echeverría Serur. Facultad de Ciencias, UNAM. Septiembre 3, 2010. (GGL)

Maestria

Evaluación de condiciones de cultivo en la producción de lípidos con el alga Neochoris oleoabundans para su uso potencial como biodiesel. Adriana Garibay Hernández. Programa de Maestría en Ciencias

Bioquímicas. U.N.A.M. 9 de Febrero de 2010. (AMJ)

Ingeniería Metabólica de Escherichia coli para la producción homofermentativa de L-lactato a partir de xilosa. Laura Julieta Leal Reyes. Programa de Maestría en Ciencias Bioquímicas. U.N.A.M. 26

Marzo 2010.(AMJ)

Fermentación homoláctica de disacáridos y monosacáridos utilizando a Bacillus subtilis

ΔalsS. Ofelia Edith Carreón Rodríguez. Programa de Maestría en Ciencias Bioquímicas.

U.N.A.M. 29 de Abril de 2010. (AMJ)

Construcción y caracterización de un sistema para la expresión cromosomal de genes en

Escherichia coli. Andrea Sabido Ramos. Programa de Maestría en Ciencias Bioquímicas.

U.N.A.M. Febrero 16, 2010. (GGL)

Biosíntesis de 3,4-dihidroxi-L-fenilalanina (L-DOPA) en Escherichia coli a partir de

glucosa. Ana Joyce Muñoz Arellano. Programa de Maestría en Ciencias Bioquímicas. U.N.A.M. Abril 16, 2010. (GGL)

Doctorado

Modificación del metabolismo central de carbono de mediante la introducción de la vía de Entner-

Duodoroff de Zymomonas mobilis en Escherichia coli etanologénica. Gerardo Huerta Beristain.

Programa de Doctorado en Ciencias Bioquímicas. U.N.A.M.. 12 de Junio de 2009. (AMJ)

Ingeniería de vías metabólicas para la producción de tirosina y melanina a partir de glucosa en Escherichia coli. María Inés Chávez Béjar. Programa de Doctorado en Ciencias Bioquímicas.

U.N.A.M. Agosto 13 de 2010. (GGL)

Ingeniería metabólica en Escherichia coli para la conversión eficiente de xilosa a D-lactato. José

Utrilla Carreri. Programa de Doctorado en Ciencias Bioquímicas. U.N.A.M. 6 de Agosto de 2010.

(AMJ)

Actividades docentes:

Participación como profesor en el taller "La biología a partir de las biomoléculas: nuevos paradigmas y aplicaciones". Facultad de Ciencias, U.N.A.M. 21 de septiembre y 23 de

septiembre, 2010. (GGL)

Tópico selecto: Bioenergías: estado actual desde un enfoque biotecnológico. Instituto de

Biotecnología - UNAM. Agosto a Diciembre de 2010. (AMJ)

Donativos:

Responsable de donativo SEP-CONACYT de la convocatoria de Investigación Científica

Básica 2007. Donativo por tres años para el desarrollo del proyecto “Ingeniería de enzimas

del metabolismo central y de la síntesis de compuestos aromáticos y su aplicación a la ingeniería metabólica de Escherichia coli” (83039).

Monto: $2,100,000.00 (dos millones cien mil pesos M.N.). (GGL)

Responsable de donativo de PAPIIT/UNAM por dos años. Proyecto "Caracterización de

cepas mutantes de Bacillus subtilis que carecen del sistema de fosfotransferasa y su aplicación

en procesos biotecnológicos" (IN214709). A partir de enero, 2009 Monto: $400,000.00

(cuatrocientos mil pesos M.N.). (GGL)

Responsable de donativo PAPIIT – DGAPA – UNAM por tres años. Proyecto “Ingeniería

metabólica y de bioprocesos para la obtención de etanol a partir de hemicelulosa” (IN220908-3) Enero de 2008 a Diciembre de 2010. Monto $600,000.00. (AMJ)

Participante del donativo FOMIX CONACyT – Edo. De Morelos. Proyecto “Desarrollo de procesos para la diversificación y aprovechamiento integral Del agave en el estado de Morelos” (MOR-2007-

C01-80360). Responsable Dr. Agustín López-Munguía Canales. Mayo de 2008 a Septiembre de

2010. Monto asignado a nuestro laboratorio $1,000,000.00. (AMJ)

Responsable del donativo Innovatec-CONACyT por seis meses en conjunto con la compañía

Servicios Condumex S.A. de C.V. Proyecto “Sistemas de fotobioreactores y protocolos

experimentales para el cultivo de la microalga oleaginosa Neochloris oleoabundans”. Julio de 2009 a Diciembre de 2009. Monto $500,000.00. (AMJ)

Responsable del donativo Proinnova-CONACyT por un año en conjunto con la compañía

PETRAMIN S.A. de C.V.. Proyecto “Desarrollo de fundamentos para el escalamiento del proceso de producción de etanol de segunda generación”. Enero de 2010 a Diciembre de 2010. Monto

$1,840,000.00 (AMJ)

Premios y Distinciones:

Investigador Nacional Nivel III, por el Sistema Nacional de Investigadores, en el área de Biotecnología y Ciencias Agropecuarias. Primero de enero de 2010. (GGL)

Vicepresidente de la Sociedad Mexicana de Biotecnología y Bioingeniería, A.C. Julio 2008 a Junio

2010. (AMJ)

Presidente del Simposio Internacional de Producción de Alcoholes y Levaduras versión 2009.

(AMJ)

Presidente de la Sociedad Mexicana de Biotecnología y Bioingeniería, A.C. Julio 2010 a Junio

2012. (AMJ)

Desarrollo tecnológico:

Patentes registradas Versiones insensibles a inhibición alostérica de la enzima corismato mutasa-prefenato deshidratasa y su aplicación para la producción de L-fenilalanina en microorganismos. Osuna

J., Báez-Viveros J. L., Hernández-Chávez G., Soberón X., Bolívar F. y Gosset G. Patente

otorgada el 2 de marzo de 2010.

Patentes en trámite Alfredo Martínez Jiménez, Guillermo Gosset Lagarda, Georgina Teresa Hernández Chávez, Gerardo

Huerta Beristain, Berenice Trujillo Martínez, José Utrilla Carreri. “Cepas de Escherichia coli modificadas por ingeniería metabólica para la producción de compuestos químicos a partir de

lignocelulosa hidrolizada, pentosas, hexosas u otras fuentes de carbono”. Patente Sometida el 7 de

Agosto de 2009 al Instituto Mexicano de Protección la Industrial. Expediente: MX/a/2009/008453; Folio: MXEX/2009/050826.

Alfredo Martínez Jiménez, Guillermo Gosset Lagarda, Georgina Teresa Hernández Chávez, Gerardo

Huerta Beristain, Berenice Trujillo Martínez, José Utrilla Carreri. “Cepas de Escherichia coli

modificadas por ingeniería metabólica para la producción de compuestos químicos a partir de lignocelulosa hidrolizada, pentosas, hexosas u otras fuentes de carbono”. Solicitud Internacional PCT

Sometida el 6 de Agosto de 2010. Solicitud Internacional No. PCT/MX 2010/000075.

Grupo OTR

(Información correspondiente a los años 2009-2010)

Integrantes del Grupo

* No pertenecen al grupo actualmente por graduación o cambio de adscripción. a. Estudiantes del profesor visitante.

Investigadores: Dr. Octavio Tonatiuh Ramírez Reivich Dra. Laura Alicia Palomares Aguilera

Dra. Norma Adriana Valdez Cruz*

Dr. Álvaro Raúl Lara Rodríguez (Profesor Visitante)

Técnicos:

M. en C. Zoila Vanessa Hernández Rodríguez M. en C. Ana Ruth Pastor Flores (por honorarios)

M. en C. Mauricio Barrón Castillo (por honorarios)*

M. en C. Martha Alicia Contreras Ordoñez (por honorarios)

Biol. Gabriela Zárraga Granados (por honorarios) L. en N. Karin Christiane Levy Popp (por honorarios)

Biol. Ana Yuridia Ocampo Gutierrez (por honorarios)

Postdoctorales:

Dr. Antonio Báez Rogelio*

Dr. Germán Plascencia Villa*

Estudiantes de Doctorado:

Germán Plascencia Villa*

Odón Vite Vallejo* José Antonio Serrato Pérez*

Luís Caspeta Guadarrama*

Antonino Báez Rogelio* William Alfonso Rodríguez Limas

Lilí Esmeralda Gallo Ramírez

Ricardo Martín Castro Acosta

Mabel Rodríguez González Liliana Carreño Fuentes

Estudiantes de Maestría: Mauricio Barrón Castillo*

Martha Rosa Hidalgo Morales*

Ricardo Rojas Gómez* Ramsés Ismael García Cabrera*

René Soto Martíneza

Cuitlahuac Chávez Peña

Itzcóatl Arturo Gomez Aquino David Fernando Zuluaga Rave

Oriana Niño Trejos

Gheorghe Manuel Borja Zamfira

Luis Angel Cueto Bravo

Esteban Peguero Sánchez

Estudiantes de licenciatura Azalia Estrella Sánchez Cruz

Abimael Omar Lima Suarez

Secretaria:

Margarita Marquina Rivera*

Alma Tremari Rocas

Laboratorista:

Juana Ferrer Fuentes

Auxiliar Técnico

Antonio Dorantes

Escalamiento descendente de parámetros olvidados: El caso del dióxido de carbono disuelto

El escalado de un bioproceso a través del método clásico de la similitud geométrica presenta el gran

inconveniente de solamente mantener el criterio de escalamiento constante mientras que el resto de

las variables cambia, inclusive sustancialmente, entre escalas. Esto, aunado a limitaciones mecánicas y de diseño de biorreactores de gran escala, ocasiona que se originen gradientes

ambientales durante la operación de cultivos y fermentaciones industriales. El escalamiento

descendente es una alternativa para desarrollar criterios de escalado mas racionales y efectivos que contemplen la presencia inevitable de gradientes ambientales. En nuestro grupo, una de las

principales líneas de investigación ha consistido en desarrollar sistemas de escalamiento

descendente para estudiar el efecto de gradientes ambientales no solo a nivel macroscópico sino

también a nivel molecular, de organismos modelos que incluyen procariotes, eucariotes inferiores y células de eucariotes superiores. El énfasis inicial fue sobre el estudio de gradientes de tensión de

oxígeno disuelto. En los últimos años se han abordado gradientes de variables muy relevantes pero

poco estudiadas, como lo son los gradientes simultáneos de fuente de carbono y oxígeno disuelto, de pH, de temperatura y de dióxido de carbono disuelto. A través de nuestro acercamiento, hemos

establecido nuevos paradigmas en el escalado de bioprocesos, mostrando que es posible rediseñar al

hospedero con la finalidad de que pueda contender de forma mas efectiva con las heterogeneidades inevitables en la escala de producción. De tal forma, hemos mostrado que problemas clásicos de la

ingeniería bioquímica pueden ahora ser resueltos por estrategias de la biología molecular e

ingeniería de rutas metabólicas. En particular, en esta presentación mostraré los resultados sobre el

estudio de gradientes de dióxido de carbono disuelto (dCO2) tanto en fermentaciones de E. coli recombinante como en hibridomas murinos. A pesar de su importancia, es sorprendente la poca

atención que el control sistemático de esta variable ha merecido. Por lo tanto, el primer reto que

resolvimos fue demostrar que es posible controlar a niveles constantes y preestablecidos el dCO2, así como desarrollar sistemas de escalamiento descendente de 1 y dos compartimientos para su

estudio tanto en bacterias como en células animales. Con tales sistemas, demostramos que existe

una respuesta a nivel transcripcional de genes de E. coli relacionados con los sistemas de ácido resistencia, vías anapleróticas, gluconeogénicas y de TCA en las que ocurren descarboxilaciones y/o

carboxilaciones, pudiendo de esta manera explicar de los efectos tóxicos del dCO2. Con respecto a

células animales, nuestro enfoque giró entorno al efecto del dCO2 en los patrones de glicosilación

de anticuerpos monoclonales producidos por hibridomas. Durante la presentación, discutiré las implicaciones de los resultados obtenidos en cuanto al escalamiento de los dos sistemas modelos

estudiados.

Fuentes de Financiamiento: Donativo: Vinculación Industria – Academia. Responsable: Dr. O. T. Ramírez. Financiado por Probiomed S.A. de C.V. (octubre 1997 a la fecha). Donativo: “Genotipificación de Serotipos de Rotavirus Bovino Presentes en México y Desarrollo de una Vacuna Recombinante Basada en Pseudopartículas Virales”. Responsable: LA Palomares. Financiado por DGAPA IN206407 (2007- 2009). Donativo: “Characterization of Influenza Virus Hemagglutinin” (febrero 2007 a la fecha). Responsable: LA. Palomares. Financiado por Protein Sciences Corporation. Donativo: “Estudio Molecular y Fisiológico de una Cepa de E. coli capaz de Tolerar Ambientes Heterogéneos Típicos de Biorreactores Industriales”. Responsable: Dra. Norma A. Valdez. Financiado por DGAPA IN223308 (enero 2008- diciembre 2009). Donativo: “Implementación de una Plataforma Tecnológica para la Producción de Vacunas por el Sistema Células de Insecto-baculovirus”. Responsable: OT Ramírez. Conacyt Fondo Salud-2007-c01-69911 enero 2008-marzo 2011. Donativo: Vinculación Industria-Academia. Responsables: OT Ramírez y LA Palomares. Financiado por Boehringer Ingelheim Vetmedica. Donativo: “Caracterización estructural de cápsides de virus adenoasociados: hacia el desarrollo de nuevos vehículos con aplicaciones médico-farmacéuticas” Responsable: L.A. Palomares. PAPIIT-UNAM, IN-223210. 2010-2013. Donativo: Vinculación Industria-Academia. Responsable: OT Ramírez. Financiado por Laboratorios y Reactivos de México. 2010-2011. Donativo: “Construcción de nuevos nanomateriales basados en proteínas virales” Responsable: OT Ramírez. Financiado por Conacyt Ciencia Básica 101847. 2010-2013. Donativo: “Implementación de tecnología para la producción de una vacuna contra el virus de la influenza humana H1N1”. Responsable: OT Ramírez. Financiado por Secretaría de Salud-Conacyt 126663. 2010-2013. Donativo: “Estudio de los mecanismos moleculares de regulación postranscripcional y postraduccional de glicoproteínas terapéuticas expresadas en células CHO cultivadas bajo condiciones de hipotermia moderada”. Responsable: NA Valdez. Financiado por Conacyt Ciencia básica 104951. 2010-2013. Alumnos Graduados: Germán Plascencia Villa, Doctorado en Ciencias Bioquímicas. “Desarrollo de Nanopartículas

Mediante la Funcionalización de Proteínas Virales” Obtención del grado: 6 mayo 2010.

Director de Tesis: OT Ramírez. Odón Vite Vallejo, Doctorado en Biotecnología CEIB, UAEM “El papel de la N-glicosilación sobre

la actividad enzimática de la lacasa de Pycnoporus sanguineus, cepa CEIBMD001”. Obtención

de grado: 22 julio 2009 (Mención Honorífica). Codirector de tesis: LA Palomares. José Antonio Serrato Pérez, Doctorado en Ciencias Bioquímicas. "Impacto de las Heterogeneidades

Medioambientales sobre la Glicosilación de Anticuerpos Monoclonales Producidos por

Cultivos in vitro de Hibridomas". Obtención del grado: 11 diciembre 2009. Director de Tesis:

OT Ramírez. Luís Caspeta Guadarrama, Doctorado en Ciencias Bioquímicas. "Escalamiento Descendente del

Proceso de Producción de Proteína Heteróloga por Escherichia coli Termo-inducida: Estudio de

la Respuesta Transcripcional” Obtención del grado: 18 marzo 2009 (Mención Honorífica). Director de Tesis: OT Ramírez.

Antonino Báez Rogelio, Doctorado en Ingeniería. "Simulación de gradientes de CO2 disuelto y

dCO2-pH presentes en biorreactores de gran escala: Desempeño de cultivos de Escherichia coli recombinante " Obtención del grado: 1 de julio 2009 (Mención Honorífica). Director de Tesis:

OT Ramírez.

Mauricio Barrón Castillo, Maestría en Ciencias Bioquímicas. “Estudio del Efecto de la Temperatura

de Cultivo en Células CHO recombinantes: Papel de la Apoptosis y Glicosilación”. Obtención

del grado: 27 agosto 2009. Director de Tesis: OT Ramírez. Martha Rosa Hidalgo Morales, Maestría en Ciencias Bioquímicas. “Estudio Transcripcional de las

Vías de N-glicosilación en Células de Ovario de Hamster Chino (CHO) Cultivadas en

Condiciones de Hipotermia Moderada 30 – 34ºC”. Obtención del grado: 2 junio 2010. Director de Tesis: OT Ramírez.

Ricardo Rojas Gómez, Maestría en Ciencias Bioquímicas. “Estudio de la capacidad de unión y

transporte de cápsides de virus adeno-asociado tipo 2 en células de mamífero” Obtención del

grado: 6 de noviembre 2009 (Mención Honorífica). Director de Tesis: LA Palomares. Argel Gastélum Arellánez, Maestría en Ciencias Bioquímicas. “Evaluación de sistemas de doble

compartimento para escalamiento descendente en cultivos de células animales: simulación de

gradientes de oxígeno disuelto e impacto de esfuerzos de corte subletales sobre la glicosilación de una proteína recombinante” Obtención del grado: 5 noviembre 2009. Director de Tesis: LA

Palomares.

Ramsés Ismael García Cabrera, Maestría en Ciencias Bioquímicas. Estudio del efecto de condiciones oscilantes de oxígeno en una cepa de Escherichia coli con mutaciones en las vías

de fermentación ácido-mixta. Obtención del grado: 20 octubre 2010. Director de Tesis: NA

Valdez. Publicaciones Publicaciones Científicas en Revistas Internacionales con Arbitraje 1. Rodríguez-Galván A, Heredia A, Plascencia-Villa G, Ramírez OT, Palomares LA, Basiuk VA

(2008) Scanning tunneling microscopy of rotavirus VP6 protein self-assembled into nanotubes and nanospheres. Journal of Scanning Probe Microscopy. 3 (1): 25-31.

2. Caspeta L, Flores N, Perez NO, Bolivar F, Ramirez OT (2009) The effect of heating rate on Escherichia coli metabolism, physiological stress, transcriptional response, and production of temperature-induced recombinant protein: a scale-down study Biotechnology and Bioengineering, 102: 468-482.

3. Palomares LA, Ramírez OT (2009) Challenges for the production of virus-like particles in insect cells: The case of rotavirus-like particles. Biochemical Engineering Journal. 45: 158-167.

4. Baez A, Flores N, Bolivar F, Ramirez OT (2009) Metabolic and transcriptional response of recombinant Escherichia coli to elevated dissolved carbon dioxide concentrations Biotechnol Bioeng, 104: 102-110.

5. Vite-Vallejo O, Palomares LA, Dantán-González E, Ayala-Castro H, Martínez-Anaya C, Valderrama B, Foclh-Mallol J (2009) The role of N-glycosylation on the enzymatic activity of a Pycnoporus sanguineus laccase. Enzyme and Microbial Technology. 45 (3): 233-239.

6. Mellado MCM, Mena JA, Lopes A, Ramírez OT, Carrondo MJT, Palomares LA, Alves PM (2009) Impact of physicochemical parameters on in vitro assembly and disassembly kinetics of recombinant triple-layered rotavirus-like particles. Biotechnology and Bioengineering. 104 (4): 674-686.

7. Plascencia-Villa G, Saniger JM, Ascencio JA, Palomares LA, Ramírez OT (2009) Use of recombinant rotavirus VP6 nanotubes as a multifunctional template for the synthesis of nanobiomaterials functionalized with metals. Biotechnology and Bioengineering. 104 (5): 871-881. Artículo seleccionado para la portada de la revista.

8. Rodríguez-Limas W, Flores B, de la Mora G, Ramírez OT, Palomares LA (2009) Genotypification of bovine group A rotavirus in Mexico. Vaccine. 27:6411-6414.

9. Lara AR, Taymaz-Nikerel H, Mashego MR, van Gulik W M, Heijnen JJ, Ramirez OT, van Winden WA (2009) Fast dynamic response of the fermentative metabolism of Escherichia coli to aerobic and anaerobic glucose pulses Biotechnol Bioeng, 104, 1153-1161.

10. Valdez-Cruz NA, Caspeta L, Perez NO, Ramirez OT, Trujillo-Roldan MA (2010) Production of recombinant proteins in E. coli by the heat inducible expression system based on the phage lambda pL and/or pR promoters. Microb Cell Fact, 9: 18.

11. Castro-Acosta RM, Revilla AL, Ramírez OT, Palomares LA (2010) Separation and quantification of double- and triple-layered rotavirus-like particles by capillary zone electrophoresis. Electrophoresis. 31 (8): 1376-1381.

12. De Leon-Rodriguez A, Galindo E, Ramirez OT (2010) Design and characterization of a one-compartment scale-down system for simulating dissolved oxygen tension gradients Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 85: 950-956.

13. Escalante A, Calderon R, Valdivia A, de Anda R, Hernandez G, Ramirez OT, Gosset G, Bolivar F (2010) Metabolic engineering for the production of shikimic acid in an evolved Escherichia coli strain lacking the phosphoenolpyruvate: carbohydrate phosphotransferase system. Microb Cell Fact, 9, 21.

14. Valdez-Cruz NA, Ramírez OT, and Trujillo-Roldán MA (2010) Molecular responses of E. coli caused by heat stress and recombinant protein production during temperature induction. Bioengineer Bugs, en prensa.

15. Gallo-Ramírez LE, Ramírez OT, Palomares LA*. Intracellular localization of recombinant adeno-associated proteins expressed in insect cells. Biotechnology Progress. Sometido.

16. Plascencia-Villa G, Mena JA, Castro-Acosta R, Fabián JC, Ramírez OT, Palomares LA*. Strategies for the purification and characterization of protein scaffolds for the production of hybrid nanobiomaterials. Sometido.

Capítulos en libros 17. L.A. Palomares, A.R. Lara, O.T. Ramírez (2010) “Bioreactor Scale-Down” En: The Encyclopedia of Industrial Biotechnology; Spier, R.E. (ed), John Wiley and Sons. Versión ampliada y actualizada del capítulo con el mismo nombre impreso en The Encyclopedia of Cell Technology. 18. L.A. Palomares, O.T. Ramírez (2010) “Bioreactor Scale-Up” En: The Encyclopedia of Industrial Biotechnology; Spier, R.E. (ed), John Wiley and Sons. Versión ampliada y actualizada del capítulo con el mismo nombre impreso en The Encyclopedia of Cell Technology. 19. A.R. Lara, O.T. Ramírez “Plasmid DNA production for therapeutic applications” En: Recombinant Gene Expresión: Reviews and Protocols; Lorence, A. (ed). En prensa. Publicaciones Nacionales: 20. Chávez-Vela NA*, Salinas-Miralles E, Jáuregui-Rincón J, Palomares LA, Bon-Rosas F (2009) Desarrollo de un método inmuno blot para detectar glucomacropéptido (GMP) como índice de adulteración de leche de vaca con suero de quesería. Investigación y Ciencia de la Universidad Autónoma de Aguascalientes 43: 16-20. 21. Chávez-Peña C, Ayala-Mendivil NA, Ramírez OT, Palomares LA* (2010) Efecto de la densidad celular y la multiplicidad de infección sobre la producción de baculovirus recombinantes

en cultivos de células de insecto. TIP Revista Especializada en Ciencias Químico-Biológicas 13(2):65-72. Patentes 22. Palomares LA, Castro-Acosta R, Ramírez OT, Revilla AR. Métodos para la diferenciación y cuantificación de estructuras virales proteícas multiméricas. Patente mexicana en trámite. Fecha de solicitud: 29 de mayo del 2009. Expediente MX/a/2009/05703. Desarrollo Tecnológico: Colaboración estrecha y/o convenios con las siguientes compañías: Probiomed S.A. de C.V.; Birmex S.A. de C.V.; Protein Sciences Corp., E.U.A.; Boehringer-Ingelheim Vetmedica; Ludwig Institute for Cancer Research, Australia; Instituto Butantan, Brasil. Distinciones: O.T. Ramírez: Premio Universidad Nacional 2010 en Innovación Tecnológica y Diseño Industrial. Editor Asociado de Biochemical Engineering Journal, febrero 2008 a la fecha. Miembro del Comité Editorial de “Biotechnology and Bioengineering”. L.A. Palomares: Premio de Investigación de la Academia Mexicana de Ciencias en Ingeniería y Tecnología 2009, Investigadora Nacional nivel II. Miembro del Comité Editorial de “Microbial Cell Factories”. L.A. Palomares, W.A. Rodríguez-Limas, J.A. Mena, Ricardo M. Castro-Acosta, A.R. Pastor, V. Hernández y O.T. Ramírez. Premio Canifarma Veterinaria 2009. Primer lugar en la modalidad de desarrollo tecnológico. Trabajo: Desarrollo de una vacuna recombinante contra rotavirus bovinos prevalecientes en México. W.A. Rodríguez-Limas (estudiante de doctorado asesorado por LA Palomares). Ganador de una estancia en el BioCamp 2009, Novartis, a William Alfonso Rodríguez Limas. Trabajo: “Diseño de estrategias de producción de PPV de rotavirus bovino en levaduras mediante herramientas moleculares y de bioproceso”. Otros O.T. Ramírez y L.A. Palomares son expertos del Comité de Biotecnológicos de la Farmacopea de los Estados Unidos Mexicanos y participaron en la organización de varios congresos nacionales e internacionales, principalmente como miembros de comités científicos. O.T. Ramírez fue miembro del Jurado del Merck Cell Culture Engineering Award, E.U.A., 2010, de la Comisión Evaluadora del PRIDE del Instituto, miembro del Comité Técnico Calificador del “Premio Birmex 20010”, Birmex S.A. de C.V.. L.A. Palomares es miembro del “Scientific Advisory Board” de la empresa Estadounidense Protein Sciences Coorporation, del Comité Técnico del Sistema Estatal de Investigadores (2009 y 2010), del Consejo de Administración de Birmex S.A, de C.V. del Comité Técnico Calificador del “Premio Birmex 2010”, Birmex S.A. de C.V. y fue evaluadora del “Natural Science and Engineering Research Council of Canada”. L.A. Palomares y O.T. Ramírez participaron en varios artículos en periódicos y revistas. L.A. Palomares presenta cápsulas semanales de divulgación de la Ciencia en el canal 11, Televisa Cuernavaca, desde septiembre del 2010.

Rotavirus y estrés Los virus son parásitos intracelulares obligados que dependen de la maquinaria celular para replicarse. Al entrar a su célula huésped e infectarla, los virus despiertan en la célula una serie de señales de estrés, y en respuesta a estas señales la célula trata de combatir el estrés y defenderse de la infección viral utilizando diversos mecanismos. Los virus, a su vez, han desarrollado medidas de contra-defensa para contrarrestar los mecanismos que se activan en la célula huésped, para replicarse de manera eficiente. Los rotavirus, el principal agente de gastroenteritis aguda infantil, no son la excepción y al infectar a las células intestinales inducen señales de estrés en su huésped, con las que tienen que contender para poder replicarse exitosamente. En general el retículo endoplásmico (RE) es el organelo celular que integra las señales que recibe la célula, y es ahí donde se inicia y se coordina la respuesta al estrés. En el RE se lleva a cabo el plegamiento y la modificación post-traduccional de la mayoría de las proteínas de la célula. Se ha observado que la acumulación de proteínas mal plegadas, causa un estrés en este organelo y da lugar a la activación de una respuesta adaptativa coordinada de la célula, a la que se le ha llamado la respuesta a proteínas mal plegadas o UPR (unfolded protein response). La función de la UPR es la de aliviar el estrés en el RE y esto se lleva a cabo, por un lado, sobre-expresando chaperonas y factores involucrados en la degradación de proteínas; y, por otro, disminuyendo considerablemente la síntesis de proteínas para detener su acumulación en el RE. Si la célula no se recupera de los daños ocasionados por el estrés, se inician programas que conducen a la muerte celular. En este proyecto nos hemos dedicado a estudiar las medidas de control que ejerce la célula ante el estrés provocado por la infección con rotavirus e identificar cuáles son las medidas de contraataque que utilizan los rotavirus para sobrepasar esta respuesta. Miembros del Grupo LAs Carlos Arias Susana López Investigadores asociados Pavel Isa Ernesto Méndez Tomas López

Post Doctorales

Andrea Peralta Técnicos Académicos Pedro Romero Rafaela Espinosa Yunuen Acevedo Estudiantes Mauricio Realpe Margarito Rojas Daniela Silva Michelle Gutiérrez Vicenta Trujillo Rosa Rubio

Rocio Baños Marco Aurelio Díaz Miguel Angel Martínez Jesús Miguel Torres Andrea Murillo Marco Antonio Espinoza Alfonso Oceguera Héctor Ramírez Ma Dolores Soto Georgina Cobian Marina Escalera Diego Cevallos Rodrigo Velásquez Luis Casorla Ana Paola Carranco Luis Felipe Paulin Liliana Sánchez Administrativos Lorena Salazar Silvia Flores Miguel Angel Olvera Artículos 2009-2010: Ayala-Bretón C, Arias M, Espinosa R, Romero P, Arias CF and López S. Analysis of the kinetics of transcription and replication of the rotavirus genome by RNAi. 2009. J. Virol.83:8819-8831

Isa P, Sánchez-Alemán MA, López S, Arias CF. 2009 Dissecting the role of integrin subunits alpha2

and beta3 in rotavirus cell entry by RNA silencing. Virus Res. 145: 251-259 Arias CF, Escalera-Zamudio M, Soto-del Río MD, Cobian-Güemes G, Isa P, and López, S. 2009. Molecular Anatomy of 2009 Influenza Virus A (H1N1). Arch Med Res. 40:643-654. Realpe M., Espinosa R., Lopez, S., Arias, C. F. 2010 Rotaviruses require basolateral molecules for efficient infection of polarized MCDKII cells. Virus Res. 147: 231-241 Gutiérrez M, Isa P, Sánchez-San Martin C, Perez-Vargas J, Espinosa R, Arias CF and López S. 2010. Different rotavirus strains enter MA104 cells through different endocytic pathways: The role of clathrin-mediated endocytosis. J Virol, 84: 9161-9169 Rojas M., Arias C. F., and Lopez S. 2010 PKR is the kinase responsible for the phosphorylation of eIF2 in rotavirus infection. J Virol. 84:10457-10466

Lopez, S. and Arias, C. 2010 How Viruses Hijack Endocytic Machinery. Nature Education 3:16

Carreño-Torres JJ, Gutiérrez M, Arias CF, López S, and Isa. 2010. Characterization of viroplasm formation during the early stages of rotavirus infection. Virology Journal. En Prensa

Artículos de Divulgación:

Lopez S y Arias CF. 2009. La epidemia de Influenza: Que es y que hacer? Publicada en la Union de Morelos el 28 de Abril 2009 Parcialmente reproducida en la revista “El faro” del CIC Reproducida en la Gaceta de la Facultad de Medicina

Arias C. F. y López S., 2009 Anatomía del virus de la influenza A/H1N1-2009 Ciencia

60:14-24 Arias C.F. and López S. 2010. Biología del virus de influenza A. Rev Salud Mex. Aceptado Gutiérrez M., López S. 2010. Mecanismos de entrada de virus: una manera de conocer a la célula. TIP Revista especializada en ciencias quimico-biológicas. 13: 26-34

Capítulos en libros

Arias, C.F., Pérez-Vargas, J., y López, S. 2009. La Familia Reoviridae. En: Microbiología Médica. Manjarrez, M.A (ed.),. Méndez Editores. Cd. de México Arias, CF and López, S. Biología del virus de influenza A. En: “La epidemia de influenza A/H1H1 en México” Capítulo I, pags 3-15. 2010. Córdova Villalobos, JA, Valdespino Gómez JL, y Ponce de León Rosales S., (eds.). Editorial Médica Panamericana. López, S. y Arias CF. Virus de la influenza: Biología, diagnóstico, prevención y control. 2010. En: “La UNAM ante una emergencia sanitaria. Experiencia de la epidemia de influenza A (H1N1)”. Cap 1, pags 11-40. Martuscelli Quintana, J. y Narro Robles J.(eds). ISBN: 978-607-02-1472-1 Arias, C. y López, S. "Influenza A: Biología, vacunas, y origen del virus pandémico A/H1N1". Revista Digital Universitaria [en línea]. 2010, Vol. 11, No.4 Disponible en Internet: <http://www.revista.unam.mx/vol.11/num4/art36/> ISSN: 1607-6079.

Formación de Recursos Humanos en el grupo

Tutor Susana Lopez:

Diana Escobar Zarate. 18 Sept. 2009.

“Caracterizacion de las proteínas componentes de los granulos de estrés durante la

infección con rotavirus”, Maestría en Ciencias Bioquímicas. Camilo Ayala Breton. 30 de Oct. 2009, " Cinetica de transcripción y replicación durante el ciclo replicativo de rotavirus”, Doctorado en Ciencias Bioquimicas.

Margarito Rojas Jacinto. 19 Ago. 2010

“Caracterizacion de los mecanismos que utiliza rotavirus para mantener la fosorilación del factor eIF2a”, Doctorado en Ciencias Bioquimicas. Marco Antonio Espinosa Torres. 1 de Oct 2010 “Identificación de los genes de rotavirus involucrados en el apagado de la síntesis de proteínas celulares”, Maestría en Ciencias Bioquímicas.

Tutor : Carlos Arias

Marco Aurelio Díaz. Nov 13, 2009 “Reconstitución de partículas de rotavirus infecciosas con proteínas virales recombinants sintetizadas en células de insecto”. Maestría en Ciencias Bioquímicas. Mauricio Realpe. Jun 2010 “Caracterizacion del receptor para rotavirus en celulas polarizadas”. Doctorado en Ciencias bioquímicas. Maria de los Dolores Soto del Rio. 20 mayo 2009 cotutoría con Pavel Isa , “Implementacion y validación de una metodología para la detección de patogenos asociados a enfermedades respiratorias por medio de un microarreglo: subtipificacion del virus influenza tipo A” . Licenciatura en Ciencias Genomicas.

Tutor Pavel Isa

Maria de los Dolores Soto del Rio. 20 mayo 2009 cotutoría con Carlos F. Arias , Miguel Angel Martinez Mercado. 18 Sept 2009 “ Papel de gangliosidos en la infeccion de celulas MA104 por rotavirus” Maestria en Ciencias Bioquimicas. Diego Cevallos Porta, Obt. 23 Nov. 2010 “Infección de células intestinales por rotavirus” Lic. en Ciencias, Fac. Ciencias, UAEM

Tutor: Ernesto Méndez

Ma Lourdes Gandara. Mayo 2010 “Obtencion de baculovirus recombinantesque expresan la proteina estructural de astrovirus” Maestria en Ciencias Bioquimicas. Tutor: Tomas Lopez Tomás Rodríguez García. Julio 2010 “Establecimiento de un sistema de rescate fenotípico para rotavirus” Lic. Fac. Ciencias Biológicas UAEM

Innovación tecnológica

Transferencia de la tecnología “Diagnóstico del virus pandémico A(H1N1) y los virus de influenza A

estacionales” a la empresa Biodetecta Nov 2009.

Docencia y divulgación Mayo 4, 2009, Minitaller para reporteros “La influenza” Promovido por la Rectoría de la UNAM Mayo 25, 2009 Minitaller para estudiantes “Mas alla de la Influenza, que? Rectoría de la UNAM Septiembre 2009. Organizacion del curso “Curso universitario de capacitación para el diagnóstico de virus de Influenza A/H1N1/2009” 28-29 Sept. en FMVZ/UNAM Octubre 2010. Participacion en el curso de Virologia Programa de Maestría y Doctorado en Ciencias Bioquímicas Donativos Fondo: CONACYT/SS– convocatoria especial influenza 2009

Clave S0008-126823 Caracterización de la diversidad genética de virus de influenza circulantes en

humanos, cerdos y aves

Nov 2009-Dic 2011 Monto 2,600,000 Responsable: Susana López Fondo: Texas A&M University-CONACYT: Collaborative Research Grant Program. Proposal No.: 2010-035 Characterization of new transport molecules that function in the unconventional transport and secretion of the rotavirus enterotoxin, NSP4 November 1, 2010 - November 30, 2011. Monto: 24,000 US PIs: Judith Ball, Texas A&M University, Susana Lopez,UNAM

Distinciones/Comités

Miembro del Comité de expertos de influenza -CONACYT-SS Miembro del Comité de expertos de influenza -Gobierno del Distrito Federal Miembro del Comité Universitario para control de la emergencia (influenza) UNAM. Comité Editorial del Journal of Virology. 2004-2012 Miembro del NIH review panel, VIR A study section, de Julio 2010 a Junio 2016 Renovacion como miembro del SNI nivel III

Reunión Académica, Instituto de Biotecnología, UNAM

Período 2009-2010

TÍTULO: Ludwik Fleck y la Salmonella enterica

Jefe de Grupo: Edmundo Calva*

Integrantes del Grupo:

Investigadores Asociados al Grupo: Ricardo Oropeza*, Ismael Hernández-Lucas

Investigador Postdoctoral: Claudia Silva*

Técnicos Académicos: Marcos Fernández-Mora, Alejandra Vázquez

Estudiantes de Doctorado: Miguel Ángel De la Cruz, Ana Lucía Gallego-

Hernández, Magdalena Wiesner, Carmen Guadarrama

Estudiantes de Maestría: Adrián Izquierdo, Liliana Medina-Aparicio (I. Hernández-

Lucas, tutor), Rosalva Salgado (R. Oropeza, tutor)

Colaboradores:

1) Mussaret Zaidi, Hospital O’ Horan, Mérida, Yucatán

2) Juan José Calva, Instituto de Ciencias Médicas y de la Nutrición “Salvador

Zubirán”, México, D.F.

3) Claudia P. Saavedra*, Fernando Gil, José Miguel Villarreal, Universidad “Andrés

Bello”, Santiago de Chile

4) Enrique Merino, Instituto de Biotecnología UNAM, Cuernavaca

5) Miguel Ángel Cevallos, Centro de Ciencias Genómicas, UNAM, Cuernavaca

* Autores correspondientes, ver bibliografía

Resumen:

En 1935, el famoso bacteriólogo polaco Ludwik Fleck (1896-1961) publicó una

monografía que puede considerarse como un clásico de la epistemología. La traducción en

inglés aparece como “Genesis and Development of a Scientific Fact”, J. Trenn, Robert K.

Merton, eds., The University of Chicago Press, 1979, con prólogo de T. Kuhn. En esta

obra, Fleck discute en detalle la influencia que tiene “el pensamiento colectivo” en las

teorías e hipótesis de una época determinada; mostrándonos como ello está intrínsecamente

ligado al carácter humano del quehacer científico en cualquier época. De esta manera, las

comunidades científicas buscan “la armonía de las ilusiones” para conformar el

conocimiento de frontera.

Se presentarán las contribuciones del grupo en el contexto de los conceptos de

Fleck, mostrando como el conocimiento se genera y evoluciona. Así, se discutirá el

hallazgo de las diferentes capacidades de autofosforilación de la proteína detectora de

membrana EnvZ, cuando proviene de diferentes bacterias, en este caso Typhi y E. coli

(Oropeza and Calva, 2009, 2010); el efecto de la curvatura en la región reguladora sobre la

expresión del gen de la porina OmpS1 en Typhi (De la Cruz et al., 2009); la descripción de

una nueva cepa de Typhimurium originaria de nuestro país, con características moleculares

novedosas (Wiesner et al., 2009, 2010); la regulación de las porinas OmpW y OmpL en el

contexto de sus propiedades fisiológicas (Gil et al., 2009, Villarreal et al., 2010); así como

nuestra visión actual sobre la complejidad de la regulación genética de las porinas y sus

implicaciones fisiológicas (De la Cruz and Calva, 2010).

Se discutirán también los avances en los estudios sobre la regulación de los

operones assT-dsbL-dsbI y cas-crispr del regulón LeuO en Typhi, y sobre la relación

estructura-función de la propia LeuO. Asimismo, se hará mención de la nueva vía de

biosíntesis de biopelículas en E. coli (Oropeza et al.) y del proyecto en colaboración con el

laboratorio Puente sobre la comunicación entre las islas de patogenicidad SPI-1 y SPI-2

(De la Cruz et al.).

Publicaciones del grupo en el período (2009-2010):

1) “The cysteine 354 and 277 residues of Salmonella enterica serovar Typhi EnvZ are

determinants of autophosphorylation and OmpR phosphorylation.” Oropeza, R*. and

Calva, E. FEMS Microbiology Letters 292: 282-290, 2009.

2) “The DNA static curvature has a role in the regulation of the ompS1 porin gene in

Salmonella enterica serovar Typhi.” De la Cruz, M.A., Merino, E., Oropeza, R., Téllez, J.

and Calva, E.* Microbiology-SGM 155: 2127-2136, 2009. -- Evaluado en Faculty of 1000

Biology; comentado por el editor en jefe en: Dorman, C.J. Microbiology-SGM 155: 2114-

2115, 2009.

3) “Association of virulence plasmid and antibiotic resistance determinants with chromosomal multilocus genotypes in

Mexican Salmonella enterica serovar Typhimurium strains.” Wiesner, M., Zaidi, M.B., Calva, E., Fernández-Mora, M., Calva, J.J.

and Silva, C.* BMC Microbiology 9: 131, 2009.

4) “SoxS regulates the expression of the Salmonella enterica serovar Typhimurium ompW

gene”. Gil, F., Hernández-Lucas, I., Polanco, R., Pacheco, N., Collao, B., Villarreal, J. M.,

Nardocci, G., Calva, E. and Saavedra, C. P.* Microbiology-SGM 155: 2490-2497, 2009.

5) “The complexities of porin genetic regulation”. De la Cruz, M.A. and Calva, E.* Journal

of Molecular Microbiology and Biotechnology 18: 24-36, 2010.

6) “Purification of MBP-EnvZ fusion proteins using an automated system”. Oropeza, R.*

and Calva, E. Methods in Enzymology, Two-component Signaling Systems Part C, Chapter

5, 471: 77-87, 2010.

7) “The cAMP-receptor protein (CRP) positively regulates the yihU-yshA operon in

Salmonella enterica serovar Typhi.”. Villarrreal, J.M., Hernández-Lucas, I., Gil, F.,

Calderón I.L., Calva, E., and Saavedra, C. P.* Microbiology-SGM, In Press.

8) “Salmonella Typhimurium ST213 is associated with two types of IncA/C plasmids

carrying multiple resistance determinants”. Wiesner, M., Calva, E., Fernández-Mora, M.,

Cevallos, M.Á, Campos, F., Zaidi, M.B. and Silva, C.* BMC Microbiology, In Press.

Libro:

-“Molecular Biology and Molecular Epidemiology of Salmonella infections” Calva, J.J. and

Calva, E. (eds.), 313 pages, Research Signpost, Kerala, India, 2009. ISBN 978-81-308-0349-4.

Capítulos de libro:

1) “The LeuO transcriptional regulator” Gallego-Hernández, A.L., Hernández-Lucas, I.,

and Calva, E. In: Molecular Biology and Molecular Epidemiology of Salmonella infections.

Calva, J.J., Calva, E., eds. Research Signpost, Kerala, India, 2009, pp. 275-286.

2) “Biología molecular” Calva Mercado, E. En: Cosmos: Enciclopedia de la ciencia y la

tecnología en México, Tomo II. Ciencias Biológicas, José Ramírez Pulido (coordinador),

Universidad Autónoma Metropolitana, México D.F., 2009, pp. 285-291. Una reseña de los

inicios de la biología molecular en México.

Tesis Concluidas:

-“Mecanismos moleculares que regulan la expresión de ompS1 en Salmonella enterica

serovar Typhi: dos activadores, dos represores y un anti-represor”. Miguel Ángel De la

Cruz Villegas, Doctorado en Ciencias Bioquímicas, 9 de abril de 2010.

Donativos:

1) “El regulón LeuO en Salmonella” Conacyt, 82383.

2) “Comunicación entre las islas de patogenicidad para regular la expresión

intracelular de genes de virulencia de Salmonella” DGAPA IN-206310.

Distinciones/Cuerpos Colegiados:

1) Presidente del International Membership Committee de la American Society for

Microbiology (ASM), 2005-2011. Responsable de las actividades académicas para

trece mil miembros internacionales de la ASM; incluyendo el diseño e

implementación de programas de intercambio y de entrenamiento, becas y premios.

2) Conferencista plenario por invitación, 57th Annual Meeting of the Japanese Society

of Chemotherapy, Tokio, Japón, 3-5 de junio de 2009. Conferencia: "Association of

virulence plasmid and antibiotic resistance determinants with chromosomal

multilocus genotypes in Mexican Salmonella enterica serovar Typhimurium

strains".

3) Conferencista plenario por invitación, 50th Annual Conference of the Association

of Microbiologists of India, AMI 2009, Pune, India, 15-18 de diciembre de 2009.

Conferencia: "LeuO and HilE as regulators of virulence in Salmonella".

4) Miembro, Comisión de Evaluación de los Proyectos del Fondo Mixto del Estado de

Morelos, Consejo Estatal de Ciencia y Tecnología, 2008-2010.

5) Miembro Electo del Seminario de Cultura Mexicana, Corresponsalía Cuernavaca,

2009. Análisis de problemas actuales de la cultura nacional.

6) Miembro Electo por el Personal Académico de la Comisión Dictaminadora del

Centro de Investigación en Energía, UNAM, 2010.

7) Presidente del Jurado del Premio “Glaxo Smith Kline ASM International Member

of the Year Award”, desde 2005.

8) Presidente del Jurado del Premio “Moselio Schaechter Distinguished Service

Award”, desde 2009.

9) Miembro del Jurado del Premio “ASM-UNESCO Leadership Grant for

International Educators”, desde 2009.

10) Asesor de Bioseguridad para el Center for International and Security Studies at

Maryland, Collage Park, MD, 2006, 2010.

11) Asesor para el Global Laboratory Capacity Strengthening Committee de la ASM,

Washington, DC, desde 2005. Diseño de programas para fortalecer el diagnóstico de

enfermedades infecciosas en zonas restringidas de recursos.

Organización de Eventos Académicos:

1) Presidente del Simposio “Past, Present and Future of Transcriptional Regulation: A

symposium on the 40th anniversary of the identification of Sigma Factor, in honor

of Dick Burgess”, 3 y 4 de agosto, 2009, Universidad de Wisconsin-Madison.

2) Miembro Fundador de la Rama de Bioquímica y Biología Molecular de Bacterias,

de la Sociedad Mexicana de Bioquímica, 2009. Miembro del Comité Organizador

de la Primera Reunión de la Rama, 22 al 25 de marzo, 2010, San Miguel Regla,

Hgo.

Docencia:

1) Profesor del Curso de Biología Molecular del Posgrado en Ciencias Bioquímicas:

ingeniería genética (2009, 2010); transcripción (2011).

2) Profesor de “Métodos de Investigación” a nivel preparatoria, Centro Educativo

Anglo Mexicano, desde 2008.

Divulgación:

-Miembro del Comité Editorial de la Academia de Ciencias de Morelos, que es

responsable de artículos de divulgación en el periódico “La Unión de Morelos”, todos

los lunes desde hace tres años; desde 2008.

Actividades Editoriales:

-Árbitro de manuscritos para las revistas: Molecular Microbiology, Microbiology,

FEMS Microbiology Letters, BMC Microbiology y Journal of Molecular Microbiology

and Biotechnology.

Producción de polímeros y diferenciación en Azotobacter

Guadalupe Espín

Grupo:

Daniel Segura, Cinthia Núñez, Soledad Moreno, Josefina Guzmán, *Renato León, Alberto Hernández, Yanet Romero, Miguel Cocotl, *Claudia Velazquez, Deborah Yanajara, *Jade Serrano, *Fernando Bonilla, *Viridiana García, Armando Hernandez, Miguel Mejía, Luis Felipe Muriel, Libertada Adaya, Deborah Ramirez, Elva Yadira Quiroz, Adan Trejo.

.

Resumen

Azotobacter vinelandii es una bacteria del suelo que sufre un proceso de diferenciación para formar quistes resistentes a la desecación. Cuando se induce el enquistamiento, forma una capsula formada por dos capas conocidas como intina y exina. Esta bacteria también produce varios compuestos de importancia industrial entre los que se encuentran: alginato, un polisacárido extracelular; polihidroxibutirato (PHB), un poliéster intracelular y una familia de 5-n-alquilresorcinoles que son lípidos fenólicos sintetizados comúnmente por plantas. Estos tres polímeros están presentes en los quistes maduros. Alginato es un componente de la capsula del quiste. El PHB esta presente en forma de gránulos en los quistes maduros. A diferencia de el alginato y el PHB que están presentes en células vegetativas y en quistes, los alquilresorcinoles solo están presentes en los quistes donde reemplazan a los fosfolípidos de la membrana celular y son un componente mayoritario de la exina. En mi grupo estudiamos la genética y fisiología de la diferenciación, de la biosíntesis de alginatos, de PHB y de alquilresorcinoles así como su función biológica. En los últimos años hemos estudiado algunos sistemas que controlan la expresión génica a nivel global como el sistema de dos componentes GacS-GacA, el sistema de regulación post-transcripcional RsmA/RsmB, los factores sigma AlgU y RpoS y el sistema PTSNtr y su efecto sobre el proceso de diferenciación y la síntesis de alginatos, de PHB y alquilresorcinoles. Durante este período continuamos con nuestros estudios sobre los sistemas de regulación mencionados, e iniciamos el estudio de la degradación del PHB, y de la construcción de cepas para la producción de polihidroxialcanoatos diferentes a PHB. El análisis del genoma de Azotobacter vinelandii junto con la caracterización de mutantes afectadas en la producción de polímeros ó la diferenciación, nos permitió identificar nuevos genes cuyos productos participan en el control de la producción y degradación de polímeros, así como en la formación de quistes.

Publicaciones del grupo en el periodo.

Leang,C. Krushkal,J. Ueki,T. Puljic,M. Sun,J. Juarez,K. Nunez,C. Reguera,G. Didonato,R. Postier,B. Adkins,R.M. Lovley,D.R. 2009. Genome-wide analysis of the RpoN regulon in Geobacter sulfurreducens BMC Genomics, 10, 331. Núñez C., Bogachev A.V., Guzmán G., Tello I., Guzmán J., Espín G. The Na+-translocating NADH:ubiquinone oxidoreductase of Azotobacter vinelandii negatively regulates alginate synthesis. (2009). Microbiology 155: 249-256

Segura D., Vite O., Romero Y., Moreno S., Castañeda M., Espín G.

Isolation and characterization of Azotobacter vinelandii mutants impaired in alkylresorcinol synthesis: Alquilresorcinols are not essential for cysts desiccation resistance. (2009). J Bacteriol 191: 3142-3148

Setubal JC, dos Santos P, Goldman B, Ertesvåg H, Espín G, Rubio L, Valla S, Nalvo F A, Balasubramanian D, Cromes L, Curatti L. Du Z, Godsy E, Goodner B, Hellner-Burris K, Hernandez JA, Houmiel K, Imperial J, Kennedy C, Larson JT, Latreille P, Ligon LS, Lu J, Maerk M, Miller NM, Norton S, O’Carroll IP, Paulsen I, Raulfs E, Roemer R, Rosser J, Segura D, Slater S, Stricklin SL, Studholme DJ, Sun J, Viana CJ, Wallin E, Wang B, Wheeler C, Zhu H, Dean DR, Dixon R, Wood D.

The genome sequence of Azotobacter vinelandii, an obligate aerobe specialized to support diverse anaerobic metabolic processes. (2009). J Bacteriol 191: 4534-4545 Mejía MA., Segura D., Espín G., Galindo E., Peña C. Two-Stage fermentation process for the alginate production by Azotobacter vinelandii mutant impaired in polyhydroxybutyrate (PHB) synthesis. (2010) Journal of Applied Microbiology 108: 55-61. Constantino M, Gómez-Álvarez R, Álvarez-Solís JD, Pat-Fernández J, Espín G. Efecto del momento de inoculación de Azotobacter y micorrizas en el crecimiento y nutrición de plántulas de papaya en fase de vivero. Revista Colombiana de Biotecnología (2010) en Prensa

Tesis Concluidas:

Doctorado en Biotecnología,, UNAM Julio 3, 2009 Papel del factor sigma AlgU en la locomoción y diferenciación celular en Azotobacter vinelandii. Renato León Rodriguez, Dirigida por G. Espín Doctorado en Ciencias en Ecología y Desarrollo Sustentable, El Colegio de la Frontera Sur ECOSUR, Octubre 4, 2010 Efecto de la biofertilización en el crecimiento y nutrición de plantúlas de papaya (Crica papaya cv Maradol) Maricela Constantino Antonio (Codirigida con el Dr Remigio Gómez) Maestria en Ciencias Bioquimicas, UNAM Febrero 12, 2010 Caracteizacion del gene psrA y su papel en la regulación de RpoS en A. vinelandii Miguel Cocotl, dirigida por G. Espin Maestría en Ciencias Bioquímicas, UNAM Octubre 22, 2010 Regulación de genes de la síntesis de alginatos en Azotobacter vinelandii. Claudia Velazquez Sánchez, dirigida por C. Núñez

En Biología, Facultad de Ciencias biologicas UAEM. Febrero 20, 2009 Identificación y Caracterización de genes de catalasas en Azotobacter vinelandii. Mario Flores Saldaña, dirigida por Cinthia Núñez Licenciatura en Biología, Facultad de Ciencias Biológicas, UAEM Julio 8 2009 Aislamiento y Caracterización de mutantes que afectan la síntesis de Alginatos Azotobacter vinelandii Fernando Bonilla, dirigida por C. Nuñez Licenciatura en Biología, Facultad de Ciencias, UNAM, Diciembre 10, 2010 Aislamiento y Caracterización de mutantes que afectan la síntesis de Alginatos Azotobacter vinelandii Jade Leonor Serrano Romon, dirigida por C. Núñez

Innovación tecnológica y vinculación:

Daniel Segura y Guadalupe Espín, junto con otros 4 investigadores de la UNAM participaron en la creación de la Empresa Biopolimex, que fue incubada en 2010 en INOVAUNAM

Donativos:

PAPIIT IN222809-2 El sistema de regulacion postraduccional RsmA-RsmB en Azotobacter vinalndii y su papel en el control de la síntesis de polímeros. 2009-2010

PAPIIT IN214208 Caracterización funcional del Sistema de Dos componentes CbrA/CbrB en la inhibición de la síntesis de alginato en /Azotobacter vinelandii/. Duración: 3 años, 2008-2010 responsable Cinthia Nuñez CONACYT CONACYT CB 2007 (80182). Caracterización del represor HexR1 en la vía Entner-Doudoroff y en la síntesis de alginato en /Azotobacter vinelandii/. Duración 1año, 2008-2009 responsable Cinthia Nuñez CONACYT SIN-estudiante (103058). Estudio de la organización transcripcionaldel locus hexR1 en

/Azotobacter vinelandii/. Duración 1 año, 2009-2010. responsable Cinthia Nuñez

CONACYT CB-2008 (101643) Estudio de la vía Entner-Doudoroff en Azotobactervinelandii:

Caracterización funcional del regulador HexR1. Duración 3 años, 2010-2012. Responsable, Cinthia

Nuñez

PAPIIT IN221809 "Estudio del control del metabolismo de poliésteres polihidroxialcanoatos" 2009-2010 responsible Daniel Segura

Toxinas Cry y Empresa

Mario Soberón

Grupo:

Isabel Gómez Inv. Tit A Claudia Rodríguez Almazan Inv. Asoc. C Blanca Ines García Tec. Tit. B Juan Miranda Ríos Inv. Tit. A* Claudia Martínez Anaya, Investigador-Posdoctorado* Sabino Pacheco Estudiante Doctorado (tut MS)* Fernando Zúñiga Estudiante Doctorado (tut MS) Maria Teresa Fernández Estudiante Doctorado (tut JM)* Ivan Arenas Estudiante Doctorado (tut. IG)* Biviana Flores Estudiante Doctorado (tut IG) Alan Israel Jiménez Estudiante Maestría (tut MS) Esmeralda Za-nicthe Reyes Maestría (tut MS)* Erandi Lira Estudiante Maestría (tut MS)* Pablo Emiliano Canton Estudiante Licenciatura (tut MS) Josué Ocelotl Estudiante Licenciatura (tut IG) Graciela Domínguez Secretaria Sergio Blancas Laboratorista Xochitl González Laboratorista Alejandro Uribe Laboratorista*

* Terminaron en este periodo

Resumen

Las toxinas insecticidas Cry producidas por Bacillus thuringiensis se caracterizan por tener un rango de acción especifico ya que son toxicas a un reducido numero de insectos susceptibles. La especificidad de las toxinas Cry esta determinada por la interacción especifica de las toxinas con proteínas del epitelio intestinal de larvas susceptibles. En el caso de insectos lepidópteros que son plagas agrícolas, hemos descrito un modelo del modo de acción donde las toxinas Cry1A interaccionan de manera secuencial con al menos dos proteínas. La primera interacción con caderina facilita el corte de una alpha hélice en el amino terminal lo que provoca la oligomerizacion de la toxina y la interacción con una aminopeptidasa N (APN) anclada a la membrana por GPI, lo que resulta en la inserción del oligomero a la membrana y la formación de un poro lítico. Las toxinas Cry están compuestas de tres dominios estructurales, el dominio I que esta involucrado en la inserción a membrana y los dominios II y III que están involucrados en la interacción con las proteínas del epitelio intestinal de insectos susceptibles. En nuestro grupo de investigación estamos interesados en entender las bases moleculares de la especificidad de las toxinas Cry con el propósito de modular su especificidad a través del análisis y modificación de los sitios de interacción con los receptores de los insectos susceptibles. Con este propósito estudiamos el modo de acción de toxinas Cry que tienen especificidades diferentes como las toxinas Cry1A que son toxicas a insectos lepidópteros, toxinas Cry11Aa y Cry4Ba que son toxicas a insectos dípteros y toxina Cry3Aa que son toxicas a insectos coleopteros.

Durante este periodo hemos tenido un avance sustancial en el estudio del modo de acción de estas toxinas. En esta presentación presentare los avances en el modo de acción de las toxinas Cry1A en M. sexta donde nuestros datos indican durante la interacción de la toxina con su celula blanco existe una unón secuencial con proteínas del intestino blanco. Esta interacción la bautizamos como unión tipo “ping pong” ya que la toxina Cry1A primero une a proteíinas abundantes ancladas por GPI con baja afinidad para unirse espues a un receptor tipo caderina con alta afinindad. Esta última interacción promueve la oligomerización de la toxina que despues vuelve a unir a los receptores anclados por GPI con alta finidad para por último insertarse a membrana. Nuestros datos muestran que la unón de la toxina a los diferente moléculas depende del estado oligomerico de la toxina a traves de cambios conformacionales en lo epitopes de unión.

Por último comentare sobre el esfuerzo que hemos realizado en los últimos dos años en la creación de una empresa cuyo objetivo es el de comercilizar productos basados en desarrollos del laboratorio para el contról biológico de insectos en la agricultura y vectores transmisores de enfermedades. En particular comentare sobre una formulación desarrollada en colaboración con el Dr. Leobardo Serrano para el control de larvas del mosco Aedes aegypti que transmite el virus del Dengue.

Publicaciones del grupo en el periodo.

1. Pacheco, S., Gómez, I., Gill, S. S., Bravo, A., and Soberón, M. (2009) Enhancement of

insecticidal activity of Bacillus thuringiensis Cry1A toxins by fragments of a toxin-binding

cadherin correlates with oligomer formation. Peptides. 30: 583-588

2. Pardo-López, L., Muñoz-Garay, C., Porta, H., Rodríguez-Almazán, C., Soberón, M., and

Bravo, A. (2009) Strategies to improve the insecticidal activity of Cry toxins from Bacillus

thuringiensis. Peptides. 30: 589-595

3. Soberón, M., Gill, S. S., and Bravo, A. (2009) Signaling versus punching hole: How do

Bacillus thuringiensis toxins kill insect midgut cells? Cellular and Molecular Life Sciences.

66: 1337-1349

4. Rodríguez-Almazán, C. R., Zavala, L. E., Muñoz-Garay, C., Jiménez-Juárez, N.,

Pacheco, S., Masson, L., Soberón, M., Bravo, A. (2009) Dominant Negative Mutants of

Bacillus thuringiensis Cry1Ab Toxin Function as Anti-Toxins: Demonstration of the Role

of Oligomerization in Toxicity. PLoS ONE 4(5): e5545.

doi:10.1371/journal.pone.0005545.

5. Muñóz-Garay, C., Portugal, L., Pardo-López, L., Jiménez-Juárez, N., Arenas, I., Gómez,

I., Sánchez-López, R., Arroyo, R., Holzenburg, A., Savva, C. G., Soberón, M., and Bravo,

A. (2009) Characterization of the mechanism of action of the genetically modified

Cry1AbMod toxin that is active against Cry1Ab-resistant insects. Biochimica et Biophysica

Acta. Biomembranes. 1788: 2229-2237.

6. Franklin, M. T., Nieman, C. L., Janmaat, A. F., Soberón, M., Bravo, A., Tabashnik, B.

E. and Myers J. H. (2009) Modified Bacillus thuringiensis toxins and a hybrid B.

thuringiensis strain counter greenhouse-selected resistance in Trichoplusia ni Applied and

Environmental Microbiology 75: 5739-5741

7. Fernandez, L. E., Martinez-Anaya, C., Lira, E., Chen, J., Evans, J., Hernández-Martínez,

S., Lanz-Mendoza, H., Bravo, A., Gill, S. S. and Soberón, M. (2009) Cloning and epitope

mapping of Cry11Aa-binding sites in the Cry11Aa-receptor alkaline phosphatase from

Aedes aegypti. Biochemistry. 48: 8899-8907.

8. Cancino-Rodezno A., Porta H., Soberón M., and Bravo A. (2009) Defense and death

responses to pore forming toxins. Biotechnology and Genetic Engineering Reviews 26: 65-

94.

9. Chen, J., Aimanova, K. G., Fernandez, L. E., Bravo, A., Soberón, M., and Gill, S. S.

(2009) Aedes aegypti cadherin serves as a putative receptor of the Cry11Aa toxin from

Bacillus thuringiensis subsp. Israelensis. Biochemical Journal. 424: 191-200

10. Pacheco, S., Gómez, I., Arenas, I., Saab-Rincon, G., Rodríguez-Almazán, A., Gill, S.

S., Bravo, A., and Soberón, M. (2009) Domain II loop 3 of Bacillus thuringiensis Cry1Ab

toxin is involved in a “ping pong” binding mechanism with Manduca sexta aminopetidase-

N and cadherin receptors. Journal of Biological Chemistry. 284: 32750-32757

11. Muñóz-Garay, C., Rodríguez-Almazán, C. R., Aguila, J. N., Portugal, L., Gómez, I.,

Saab-Rincon, G., Soberón, M., and Bravo. (2009) Oligomerization of Cry11Aa from

Bacillus thuringiensis has an important role in toxicity against Aedes aegypti. Applied and

Environmental Microbiology 75: 7548-7550

12. Cancino-Rodezno, A., Alexander, C., Villaseñor, R., Pacheco, S., Porta, H., Pauchet,

Y., Gill, S. S., Soberón, M., and Bravo, A. (2010) The mitogen-activated protein kinase p38

pathway is involved in insect defense against Cry toxins from Bacillus thuringiensis. Insect

Biochemistry and Molecular Biology. 40: 58-63

13. Fernández-Luna, M. T., Lanz-Mendoza, H., Gill, S. S., Bravo, A., Soberón, M., and

Miranda-Rios, J. (2010) An -amylase is a novel receptor for Bacillus thuringiensis subsp.

israelensis Cry4Ba and Cry11Aa toxins in the malaria vector mosquito Anopheles

albimanus (Diptera: Culicidae). Environmental Microbiology. 12: 746-757

14. Arenas, I., Bravo, A., Soberón M., and Gómez, I. (2010) Role of alkaline phosphatase

from Manduca sexta in the mechanism of action of Bacillus thuringiensis Cry1Ab toxin.

Journal of Biological Chemistry. 285: 12497-503.

15. Fernández-Luna, M. T., Tabashnik, B. E. Lanz-Mendoza, H., Bravo, A., Soberón, M.,

and Miranda-Rios, J. (2010) Single-Concentration Tests Show Synergism Among Bacillus

thuringiensis subsp. israelensis Toxins Against the Malaria Vector Mosquito Anopheles

albimanus. Journal of Invertebrate Pathology. 104: 231-233.

16. Porta, H., Cancino-Rodezno, A., Soberón, M., and Bravo, A. (2010) Role of MAPK

p38 in the cellular responses to Pore Forming Toxins. Peptides. Aceptado

17. Cantón, P. E., Reyes, E. Z., Ruiz, I., Bravo, A. and Soberón, M. (2010) Binding of

Bacillus thuringiensis subsp. israelensis Cry4Ba to Cyt1Aa has an important role in

synergism. Peptides. Aceptado

18. Muñoz-Garay, C., Soberón M., and Bravo A. (2010) Mode of action of Bacillus

thuringiensis genetically modified Cry1AbMod and Cry1AcMod toxins: role of alkaline

pH in toxin oligomerization. Southwestern Entomologist. Aceptado.

19. Gómez, I., Arenas, I., Pacheco, S., Bravo, A., and Soberón, M. (2010) New insights

into the mode of action of Cry1Ab toxin used in transgenic insect-resistant Crops.

Southwestern Entomologist. Aceptado.

20. Soberon, M. Pardo, L. Muñoz-Garay, C. Sanchez, J. Gomez, I. Porta, H. Bravo, A.

(2010) Pore formation by Cry toxins Adv Exp Med Biol, 677, 127-142.

21. Likitvivatanavong, S., Chen, J., Bravo, A., Soberón, M., and Gill, S. S. (2010) Role of

cadherin, alkaline phosphatase and aminopeptidase N as receptors of Cry11Ba toxin from

Bacillus thuringiensis jegathesan in Aedes aegypti. Applied and Environmental

Microbiology. En prensa.

22. Terenius, O. Papanicolaou, A. Garbutt, J.S. Eleftherianos, I. Huvenne, H. Sriramana, K.

Albrechtsen, M. An, C. Aymeric, J.L. Barthel, A. Bebas, P. Bitra, K. Bravo, A. Chevalier,

F. Collinge, D.P. Crava, C.M. de Maagd, R.A. Duvic, B. Erlandson, M. Faye, I. Felfoldi, G.

Fujiwara, H. Futahashi, R. Gandhe, A.S. Gatehouse, H.S. Gatehouse, L.N. Giebultowicz, J.

Gomez, I. Grimmelikhuijzen, C.J. Groot, A.T. Hauser, F. Heckel, D.G. Hegedus, D.D.

Hrycaj, S. Huang, L. Hull, J.J. Iatrou, K. Iga, M. Kanost, M.R. Kotwica, J. Li, C. Li, J. Liu,

J. Lundmark, M. Matsumoto, S. Meyering-Vos, M. Millichap, P.J. Monteiro, A. Mrinal, N.

Niimi, T. Nowara, D. Ohnishi, A. Oostra, V. Ozaki, K. Papakonstantinou, M. Popadic, A.

Rajam, M.V. Saenko, S. Simpson, R.M. Soberón M., Strand, M.R. Tomita, S. Toprak, U.

Wang, P. Wee, C.W. Whyard, S. Zhang, W. Nagaraju, J. Ffrench-Constant, R.H. Herrero,

S. Gordon, K. Swevers, L. Smagghe, G. (2010) RNA interference in Lepidoptera: an

overview of successful and unsuccessful studies and implications for experimental design.

Journal of Insect Physiology. En prensa

23. Likitvivatanavong, S., Chen, J., Evans, A. E., Bravo, A., Soberón, M., and Gill, S. S.

(2010) Multiple receptors as targets of Cry toxins in mosquitoes. Jounal of Agricultural and

Food Chemistry. En prensa

Publicaciones en libros:

1. Miranda-Rios, J., y Soberón, M. Cronología del descubrimiento de los riboswitches

(ARN que regula la expresión genetica) en Una ventana al quehacer científico. Instituto de

Biotecnología de la UNAM, p 87-96. Compiladores A. Lopez-Munguia y F. Rebolledo. Ed

UNAM. Mexico.

2. Soberón, M. y Bravo, A. Las toxinas Cry de Bacillus thuringiensis modo de accion y

consecuencias de su aplicación en Una ventana al quehacer científico. Instituto de

Biotecnología de la UNAM, p 303-314. Compiladores A. Lopez-Munguia y F. Rebolledo.

Ed UNAM. Mexico.

3. Soberón, M., Pardo, L., Muñóz-Garay, C., Sánchez, J., Gómez, I., Porta, H., and Bravo

A. 2009 Pore formation by Cry toxins. In: Proteins: membrane binding and pore formation.

Jeremy H. Lakey and Gregor Anderluh (Ed.) Landes Bioscience. ISBN: 978-1-4419-

6326-0

https://www.landesbioscience.com/curie/chapter/4301/

4. Bravo, A., Gill, S. S., Soberón, M. (2010). Bacillus thuringiensis Mechanisms and Use

with addendum 2010. In Insect Control. P 248-281 (Gilbert, L. I., and Gill S. S.).

ELSEVIER. © 2010 Elsevier BV ISBN (Set): 978-0-12-381449-4

Tesis Concluidas:

1. Erandi Lira Navarrete. Estudiante de Maestría en Ciencias Bioquímicas, UNAM. Marzo

2008. Tesis: “Identificación del sitio de interaccion de la fosfatasa alcalina de Aedes aegypti

con la toxina Cry11Aa”.

2. Esmeralda Z. Reyes Fernández. Estudiante de maestría en Ciencias Bioquímicas,

UNAM. Junio 2010. Tesis: “ Análisis de las regiones de las asas del dominio II de la toxina

Cry4Ba con sus proteínas receptoras en Aedes aegypti”.

3. Sabino Pacheco Guillén. Doctorado en Ciencias Bioquímicas, UNAM. Abril 6, 2010.

Tesis: “Papel del asa 3 del DominioII de las toxinas Cry1A`s de Bacillus thuringiensis en el

mecanismo de toxicidad: un blanco potencial para modificar el reconocimiento a sus

receptores”.

4. Ivan Arenas Sosa. Doctorado en Ciencias Bioquímicas. El papel de la fosfatasa alcalina

de Manduca sexta en el mecnismo de toxicidad de la toxina Cry1Ab de Bacillus

thuringensis. Mayo 2010. Tutor: Dr. Isabel Gómez.

5. Maria Teresa Fernández Luna. Doctorado en Ciencias Bioquímicas. Identificación de

una a-amilasa como un nuevo receptor de las toxinas Cry4Ba y Cry11Aa de Bacillus

thuringiensis ssp. israelensis en el mosquito vector de malaria Anopheles albimanus

(Diptera: Culicidae). Junio 2010. Tutor Dr. Juan Miranda.

Donativos:

1. DGAPA, UNAM Contrato IN210208. $600,000.00 pesos 3 años Septiembre 2007.

2. DGAPA, UNAM Contrato IN218608. $600,000.00 pesos 3 años Septiembre 2007

(responsable IG)

3. CONACYT. Contrato 83135 3 años 1,584,000.00 pesos Enero 2009 (responsable IG)

4. CONACYT. Contrato No.81639 3 años 1,576.000.00 pesos. Enero 2009.

5. USDA, United States Department of Agriculture CSREES Proposal 2008-03980 3 años

393,000.00 USD (Resp. Bruce Tabashnick, tres grupos). Enero 2009.

6. CONACyT INNOVAPYME (Corporación Mexicana de transferencia de Biotecnología

A.C. de C.V.) 1,050,000 pesos Enero 2009-Diciembre 2009

7. Convenio Pioneer Dupont 750,000,000 USD (dos grupos Mario Soberón y Alejandra

Bravo) Enero 2010-Diciembre 2014.

8. NIH National Institutes of Health. 2R01 AI066014-06 (Resp. Sarjeet S. Gill) sub-

contrato 500,000.00 USD (grupos Alejandra Bravo y Mario Soberón). 5 años. Julio 2010. Premios y Distinciones:

1. Sabino Pacheco Guillén. Premio Agrobio 2010 a mejor tesis doctoral.

2. Isabel Gómez . PRIDE D 2011-2015

3. Isabel Gómez. Premio Carlos Casas Campillo 2010.

3. Mario Soberón. Investigador Nacional Nivel III por el Sistema Nacional de

Investigadores. 2011-2015.

La respuesta inmune vista desde el punto de vista de CD43 Yvonne Rosenstein Resúmen

El trabajo de nuestro grupo se reparte en dos grandes temas: i) entender los procesos a través de

los cuales CD43 participa en la percepción que tiene una célula de su medio ambiente y ii) identificación de péptidos antimicrobianos con funciones inmunoreguladoras

La molécula CD43 es una glicoproteína transmembranal tipo I expresada por todas las células del sistema inmune. Por su abundancia -se ha calculado que recubre aproximadamente el 20% de la superficie celular- y estructura alargada y rígida, CD43 es probablemente una de los moléculas que establece los primeros contactos y que, a través de la interacción específica con su(s) ligando(s), participa de manera importante en la toma de decisiones de la célula. Si bien hasta hace poco su expresión se consideraba exclusiva de células del sistema inmune, varios estudios documentan la expresión de CD43 en riñón, cerebro e intestino. Interesantemente, también se ha encontrado en ciertos tipos de tumores. Nuestro interés general es entender los procesos a través de los cuales CD43 participa en la percepción que tiene una célula de su medio ambiente y como traduce esta percepción en señales intracelulares que ultimadamente impactaran la respuesta celular. Ultimadamente estos estudios están enfocados a desarrollar herramientas para manipular la respuesta inmune y combatir con mayor éxito el desarrollo de tumores que son CD43+.

CD43 es una proteína multifuncional. Esta molécula regula las interacciones célula-célula, afectando la capacidad migratoria de las células linfoides, modulando la contracción de la respuesta inmune y proporcionando señales de activación a la célula. Para llevar a cabo cada una de estas funciones se piensa que requiere de la interacción con alguno de sus múltiples ligandos, aunque se sabe muy poco acerca de las funciones celulares que se regulan en respuesta a las señales producidas por la interacción de CD43 con sus ligandos. Identificamos a ICAM-1, un ligando de integrinas leucocitarias, como uno de los ligandos de CD43. Galectina-1, Seroalbumina humana (HSA), Siglec-1 y Selectina-E así como las moléculas MHC clase I también han sido identificadas como contra-receptores de CD43.

Los resultados que hemos obtenido del estudio de la interacción de CD43 con HSA indican que esta interacción promueve sobreviviencia en linfocitos T, al activar la vía de PI3K/AKT; en cambio, la interacción de Gal-1 con la isoforma de 130 KDa (característica de linfocitos activados), se induce la muerte celular de LT CD4+ activados. Estos resultados sugieren que la isoforma de 130 KDa de CD43 regula la muerte inducida por Gal-1 en distintas células del sistema inmune, mientras que la isoforma de 115kDa, al no ser reconocida por Gal-1, protege a las células de la señal de muerte. Esto último podría tener implicaciones en el diseño de estrategias para controlar tumores que expresan Gal-1, ya que una importante proporción de los LT citotóxicos (que expresan mayoritariamente la isoforma de 130 KDa) que intentan infiltrar el tumor mueren.

Por otra parte, por su tamaño y abundancia, hemos postulado que las señales intracelulares generadas en LT a través de CD43 preparan a la célula para futuras acciones. En particular, encontramos que si las señales de CD43 preceden las del receptor para el antígeno de linfocitos T (TCR), la célula se diferencia, produciendo una gran variedad de citocinas y quimiocinas así como factores de crecimiento y diferenciación de células hematopoyéticas, y entra al ciclo celular. En cambio, si las señales del TCR anteceden las de CD43, la célula toma la decisión de volverse anergica. Estas respuestas tan polarizadas nos indujeron a estudiar con mayor detalle los eventos moleculares que inducen a la célula a tomar decisiones tan drásticamente distintas. Con técnicas de proteómica hemos iniciado la identificación de las moléculas que participan en estos eventos, y a través de un análisis bioinformático hemos identificado una serie de factores de transcripción que podrían participar en estos eventos. Además, durante la segunda mitad de este año hemos iniciado una serie de experimentos que tienen como objetivo conocer los mecanismos celulares y moleculares por los cuales CD43 regula la función citotóxica de células NK, las cuales son las principales responsables de la eliminacion de celulas infectadas por virus y de celulas tumorales .

El hecho que CD43 sea específicamente reconocido por múltiples agentes patógenos (virales y bacterianos) tales como el virus de la influenza A en células polimorfonucleares, y Mycobacterium tuberculosis en macrófagos coloca a CD43 en la categoría de la moléculas que reconocen patrones moleculares asociados a patógenos (pathogen recognition receptors, PRR), las cuales no solo son los blancos de los patógenos sino que también regulan la inmunidad. El hecho que los macrófagos deficientes de CD43 no produzcan TNF-α cuando son enfrentados con BCG y M. Tuberculosis nos llevo a estudiar las vías de señalización de CD43 que llevan a la producción de TNF-α. En particular, estudiamos la participación de la vía de las PKCs.

Aunque hasta hace poco la expresión de CD43 se consideraba exclusiva de células del sistema inmune, varios estudios documentan su expresión en riñón, cerebro e intestino así como en células tumorales no linfoides. Los resultados de experimentos de ganancia y perdida de función de CD43 indican que las señales generadas por CD43 cooperan con las de distintos protooncogenes y oncogenes como el receptor para el factor epidermal (EGFR), Ras y la proteína E6 del virus del papiloma para promover transformación celular. Así, las señales de CD43 favorecen el crecimiento en agar blando, la formación de focos en monocapa y el proceso de cicatrización. Por otra parte, encontramos que la expresión de CD43 favorece la producción de citocinas proinflamatorias, quimiocinas y de factores de crecimiento como VEGF. En conjunto estos resultados sugieren que la expresión de CD43 en tumores de origen no linfoide favorece proliferación, migración y sobrevivencia celular.

De una manera tradicional el termino “péptidos antimicrobianos” se refiere a péptidos que se caracterizan por tener una actividad antibiótica y antifúngica. Sin embargo, estos péptidos tienen además la capacidad de regular la respuesta inmune (innata y adaptativa) a distintos niveles. Desde hace varios años, nuestro laboratorio se intereso por identificar nuevos péptidos antimicrobianos a partir de la secreción cutánea de anfibios mexicanos, en particular de la rana de árbol Pachymedusa dacnicolor, una especie endémica de Morelos. Hemos caracterizado péptidos que regulan de manera positiva la migración direccional de monocitos, linfocitos T y células polimorfonucleares, así como péptidos que promueven apoptosis de células tumorales. Pensamos que estas moléculas pueden ser usadas como moléculas inmunoreguladoras. Integrantes del grupo:

Gustavo Pedraza (Enero2009-Sept.2009), investigador asociado Mario Ernesto Cruz (Agosto 2010-), investigador asociado

Erika Melchy (técnica académica) Dulce Pacheco (auxiliar de laboratorio)

Maria Elena Bravo (doctorado) Monserrat Sandoval (doctorado) Citlali Marquez (maestria) Gerardo Ruiz (maestria) Alvaro Torres (licenciatura/maestria) Fernando Pedroza (licenciatura) Oscar Migueles (licenciatura) Publicaciones Díaz-Benítez CE, Navarro-Fuentes KR, Flores-Sosa JA, Juárez-Díaz J, Uribe-Salas FJ, Román-Basaure E, González-Mena LE, Alonso de Ruíz P, López-Estrada G, Lagunas-Martínez A, Bermúdez-Morales VH, Alcocer-González JM, Martínez-Barnetche J, Hernández-Pando R, Rosenstein Y, Moreno J, Madrid-Marina V.: CD3zeta Expression and T Cell Proliferation are Inhibited by TGF-beta1 and IL-10 in Cervical Cancer Patients. J Clin Immunol. 29(4):532-44, 2009 (i.f. 3.53).

Montiel JL, Monsiváis-Urenda A, Figueroa-Vega N, Moctezuma JF, Burgos-Vargas R, González-Amaro R , and Rosenstein Y: Anti-CD43 and anti-Galectin-1 autoantibodies in patients with systemic lupus erythematosus. Scand. J. Rheumatol. 2010;39(1):50-7 (i.f. 2.18).

Sacristán C, Schattgen SA,. Berg LJ, Bunnell SC , Roy AL and Rosenstein Y: Novel characterization of the protein interaction between transcription factor TFII-I and the tyrosine kinase ITK in T lymphocytes Eur.J Immunol 39(9):2584-95, 2009 (i.f.5.179).

Auvynet C, Joanne P, Bourdais J, Nicolas P, Lacombe C, Rosenstein Y (2009): Dermaseptin DA4, although closely related to dermaseptin B2, presents chemotactic and Gram-negative selective bactericidal activities. FEBS J. 276: 6773–6786, 2009. (i.f. 3.042)

Nicolas P & Rosenstein Y: Multifunctional host defense peptides. FEBS J. 276: 6464, 2009

Auvynet C & Rosenstein Y: Multifunctional host defense peptides: Antimicrobial peptides, the small yet big players in innate and adaptive immunity. FEBS J. 276: 6497–6508, 2009. ((i.f. 3.042)

Hernández-Ruiz J, Salaiza-Suazo N, Carrada G, Escoto S, Ruiz-Remigio A, Rosenstein Y, Zentella A, Becker I. CD8 cells of patients with diffuse cutaneous leishmaniasis display functional exhaustion: the latter is reversed, in vitro, by TLR2 agonists. PLoS Negl Trop Dis. 2010 Nov 2;4(11):e871

Bravo-Adame ME, Sandoval-Hernandez M, Migueles-Lozano OA, Rosenstein Y: CD43, Encyclopedia of Signaling Molecules, Springer Science+business Media, en prensa Formacion de recursos humanos

Yvonne Rosenstein

Monserrat Alba Sandoval Hernández, Maestria, Ciencias Bioquimicas ( IBT/UNAM), Enero 2009

Natasha Milena Quevedo, Licenciatura, Biología, Fac. de Ciencias, UNAM, Septiembre.2010

Alvaro Torres Huerta, Servicio Social, Facultad de Ciencias, UAEM (Mor), 2009 Licenciatura, Facultad de Ciencias, UAEM (Mor), Junio 2010

Gustavo Pedraza

Cecilia Martinez Campos, Maestria, Ciencias Bioquimicas (IBT/UNAM)

Alfredo Nuñez Rivera, Licenciatura, Facultad de Ciencias , UAEM (Mor) 2010

Mireille Aline Santamaria, Licenciatura, Biología, UAEM (Mor.), Abril 2010

Actividades docentes: Licenciatura: Metodos de genómica y proteómica (tópico), LCG (2009 y 2010) Maestria/doctorado: Biologia Celular (4 veces) Fronteras de la Genómica (tópico selecto) (2 veces) Apoyos PAPIIT 2007-2009 PAPIIT 2010- 2012 CONACYT 2004-2008, proyecto U46505-M CONACYT 2008-2012 proyecto 100275 Distinciones: Sistema Nacional de Investigadores, nivel III (2009) Reconocimiento Sor Juana Inés de la Cruz, UNAM (2009)

Aclarando los mecanismos de inactivación de péptidos en el cerebro

Grupo (integrantes académicos):

Dr. Jean-Louis Charli

Dra. Rosa María Uribe (desde 2010)

Dr. Miguel Ángel Vargas

Dra. Leonor Pérez (hasta mediados 2009)

QFB Miguel Cisneros

Resumen

Los péptidos forman una clase ubicua de mensajeros intercelulares a todo lo largo de la

escala filogenética. Nuestro laboratorio estudia el metabolismo de un péptido, la hormona

liberadora de tirotropina (TRH) en el sistema nervioso central del roedor. El TRH es un

tripéptido de secuencia pglu-his-proNH2 involucrado en la comunicación intercelular en

animales. En los mamíferos, es sintetizado en varios núcleos cerebrales incluyendo

neuronas del núcleo paraventricular (NPV) del hipotálamo, neuronas que integran diversas

señales (neurales, hormonales e inmunes) y regulan, entre otras, la función endócrina. Del

NPV el TRH es transportado a la eminencia media (EM) para liberarse al sistema portal

que irriga a la adenohipófisis. En la adenohipófisis, controla la síntesis y liberación de la

tirotropina. El TRH se localiza también en otras áreas del sistema nervioso donde funciona

como neuromodulador. Nuestro grupo trabaja alrededor de 4 líneas de investigación, en

colaboración con el grupo de la Dra. Patricia Joseph.

Diferenciación terminal de neuronas hipotalámicas TRHérgicas

Poco se sabe de los mecanismos que permiten el inicio de la expresión de péptidos en el

sistema nervioso central, durante la diferenciación terminal de las neuronas. Hemos

identificado varios factores de transcripción (en particular de la familia Klf) que parecen

contribuir a iniciar la expresión del gen de TRH en el hipotálamo, bajo el control del TGFβ,

un regulador positivo de la expresión del TRH. Estamos analizando la hipótesis que estos

factores de transcripción son relevantes para la iniciación de la expresión del TRH en el

hipotálamo fetal. Este proyecto se lleva a cabo en colaboración con la Dra. Leonor Pérez.

El TRH hipotalámico y el desarrollo de la obesidad

En mamíferos, el TRH es critico para el control del gasto energético, a través de la

regulación de la secreción de hormonas tiroideas. Se sabe en particular que el eje hipófisis-

pituitaria-tiroides (HPT) se ajusta a la baja durante el ayuno, lo que contribuye a ajustar el

gasto energético; sin embargo, la respuesta a un desbalance positivo (sobrealimentación) ha

sido poco estudiada. Adicionalmente, sospechamos que neuronas hipotalámicas localizadas

fuera del eje HPT también juegan un papel critico en esta condición. En este proyecto

nuestro propósito es identificar las vías TRHergicas hipotalámicas involucradas durante la

inducción de una obesidad experimental, y definir cual es su contribución al fenotipo. Este

proyecto esta dirigido por la Dra. Rosa María Uribe.

Función de la ectoenzima responsable de la inactivación del TRH

Uno de los mecanismos principales de inactivación de péptidos es la actividad de

peptidasas embebidas en la membrana plasmática, con su sitio activo en el lado externo de

la membrana (ectoenzimas). Nuestro laboratorio identificó una ectopeptidasa específica

para el TRH que se encuentra en neuronas, posiblemente en la membrana plasmática

postsináptica. Actualmente, intentamos determinar cual es el significado fisiológico de la

presencia de esta ectoenzima, la piroglutamato peptidasa II (PPII; familia M1), en tanicitos

de la EM, células gliales que forman la pared del tercer ventrículo, con extensiones en

íntimo contacto con las terminales nerviosas TRHérgicas; en este sitio la PPII parece

controlar la cantidad de TRH que estimula la secreción de tirotropina; este proyecto se

realiza en colaboración con la Dra. Edith Sánchez (INP). Por otro lado, nos interesa

también entender el papel de la PPII en el sistema nervioso central, fuera del eje

neuroendocrino. Hemos demostrado que la PPII limita una de las acciones del TRH (la

inducción de la salida de un sueño narcótico) en el septum medio; esto es la primera

evidencia experimental que muestra que la PPII modula la eficiencia del TRH fuera del eje

neuroendocrino. En otros proyectos, estamos analizando los mecanismos de regulación de

la actividad de la PPII, en respuesta a la actividad sináptica; estos proyectos son realizados

por los Dr. Miguel Ángel Vargas y Víctor Rodríguez (UAEM).

Caracterización de peptidasas e inhibidores

Las peptidasas tienen múltiples papeles biológicos y el desarrollo de inhibidores de su

actividad es de gran importancia para entender su función, así como para propósitos

terapéuticos. En este proyecto estamos caracterizando algunas propiedades de la dipeptidil

aminopeptidasa IV (en particular su susceptibilidad a cationes), con el fin de proponer

alternativas para su inhibición, en el contexto del tratamiento de la diabetes. Por otro lado,

estamos caracterizando nuevos inhibidores de peptidasas de la familia M1, aislados de

organismos marinos, con el propósito especifico de identificar un inhibidor eficaz de la

aminopeptidasa M1 de Plasmodium falciparum. Este proyecto se realiza en colaboración

con la Dra. Isel Pascual (U. la Habana).

Publicaciones del grupo en el periodo.

-V. Rodríguez-Molina, M.A. Vargas, P. Joseph-Bravo and J.-L. Charli. NMDA receptor

up-regulates pyroglutamyl peptidase II activity in the rat hippocampus. Neuroscience

Letters, 449, 211-214 (2009). FI 2.4

-R. M. Uribe, M. Zacarías, G. Corkidi, M. Cisneros, J.-L. Charli and P. Joseph-Bravo. 17β-

oestradiol inhibits TRH expression in neurones of the hypothalamic paraventricular nucleus

of female rats and blunts thyroid axis response to cold stress, Journal of

Neuroendocrinology, 21, 439-448 (2009). FI 3.3

-E. Sanchez, M.A. Vargas, P. S. Singru, I. Pascual, F. Romero, C. Fekete, J.-L. Charli and

R. M Lechan. Tanycyte pyroglutamyl peptidase II contributes to regulation of the

hypothalamic-pituitary-thyroid axis through glial-axonal associations in the median

eminence. Endocrinology, 150, 2283-2291 (2009). FI 4.9

-A. Carreón-Rodríguez, J.-L. Charli and L. Pérez-Martínez. T3 differentially regulates TRH

expression in developing hypothalamic neurons in vitro. Brain Research, 1305, 20-30

(2009). FI 2.5

-M.Y. Díaz-Gallardo, A. Cote-Vélez, A. Carreón-Rodríguez, J.-L. Charli and P. Joseph-

Bravo. Phosphorylated cyclic-AMP-response element-binding protein and thyroid hormone

receptor have independent response elements in the rat thyrotropin-releasing hormone

promoter; an analysis in hypothalamic cells. Neuroendocrinology, 91, 64-76 (2010). FI 2.9

-M.Y. Díaz-Gallardo, A. Cote-Vélez, J.-L. Charli and P. Joseph-Bravo. A rapid interference

between glucocorticoids and cAMP-activated signalling in hypothalamic neurones prevents

binding of phosphorylated cAMP response element binding protein and glucocorticoid

receptor at the CRE-like and composite GRE sites of thyrotropin-releasing hormone gene

promoter. Journal of Neurodocrinology, 22, 282-293 (2010). FI 3.3

-R.M. Uribe, M. Cisneros, M. A. Vargas, L. Lezama, A. Cote-Vélez, P. Joseph-Bravo, and

J.-L. Charli. The systemic inhibition of nitric oxide production rapidly regulates TRH

mRNA concentration in the paraventricular nucleus of the hypothalamus and serum TSH

concentration. Studies in control and cold-stressed. Brain Research,

10.1016/j.brainres.2010.10.011. FI 2.5

-I. Pascual, H. Gómez, T. Pons, M. Chappé, M.A. Vargas, G. Valdés, A. Lopéz, A.

Saroyán, J.-L. Charli and M. A. Chávez. Effect of divalent cations on the porcine kidney

cortex membrane-bound form of dipeptidyl peptidase IV. The International Journal of

Biochemistry and Cell Biology. 10.1016/j.biocel.2010.11.006. FI 4.9

-C. Pérez-Monter, M. Martínez-Armenta, A. Miquelajauregui, M. Furlan-Magaril, A.

Varela-Echavarría, F. Recillas-Targa, V. May, J.-L. Charli and L. Pérez-Martínez. The

Krüppel-like factor 4 controls biosynthesis of thyrotropin-releasing hormone during

hypothalamus development. Sometido.

-M. Guerra-Crespo, C. Perez-Monter, S. Sandra Janga, S. Castillo-Ramírez, Rosa Maria

Gutierrez-Rios, Patricia Joseph-Bravo, Leonor Pérez-Martínez and Jean-Louis Charli.

Transcriptional profiling of fetal hypothalamic TRH neurons. Sometido.

-A. Cote-Vélez, A. Pérez-Maldonado, J. Osuna, B. Barrera, J.L. Charli and P. Joseph-

Bravo. CREB and SP/Krüppel response elements cooperate to control rat TRH gene

transcription in response to cAMP”. Sometido

Tesis Concluidas:

-Erick Ariel Martínez, Localización regional del ARNm de la la piroglutamil peptidasa II

en el septum de la rata. Tesis de Licenciatura en Biología, Facultad de Ciencias, UNAM,

Noviembre 2009. (JLC)

-Jose Raymundo Cruz Perez, La relevancia de la piroglutamil peptidasa II en la

comunicación mediada por la hormona liberadora de tirotropina en la adenohipofisis de rata.

Tesis de Doctorado en Ciencias Bioquimicas, UNAM, Enero 2010. (JLC)

-Karla Elisa Juarez Contreras, Papel de una PPII truncada en el sistema nervioso central.

Tesis de maestría en Ciencias Bioquimicas, Instituto de Biotecnologia, UNAM. Fecha de

examen: marzo 2010. (LP)

-Ivan Lazcano Sanchez, Papel de la piroglutamil peptidasa II en el septum en un modelo de

analepsia. Tesis de Maestría en Ciencias Biologicas, UNAM, Octubre 2010. (JLC)

Donativos:

-CONACYT 48986 “Papel fisiológico de la piroglutamil peptidasa II en la comunicación

TRHergica en el sistema nervioso central” 2007-2009. (MAV)

- Dirección General de Asuntos del Personal Académico de la UNAM: “El TGFbeta y la

diferenciación del fenotipo TRHergico en el hipotalamo”. (PAPITT IN224909). 2009-2011

(LP)

-CONACYT 61208 “El papel del TGFbeta y el factor de transcripción TIEG1 en el

establecimiento del fenotipo TRHergico en el hipotálamo”. 2007-2010. (LP)

-CONACYT 61804 “Análisis de la función de la piroglutamil peptidasa II en el sistema

nervioso central”. 2007-2010. (JLC)

- Dirección General de Asuntos del Personal Académico de la UNAM: “Regulación de la

actividad de la enzima de inactivación del TRH en el hipocampo de la rata”. (PAPITT

IN221109. 2010-2012 (JLC)

-CONACYT; Programa Mexico-Cuba-CITMA. “Inhibidores de metalopeptidasas M1

aislados a partir de organismos marinos con potenciales aplicaciones biomédicas y

biotecnológicas” 2009-2010 (JLC)

LAS NADPH OXIDASAS, LAS ESPECIES DE OXIGENO REACTIVAS Y EL HILO DE

INFECCIÓN EN LA SIMBIOSIS FRIJOL- RHIZOBIA

Integrantes del Grupo:

Ma. del Carmen M. Quinto Hernández, LA

Luis Cárdenas Torrres, Investigador Titular B

Rosana López Sánchez, Investigador Titular A

David Jáuregui Zuñiga, Postdoctoral (donativo CONACyT)

Karina Picazarri Delgado, Postdoctoral (Docencia CONACyT)

Olivia Santana Estrada, Técnico Académico Titular A

Noreide Nava Nuñez, Técnico Académico Titular A

Jesus Montiel González, Estudiante de Doctorado (Ciencias Bioquímicas)

Bertha Pérez, Estudiante de Doctorado (Biomédica Básica)

Raúl Dávila Delgado Estudiante de Maestría (Ciencias Bioquímicas)

Liliana Martínez Estudiante de Maestría (Ciencias Bioquímicas)

Monserrat Díaz Estudiante de Maestría (Ciencias Bioquímicas)

Luis Alfredo Bolaños Estudiante de Maestría (Ciencias Bioquímicas)

Olegaria Benítez, Laboratorista

Francisca Candelario, Auxiliar de Laboratorio

Marisela Izquierdo, Apoyo secretarial

Lilia Román, Apoyo secretarial

Resumen Las especies de oxígeno reactivas (EOR) en plantas, se producen como resultado del metabolismo

aeróbico durante su desarrollo y en respuesta a agobios bióticos y abióticos; son elementos clave en el

cerrado de estomas, en la muerte celular, en la respuesta de defensa y en el desarrollo de los pelos

radicales. En las etapas iniciales del proceso simbiótico que se establece entre raíces de

leguminosas y bacterias del suelo, del género Rhizobium, las bacterias invaden a la planta a

través de una estructura tubular de material vegetal, llamado hilo de infección; simultáneamente

debido a la actividad meristemática en las células del córtex, se forma el primordio del nódulo.

En ambos procesos, se ha detectado acumulación de superóxido, sin embargo su origen

enzimático no ha sido explorado (Santos et al., 2001; Ramu et al., 2002) En nuestro grupo de

trabajo, hemos descrito que hay una producción de EOR en pelos radicales de frijol, minutos

después de la aplicación de los factores Nod específicos, la cual es rápida y transiente. Esta

respuesta es inhibida por DPI, que es un inhibidor de las NADPH oxidasas (Cárdenas et al.,

2008). Las NADPH oxidasas (Rboh, for respiratory burst oxidative homolog) son proteínas de

membrana que catalizan la producción del anión superóxido, que es un tipo de EOR. Con estos

antecedentes, decidimos explorar por genética reversa el papel de estas enzimas en las etapas

iniciales del proceso simbiótico, utilizando como modelo de estudio la interacción frijol-rizobia.

Para lograr este objetivo, primero se hizo un análisis del número de genes para Rbohs en el

genoma de frijol, siguiendo varias estrategias: una, in silico, haciendo minería de datos en las

bases bioinformáticas disponibles, otra, mediante Southern genómico y la última mediante PCR

usando oligonucleótidos degenerados. Los resultados obtenidos indican que al menos hay tres

genes, a los que llamamos PvRbohA, PvRbohB y PvRbohC. Para determinar si la expresión de

estos genes es tejido - específica, se realizaron análisis de acumulación de transcritos, para

cada uno de los genes en distintos órganos y tejidos de frijol, incluyendo pelos radicales y

nódulos. Los resultados muestran que los tres genes se expresan en todos los tejidos

estudiados. También se analizaron los perfiles de expresión de cada transcrito, después de la

inoculación con rizobia a distintos tiempos. Con el fín de analizar la participación de cada uno de

estos genes en la simbiosis, se procedió a su silenciamiento, mediante ARN interferente y/o

microARNs. Los resultados indican que el silenciamiento de PvRbohB, abate de manera

importante la nodulación. Análisis de microscopía de fluorescencia de raíces transgénicas

silenciadas en PvRbohB e inoculadas con rizobia que sobreexpresa la proteína verde

fluorescente (GFP), muestran que el hilo de infección en estas plantas no avanza más allá de las

células epidérmicas y de ahí su fenotipo de no-nodulación. Actualmente estamos analizando el

fenotipo de nodulación de las raíces transgénicas silenciadas en PvRbohA y PvRbohC.

Cárdenas et al. (2008), The Plant Journal 56:802-813 Santos et al. (2001), Molecular Plant Microbe Interactions 14:86-89 Ramu et al. (2002), Molecular Plant Microbe Imteractions 15:522-52

Productividad Primaria Publicaciones del grupo en el periodo

GTP-gamma ANTAGONIZES THE MASTOPARAN-INDUCED PIP2-PHOSPHOLIPASE C ACTIVITY IN VITRO FROM SYMBIOTIC ROOT NODULES OF Phaseolus vulgarisL.

De los Santos Briones, Cesar, Cárdenas, Luis, Estrada-Navarrete, Georgina, Santana, Olivia, Minero-Garcia, Yereni, Quinto, Carmen and Sanchez, Federico. Physiologia Plantarum . 135: 237-245 (2009). Indice de impacto 2.708

Rhizobium-LEGUME INTERACTION: RECENT FINDINGS IN EARLY Nod FACTOR PERCEPTION

Cárdenas, L. and Quinto, C.

Current Topics in Plant Biology, 10: 17-26, (2009). Tiene menos de cinco años y no aparece el indice de impacto.

CLONING AND FUNCTIONAL EXPRESSION OF AN MscL ORTHOLOG FROM Rhizobium etli: CHARACTERIZATION OF A MECHANOSENSITIVE CHANNEL

Balleza, D., Gómez-Lagunas, F., and Quinto, C.

Journal of Membrane Biology, 234: 13-27 (2010). Indice de impacto 2.189

A HIGH CONDUCTANCE, CATION SELECTIVE, ION CHANNEL FROM THE INNER MEMBRANE OF Rhizobium etli

Balleza, D., Quinto, C., Elias, D., and Gómez-Lagunas, F.

Archives of Microbiology, 192, 595-602. (2010). Indice de impacto 2.4802

Publicaciones de los investigadores asociados en colaboración con otros grupos:

A SINGLE MUTATION AT THE SHEET SWITCH REGION RESULTS IN CONFORMATIONAL CHANGES

FAVORING LIGHT-CHAIN FIBRILLOGENESIS Hernández-Santoyo, A, del Pozo Yauner, L., Fuentes-Silva, D., Ortiz, E., Rudiño-Piñera, E., Sánchez-López, R., Horjales, E., Becerril, B., and Rodríguez-Romero, A.

Journal of Molecular Biology 396:280-292. (2010). Indice de impacto 3.87 Participación en el artículo: experimentos y micrografías de microscopía electrónica

CHARACTERIZATION OF THE MECHANISM OF ACTION OF THE GENETICALLY MODIFIED Cry1AbMod TOXIN THAT IS ACTIVE AGAINST Cry1Ab-RESISTANT INSECTS Muñóz-Garay C, Portugal L, Pardo-López L, Jiménez-Juárez N, Arenas I, Gómez I, Sánchez-López R, Arroyo R, Holzenburg A, Savva CG, Soberón M, Bravo A.

Biochim Biophys Acta 1788(10):2229-37. (2009). Indice de impacto 3.998

Participación en el artículo: experimentos y micrografías de microscopía electrónica

Artículo sometido a revisión

A NOVEL ROLE OF SymRK RECEPTOR IN VASCULAR BUNDLE DEVELOPMENT IN NODULE

Sánchez-López, R., Jáuregui, D., Nava, N., Alvarado- Affantranger, X., Montiel, J., Santana, O., Sánchez, F. & Quinto, C.

Plant Cell and Environment, Noviembre 24, 2010. Indice de impacto 5.08

Publicaciones en libros:

Carmen Quinto y Luis Cárdenas DIÁLOGO PARA GANAR: INTERACCIÓN SIMBIÓTICA ENTRE UNA BACTERIA DEL SUELO Y FRIJOL. En: Una ventana al quehacer científico. 25 años del Instituto de Biotecnología de la UNAM. Pag. 273-280. 2008. ISBN 978-970-32-4658-8. Compiladores: Francisco Rebolledo y Agustín López-Munguía. Eds. Instituto de Biotecnología y Dirección General de Divulgación de la Ciencia, UNAM. Montiel, J., Santana, O., Guillén, G., Nava, N. and Quinto, C. DECIPHERING THE ROLE OF NADPH OXIDASES IN BEAN ROOTS AFTER RHIZOBIAL INFECTION In: Biological Nitrogen Fixation and Plant-Associated Microorganisms. Pags. 113-114. Depósito Legal: Hu. 212/2010 Ed. Manuel Becana Alós, S. A. , Zaragoza, España, 2010

Actividades Docentes

Tesis Concluidas:

Dirigidas por Carmen Quinto

Maestría:

Nombre del estudiante: Karla García y García Programa al que pertenece: Maestría en Ciencias Bioquímicas Título de la Tesis: “Expresión diferencial de genes de frijol en las etapas

tempranas de la interacción Phaseolus vulgaris -Rhizobiun etli“.

Fecha del examen: Abril 21, 2010. Nombre del estudiante: Nancy Martínez Díaz (Dirigida por Luis Cárdenas) Programa al que pertenece: Maestría en Ciencias Bioquímicas Título de la Tesis: Observación in vivo de Microdominios lipídicos (Lipid raft) en

Phaseolus vulgaris.

Fecha del examen: Agosto 2010. Licenciatura: Nombre del estudiante: Raul Dávila Delgado Grado obtenido: Licenciado en Biología Institución: Universidad Autónoma del Estado de Morelos

Título de la Tesis: “Caracterización molecular de una línea mutante (R69) de Phaseolus vulgaris afectada en el proceso de nodulación“

Fecha de examen: 25 de Noviembre del 2009

Nombre del estudiante: Melisa Patricia Wyllie Grado obtenido: Licenciado en Biología Institución: Universidad Autónoma del Estado de Morelos Título de la Tesis: “Análisis molecular y celular de la línea mutante de

Phaseolus vulgaris (frijol) OACRico R99 incapaz de nodular“

Fecha de examen: 5 de Junio del 2009

Dirigidas por Luis Cárdenas

Maestría:

Nombre del estudiante: Nancy Elizabeth Martínez Díaz Programa al que pertenece: Maestría en Ciencias Bioquímicas Título de la Tesis: “Visualización in vivo de microdominios membranales en

pelos radicales de Phaseolus vulgaris durante el crecimiento“.

Fecha del examen: Agosto del 2010.

Cursos Impartidos

Participación en cursos

Carmen Quinto

Internacionales:

Curso de Postgrado: Aspectos agronómicos, fisiológicos y moleculares de la interacción leguminosas-rhizobium

INTA, Conicet, Córdoba Argentina

Marzo 25-27, 2009.

Nacionales:

Programa Especialización, Maestría y Doctorado en Ciencias Bioquímica/UNAM Instituto de Biotecnología: Curso impartido por: Luis Cárdenas, Carmen Quinto y Jesus Montiel: Tópico Selecto: Señalización por especies de oxígeno reactivas en células vegetales Responsables: Dr. Luis Cárdenas Torres y Carmen Quinto Corresponsable: Estudiante de doctorado: Jesús Montiel González

03/02/2009 al 09/06/2009

Curso impartido por: Luis Cárdenas y Carmen Quinto y Maria Luisa Barroso Tópico Selecto: Señalización por calcio y especies de oxígeno reactivas en células

vegetales Responsables: Dr. Luis Cárdenas Torres y Carmen Quinto Corresponsable: Estudiante de doctorado: Maria Luisa Barroso

04/02/2010 al 27/05/2010

Clases impartidas por Luis Cárdenas:

Curso de Biología Celular (2 sesiones) (sem 2009-2, Feb 09) Curso de Biología Celular (2 sesiones) (sem 2010-2, Feb 2010) Curso de Bioquímica (2 sesiones) (sem 2010-2, Feb 2010)

Curso de Biología Celular (2 sesiones) (sem 2010-2, Feb 2010)

Clases impartidas por Rosana Sánchez:

Curso de Biología Celular (4 sesiones) (sem 2009-2, Feb 09)

Curso de Biología Celular (5 sesiones) (sem 2010-2, Feb 2010)

Curso de Bioquímica (2 sesiones) (sem 2010-2, Feb 2010)

Curso de Bioquímica (2 sesiones) (sem 2011-1, Ago 2010)

Clases impartidas por Karina Picazarri (postdoctoral): Curso de Biología Celular (2 sesiones) (sem 2010-1, Oct 09) Curso de Bioquímica (2 sesiones) (sem 2011-1, Nov 2010)

Donativos:

Otorgados a Carmen Quinto

Proyecto: Genómica funcional de genes de frijol que se expresan en las etapas iniciales del proceso de nodulación en la simbiosis Phaseolus vulgaris - Rhizobium etli.

Número del Proyecto: U56631-Q Institución u organismo financiador: CONACyT Período: 2009-2011

Monto otorgado: 920,000.00

Proyecto: Genómica funcional y proteómica de la muerte celular

programada en las raíces de Phaseolus vulgaris cuando interactúan con microorganismos.

Número del Proyecto: 83324/871 Institución u organismo financiador: CONACyT Período: 2009-2011

Monto otorgado: 2,500,000.00 para 3 grupos

Proyecto: Análisis funcional de las NADPH oxidasas de las

raíces de frijol y la producción de especies de oxígeno reactivas en las etapas tempranas del proceso de nodulación.

Número del Proyecto: IN205609. Institución u organismo financiador: Direccion General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA) Período: 2009-2011 Monto otorgado a la fecha: 400,000.00

Otorgados a Luis Cárdenas

Proyecto: Integración de las Redes Temáticas Conacyt de investigación 2009-01. Dentro de la red Alimentos, Agricultura y Biotecnología . Alimentos, Agricultura y Biotecnología (Fijación Biológica del nitrógeno, Polinización, Reproducción y Biotecnología Vegetal

Institución u organismo financiador: CONACyT Monto otorgado: 1,200,000,00 pesos a toda la Red

Proyecto: Alianzas Estratégicas y Redes de Innovación 2009

Programa Alianza estratégica y Red de innovación para el sector café: Calidad y Productividad.

Número del Proyecto: 127280 Institución u organismo financiador: CONACyT Monto otorgado: 1,500,000.00

Proyecto: Determinación de las vías de transducción de señales

inducidas por factores Nod específicos en raíces de leguminosas usando plantas transgicas.

Número del Proyecto: 58323 Institución u organismo financiador: CONACyT Período: 2008-2010 Monto otorgado a la fecha: 1,500.000.00 Proyecto: Visualización de microdominios lipídicos en pelos radicales

vivos: su papel durante el crecimiento polar y durante la infección por Rhizobium etli.

Número del Proyecto: IN204409 Institución u organismo financiador: Direccion General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA) Período: 2009-2011 Monto otorgado a la fecha: 400,000.00

Otorgado a Rosana Sánchez

Proyecto: Enfoques moleculares y celulares en el análisis funcional de un receptor tipo cinasa en las etapas iniciales de la nodulación”

Número del Proyecto: IN221209 Institución u organismo financiador: Direccion General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA) Período: 2009-2011 Monto otorgado a la fecha: 363,000.00 Proyecto: Análisis de la ruta endocítica en los pelos radicales de

Phaseolus vulgaris en las etapas iniciales de la

interacción con su microsimbionte rhizobia Número del Proyecto: Solicitud 128916 Institución u organismo financiador: CONACyT, EN EVALUACION Premios y Distinciones: Carmen Quinto Pride D (2010-2015) Rosana Sánchez López Renovación SNI I (2009-2011)

Plasticidad de las raíces de plantas a diferentes estímulos ambientales

Grupo: Dra. G. I. Cassab, Dra. Delfeena Eapen, Dra. Edith García, Dra. Georgina Ponce,

M. en B. María Eugenia Campos, Biól. Manuel Saucedo, Nadia Porras y Carmelita Gante.

Resumen

El cambio climático ocasionará un gran problema en la adecuación de los cultivos agrícolas

a las nuevas condiciones ambientales. Las altas temperaturas y la pérdida de agua son uno

de los factores que ejercerán mayor impacto en el crecimiento y producción de cultivos,

aunque también. De ahí que, nuestro grupo esté investigando a nivel genético y fisiológico

la capacidad de las raíces de plantas (arabidopsis y maíz) de encontrar y crecer hacia el

agua en el suelo (fenómeno conocido como hidrotropismo). Hasta la fecha, hemos

desarrollado sistemas de escrutinio que nos han permitido aislar mutantes de arabidopsis

alteradas en su respuesta hidrotrópica. Estudios en estas mutantes nos han permitido

decifrar algunos de los componentes que participan en el hidrotropismo, por lo que

podremos a largo plazo mejorar la capacidad de respuesta hidrotrópica en cultivos como

maíz y trigo, y por ende, hacer a estas plantas menos dependientes a temporales y/o

irrigación. Por otro lado, diferentes estudios han sugerido efectos benéficos de los campos

magnéticos en el crecimiento y desarrollo de las plantas. En consecuencia, hemos iniciado

estudios sobre el efecto de campos magnéticos en el crecimiento y desarrollo de raíces de

arabidopsis considerando que dichos tratamientos pudieran ser favorables en la

adaptación de las plantas al calentamiento global. Resultados obtenidos hasta el

momento, nos indican que efectivamentel, el crecimiento de raíces se incrementa

después de tratamientos de campo magnético pulsante, y curiosamente, también se

acumulan altos niveles de especies reactivas de oxígeno (ROS) exclusivamente en la zona

de elongación de la raíz, indicando que el campo magnético aparentemente protege a las

raíces de los efectos deletéreos de ROS. Finalmente, estamos por desarrollar estrategias

genéticas que nos permitan aislar mutantes en maíz y en trigo alteradas tanto en su

respuesta hidrotrópica como también que en su respuesta a altas temperaturas, con el

objeto de obtener plantas de importancia agrícola que puedan adaptarse a las nuevas

condiciones climáticas producto del calentamiento global.

Publicaciones del grupo en el periodo. Ponce, G., Rasgado F., & Cassab, G.I. (2008) Roles of amyloplasts and water deficit in root tropisms. Plant, Cell & Environment 31: 205-217.

Ponce, G., Rasgado F., & Cassab, G.I. (2008) How amyloplasts, water deficit and root tropisms interact? Plant Signaling & Behavior 3: 460-462.

Rosario Luján, Fernando Lledías, Luz María Martínez, Rita Barreto, Gladys I. Cassab, & Jorge Nieto Sotelo (2009) Small heat-shock proteins and leaf cooling capacity account for the unusual heat tolerance of the central spike leaves in Agave tequilana var. Weber. Plant, Cell & Environment 32, 1791–1803.

Francisco Quiroz-Figueroa, Amed Salazar-Blas, Elizabeta Hernández-Domínguez, Maria Eugenia Campos, Nobutaka Kitahata, Tadao Asami, Adrián Rodríguez-Acosta, Rosa M. Galaz-Avalos & Gladys I. Cassab (2010) Accumulation of high levels of ABA regulates the pleiotropic response in the nhr1 Arabidopsis mutant. Journal of Plant Biology, 53: 32-44.

Barreto, R., Nieto-Sotelo J., & Cassab G.I. (2010) Influence of plant growth regulators and water stress on ramet induction, rosette engrossment, and fructan accumulation in Agave tequilana Weber var. Azul. Plant Cell, Tissue and Organ Culture 103: 93-101 Manuscritos en Preparación: Luján, R., Bahena, A., Puente, C., Sánchez-Guevara Y, Campos, M.E., Ponce, G., & Cassab, G.I. (2010) Cloning and molecular characterization of novel maize root cap genes that participate in gravitropism and cell differentiation. Manuscrito en Preparación. Saucedo, M., Ponce, G., Campos, M.E., Eapen, D., García, E., Sánchez, Y., & Cassab, G.I. (2010) A super hydrotropic mutant of Arabidopsis that develops a deep and branched root system under water limited conditions. Sometido a Journal of Experimental Botany.

Publicaciones en libros:

Cassab, G.I. (2008) Other tropisms and relationship to gravitropism. In: Plant tropisms. (S. Gilroy & P. H. Masson, eds). Blackwell Publishing, London, England, pp.123-139.

Cassab, G. I. & Sánchez, Y. (2008) Y sin embargo, las plantas se mueven. In: Una ventana al quehacer científico. Instituto de Biotecnología, 25 años, UNAM. Impresora Apolo, S.A. de C.V. pp. 213-222. (ISBN: 978-970-32-4658-8).

Tesis Concluidas:

Licenciatura: -Rasgado Bonilla, Fátima Azucena (2008) “Degradación de almidón en la raíz silvestre de Arabidopsis thaliana durante la respuesta hidrotrópica”. Licenciatura en Biología, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma del Estado de Morelos, Cuernavaca, Mor. 103pp. Asesor: Dra. Georgina Ponce Romero, Investigador Titular A anexado a mi grupo.

-Bahena González, Albina (2009) “Localización del RNA mensajero de C106 en la cofia de maiz: efecto del cambio en la concentración de etileno y estímulo gravitrópico”. Licenciatura en Biología, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma del Estado de Morelos, Cuernavaca, Mor. 54pp. Asesor: Dra. Georgina Ponce Romero, Investigador Titular A anexado a mi grupo. -Romero Carachuri, Luis Alberto (2010) “Identificación del cromosoma que presenta la mutación superhidrotrópica (suh1) en Arabidopsis thaliana”. Licenciatura en Biología, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma del Estado de Morelos, Cuernavaca, Mor. 72pp. Asesor: M. en B. María Eugenia Campos Torres, Técnico Académico Titular B anexado a mi grupo.

Doctorado: -Edith del Rocío García Hernández (2008) Doctora en Ciencias (Biología), Facultad de Ciencias, UNAM con la tesis titulada: “Proteínas estructurales de flores de tres especies vegetales”. Asesor: Gladys Cassab.

Donativos:

-Donativo aprobado por CONACYT Número 81533 titulado “Análisis genético, molecular y fisiológico del hidtropismo en Arabidopsis thaliana”, el 26 de Septiembre de 2008 por la cantidad de $1,035,000.00 MN.

-Donativo aprobado por DEGAPA-UNAM IN226810-3 el 22 de Enero de 2010 titulado: “Impacto del estado redox en los tropismos vegetales” por la cantidad de $167,000.00 MN por tres años (Co-responsable, Responsable: Dra. G. Ponce). -Donativo Internacional aprobado por UC Mexus (The University of California Institute for Mexico and the United States) el 21 de Octubre de 2010 por $25, 000.00 dólares.

Actividades Docentes: Curso de Biología Celular, 2011-II, 2011-I, 2010-II, 2010-1. Curso de Biología Vegetal – Coordinador 2009-II-, 2010-II, 2011-II.

Grupo: AGUSTIN LOPEZ MUNGUIA CANALES Investigadores Asociados: CLARITA OLVERA CARRANZA EDMUNDO CASTILLO ROSALES Técnicos Académicos MARIA ELENA RODRIGUEZ ALEGRIA FERNANDO GONZALEZ MUÑOZ Estancia Postdoctoral: Alfonso Miranda Molina Sandra Morales Arrieta Angela Avila Fernandez (Concluida)

Estudiantes Activos:

Arlette Mena (ECastillo) Alina Moreno (ALopezMunguia) Paulina Ruiz (C.Olvera) Jose Luis Campos (ECastillo) Jaime Ricardo Porras (ALopezMunguia) Anuar Said Martinez (ALopezMunguia) Cesar Miranda (C.Olvera) Roberto Icken Hernandez (ALopezMunguia) Adriana Escobar (ECastillo)

Personal Administrativo Alma Tremari (Apoyo Secretarial) Aurelia Ocampo (Laboratorista) Judith Uribe (Auxiliar Laboratorio) PRODUCTIVIDAD ACADEMICA. Publicaciones Moreno, A., Damian-Almazo,J.Y., Miranda, A., Saab-Rincon,G., Gonzalez, F., Lopez-Munguia, A. 2010. Transglycosylation reactions of Thermotoga maritima [alpha]-amylase Enzyme and Microbial Technology, 46, 331-337. Muñoz-Gutierrez, I., Rodriguez-Alegria, M.E. Lopez-Munguia, A. 2009. Kinetic behaviour and specificity of beta-fructosidases in the hydrolysis of plant and microbial fructans Process Biochemistry, 44, 891-898. Ortiz-Soto, M.E. Rudino-Pinera, E. Rodriguez-Alegria, M.E., Lopez-Munguia A. 2009. Evaluation of cross-linked aggregates from purified Bacillus subtilis levansucrase mutants for transfructosylation reactions BMC Biotechnol, 9, 68.

Avila-Fernandez, A. Rendon-Poujol, X. Olvera, C. Gonzalez, F. Capella,S. Pena-Alvarez, A. Lopez-Munguia, A. 2009. Enzymatic Hydrolysis of Fructans in the Tequila Production Process J Agric.Food Chem, 57, 5578-5585. Rodriguez-Alegria M. E., A. Encizo- Rodriguez, M. E. Ortiz-Soto, J. Cassani, C. Olvera, A. Lopez-Munguia. 2010. Fructooligosaccharide production by a truncated Leuconostoc citreum inulosucrase mutant”. Biocatalysis and Biotransformation. 28:51-59. Jaime Priego, Claudia Ortíz-Nava, Manuel Carrillo-Morales, Agustín López-Munguía, Jaime Escalante, and Edmundo Castillo. “Solvent Engineering: An Effective Tool to Direct Chemoselectivity in a Lipase-catalyzed Michael Addition” Tetrahedron, (2009): 65(2) 536-539. Alfonso Miranda-Molina, Agustín López-Munguía, María Luisa San Román, Jaime Escalante, Marco Antonio Leyva, Ana María Puebla, Edmundo Castillo and Laura Álvarez “Stereoselective enzymatic synthesis of monoglucosyl-myo-inositols with in vivo anti-inflammatory activity” Tetrahedron: Asymmetry (2010): 21 43–50 Altenbach,D., Rudino-Pinera, E., Olvera, C., Boller,T., Wiemken, A., Ritsema,T. 2009. An acceptor-substrate binding site determining glycosyl transfer emerges from mutant analysis of a plant vacuolar invertase and a fructosyltransferase. Plant. Mol. Biol. 69:47-56.

FORMACION DE RECURSOS HUMANOS

Graduados Alejandro Torres Gavilán (E.Castillo) Doctorado en Ciencias Bioquímicas

Septiembre 2009 Angela Avila Fernandez (A.LópezMunguía) Doctorado en Ciencias Bioquimicas, Marzo 2009. Erika Mellado Mojica (C.Olvera) Maestría en Ciencias Bioquímicas. Junio de 2009 Sara Guillermina Centeno Leija (C.Olvera) Maestría en Ciencias Bioquímicas. Junio de 2009 Anabel Otero Bilbao (C.Olvera) Maestría en Ciencias Bioquímicas Diciembre de 2009 Edith Ponce Recinos (C.Olvera)

Maestría en Ciencias Bioquímicas. IBT/UNAM Abril de 2010 Paola Uscanga Castillo (A.LopezMunguia) Licenciatura en Química en Alimentos. Facultad de Química, UNAM Junio de 2010. Nancy Janeth Galicia Lagunas (Ángela Ávila) Ingeniera Bioquímica. ITZacatepec. Noviembre 2010 Patentes Biocida compuesto por una sal de jasmonato y otros aditivos de uso en la industria azucarera. 2010. Georgina Lourdes Michelena Alvarez, Antonio Bell García, Aidin Martínez Sánchez, Emilia Carrera Bocourt, Graciela Inés Cerutti, Agustín López Munguía, Clarita Olvera Carranza. Patente otorgado por el gobierno de Cuba. Divulgación:

Dulce Fibra. A.López Munguía, ¿Comoves?. Año 11, No 122, 16-19 Enero, 2009.

Trabajo ganador del segundo lugar en el Primer Concurso de Periodismo y Divulgación

Científica convocado por el CONACYT la Fundación Buendía, la SOMEDICYT, el Foro

Consultivo Científico. Octubre 2010.

Un dia sin carne. A.López Munguia ¿Comoves?. Año 12, No 136, 22-24 Marzo 2010.

Vino, Zanahorias y Sexo entre aves: historias de química computacional. Ana Martinez Vazquez y

A.López Munguía. ¿Comoves?. Año 12, No 16, Julio 2010.

Proyectos Financiados:

PAPIIT: Desarrollo de biocatalizadores para la síntesis de fructooligosacáridos. Clave IN228006-3. 2006 a 2009 (Agustín López Munguía) Convocatoria CONACYT- Gobierno de Estado de Morelos (FOMIX 2007). Desarrollo de Procesos para la diversificación y Aprovechamiento Integral del Agave en es Estado de Morelos. FOMIX MOR-2007-C01-80360 2007 a 2010 (Agustín López Munguía)

Convocatoria SEP-CONACYT de investigación básica 2007. Enzimas para la síntesis de fructósidos: Estudio de la relación estructura función de las fructosiltransferasas y diseño de biocatalizadores. Clave: 81637 2008 a 2011 (Agustín López Munguía) PAIIT: Aislamiento y caracterización de una lipasa de Ustilago maydis (Huitlacoche) y su aplicación en síntesis de compuestos de interés industrial. Clave IN221608. 2008 a 2011 (Clarita Olvera Carranza) Convocatoria de Apoyo Complementario a Investigadores en Proceso de Consolidación (SNI 1) CONACYT. Regulación de la expresión de glicosiltransferasas en Leuconostoc mesenteroides. Clave 89268. 2008 a 2009 (Clarita Olvera Carranza) PAPIIT “Glicosilación enzimática de moléculas bioactivas mediante el uso de glicosiltransferasas en solventes orgánicos”. IN226706-3 2006-2009 (Edmundo Castillo)

¿Qué hay de Nuevo en el sótano del IBT? Rafael Vázquez Duhalt

En estos dos últimos años se han continuado los trabajos en Biotecnología Ambiental. Específicamente en la transformación enzimática de compuestos contaminantes que incluyen plaguicidas y disruptores endócrinos. También se ha realizado investigación en Biotecnología Petrolera en dos proyectos financiados por la empresa inglesa BP.

En esta ocasión presentamos resultados de dos nuevos proyectos. Estos proyectos son totalmente nuevos y salen de lo que habían sido nuestras líneas habituales de investigación.

Por un lado presentamos el diseño y fabricación de una celda de combustible enzimática. Se realizó un diseño molecular racional con el fin de orientar a la enzima lacasa de Coriolopsis gallica en su inmovilización sobre un electrodo de grafito. La superficie de grafito se funcionalizó con el ácido 4-[2-aminoetil] benzoico, una molécula que mimetiza a los sustratos de la enzima. Esta molécula interactúa como ligando con el sitio T1 de la enzima y se une covalentemente a la proteína. El desempeño de una celda de combustible hibrida demostró una transferencia directa de electrones entre la enzima y el electrodo. El desempeño en términos de densidad de corriente y densidad de potencia generados por la celda fue muy superior al obtenido por una inmovilización aleatoria de la enzima, así como el mejor reportado hasta ahora para celdas de combustible similares.

Por otro lado, se presentan resultados de la preparación y caracterización de partículas pseudovirales con actividad catalítica. La proteína VP6 de rotavirus fue utilizada para encapsular el citochromo P450 3A4. Los CYP450 es una familia de enzimas de muchísima importancia médica ya que son responsables de activar profarmácos, especialmente aquellos usados en quimioterapias contra el cáncer. Grupo: Dr. Rafael Vázquez Duhalt Dra. Marcela Ayala Aceves Dra. Lucia Perezgasga Dr. Sergio Águila Biol. Rosa Román Cristina Torres Abraham Marcelino Vidal Julio Cruz de la Cruz Lorena Paulina Sánchez Berenice Trujillo Martínez Edna Lorena Hernández Javier Martínez Ortiz Cristina Uribe Álvarez Pedro Rodríguez Hernández Distinciones: Premio al Mérito Estatal de Investigación. Reconocimiento al Mérito 2009 Gobierno del Estado de Morelos

Consejo de Ciencia y Tecnología del Estado de Morelos Premio Thomson Reuters al artículo mexicano más citado en la década 1999-2009 el área de Microbiología. 2009 Libros: Biocatalysis based on heme peroxidases. Torres E, Ayala M, editores. Springer-Verlag. 1ª edición. 325 p. 2010. ISBN: 978-3-642-12626-0 Artículos: Martinez-Ortiz, J., Flores, R. and Vazquez-Duhalt, R. (2010) Molecular design of laccase cathode for direct electron transfer in a biofuel cell. Biosens. Bioelectron. (En prensa). (F.I. 5.429). Roman, R., Torres-Duarte, C., Ayala, M. y Vazquez-Duhalt, R. (2010) Producción a escala piloto de lacasa de Coriolopsis gallica. Rev. Mex. Micologia (En prensa). Ayala, M., Batista, C.V. and Vazquez-Duhalt, R. (2010) Heme destruction, the main molecular event during the peroxide-mediated inactivation of chloroperoxidase from Caldariomyces fumago. J. Biol. Inorg. Chem. (En prensa). (F.I. 3.415). Longoria A., Hu H., and Vazquez-Duhalt R. (2010) Enzymatic synthesis of semiconductor polymers by chloroperoxidase of Caldariomyces fumago. Appl. Biochem. Biotechnol. 162: 927–934. (F.I. 1.42). Davila J., Marcial-Martinez M., Viana M.T. and Vazquez-Duhalt R. (2010) The effect of Broccoli in diet on the cytochrome P450 activities of Tilapia fish (Oreochromis niloticus) during phenol exposure. Aquaculture 304: 58-65. (F.I. 1.925). Torres-Duarte C., Roman R., Tinoco R. and Vazquez-Duhalt R. (2009) Halogenated pesticide transformation by laccase-mediator system. Chemosphere 77: 687–692. (F.I. 3.253). Villa-Cruz V., Davila J., Viana M.T. and Vazquez-Duhalt R. (2009) Effect of broccoli (Brassica oleracea) and its phytochemical sulforaphane in balanced diets on detoxification enzymes levels of tilapia (Oreochromis niloticus) exposed to a carcinogenic and mutagenic pollutant. Chemosphere 74: 1145-1151. (F.I. 3.253). Capítulos de libro: Ayala M. (2010) Redox potential of heme peroxidases In: Biocatalysis Based on Heme Peroxidases: Peroxidases as Potential Industrial Biocatalysts. Torres E. and Ayala M. (Eds.). Springer. Heidelberg. pp. 61-77. Torres-Duarte C. and Vazquez-Duhalt R. (2010) Applications and prospective of peroxidase biocatalysis in the environmental field. In: Biocatalysis Based on Heme Peroxidases: Peroxidases as Potential Industrial Biocatalysts. Torres E. and Ayala M. (Eds.). Springer. Heidelberg. pp. 179-206.

Le Borgne S, Ayala M. (2009) Microorganisms utilizing sulfur-containing hydrocarbons In: Handbook of Hydrocarbon and Lipid Microbiology. Kenneth T.N. (Ed.). Chapter 27. Springer. Heidelberg. pp. 2129-2141. Morales M., Ayala M., Vazquez-Duhalt R. and Le Borgne S. (2009) Application of microorganisms to the processing and upgrading of crude oil and fractions. In: Handbook of Hydrocarbon and Lipid Microbiology. Kenneth T.N. (Ed.). Chapter 27. Springer. Heidelberg. pp. 2767-2786. Financiamientos: Transformación de compuestos azufrados volátiles catalizada por una peroxidasa. Responsable Dra. Marcela Ayala Aceves Programa de Apoyo a Proyectos de Investigación e Innovación Tecnológica (PAPIIT). Número IN212510. Febrero 2010- Enero 2011. $200,000.00 Transformation of petroporphyrins by heme oxygenases and heme-binding proteins. BP Products North America Inc. Febrero 2009- Marzo 2010 $ 60,000 USD Design of an enzymatic reactor for asphaltene transformation. BP Products North America Inc. Julio 2008- Julio 2010 $ 200,000 USD Mecanismo de autoinactivación en las peroxidasas: identificación de rutas de transferencia intramolecular de electrones. Responsable Dra. Marcela Ayala Aceves SEP-CONACYT (56718) Octubre 2007-Septiembre 2010. Prórroga Octubre 2010- Septiembre 2011. Síntesis de una partícula de fosfotriesterasa catalíticamente activa e inmunológicamente inerte. SEP-CONACYT (59497) Junio 2007-Julio 2010 $ 694,494.00 Tesis: Licenciatura Uribe Alvarez C. (2010) Determinación de hidrocarburos policíclicos aromáticos en muestras de aceite comestible por medio de espectroscopia de fluorescencia. Tesis de Química Farmacéutica Bióloga. Universidad Nacional Autónoma de México. Tutor Dr. Rafael Vázquez Duhalt

Fuentes Valdez A. (2010) Producción de la cloroperoxidasa de Caldariomyces fumago. Ingeniería Química. Universidad Autónoma del Estado de Morelos. Tutora Dra. Marcela Ayala Aceves Rodríguez Hernández P.F. (2010). Producción y purificación de enzimas de interés biotecnológico a partir del hongo Caldariomyces fumago. Ingeniería Bioquímica. Instituto Tecnológico de Zacatepec. Tutora Dra. Marcela Ayala Aceves Mestría: Cruz de la Cruz J.C. (2010) Oxidación de compuestos azufrados volátiles utilizando una cloroperoxidasa. Posgrado en Ciencias, Instituto de Biotecnología, UNAM. Tutora Dra. Marcela Ayala Aceves Trujillo Martínez B. (2010) Diseño de un biocatalizador activo en solventes polares utilizando peroxidasas. Posgrado en Ciencias, Instituto de Biotecnología, UNAM. Tutora Dra. Marcela Ayala Aceves Martínez Ortíz J. (2010) Diseño y construcción de una celda de combustible enzimática hibrida Zn-Lacasa. Tesis de Maestro en Ciencias Bioquímicas. Universidad Nacional Autónoma de México. Programa de posgrado en Ciencias Bioquímicas. Tutor Dr. Rafael Vázquez Duhalt Sánchez Sánchez L.P. (2009) Diseño de una partícula catalíticamente activa e inmunológicamente inerte basada en la fosfotriesterasa. Tesis de Maestro en Ciencias Bioquímicas. Universidad Nacional Autónoma de México. Programa de posgrado en Ciencias Bioquímicas. Tutor Dr. Rafael Vázquez Duhalt Torres Duarte C. (2009) Transformación de plaguicidas halogenados por el sistema lacasa mediador de Coriolopsis gallica. Tesis de Maestro en Ciencias Bioquímicas. Universidad Nacional Autónoma de México. Programa de posgrado en Ciencias Bioquímicas. Tutor Dr. Rafael Vázquez Duhalt Doctorado: Dávila Ortiz J. (2010) Effecto del brócoli en el metabolismo del citocromo P450 en peces tilapia (Oreochromis niloticus) expuestos a los contaminantes benzo(a)pireno y fenol. Tesis de Doctor en Ciencias con orientación en Biotecnología Marina. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada. Tutor Dr. Rafael Vázquez Duhalt Villa Cruz V. (2009) Efecto del brócoli y sulforafano en dieta de tilapia (Oreochromis niloticus) sobre el estrés oxidativo provocado por hidrocarburos aromáticos policíclicos. Tesis de Doctor en Ciencias con orientación en Biotecnología Marina. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada.

Tutor Dr. Rafael Vázquez Duhalt Longoria Hernández A. (2009) Síntesis enzimática de polímeros intrínsecamente conductores. Tesis de Doctor en Ciencias Bioquímicas. Universidad Nacional Autónoma de México. Tutor Dr. Rafael Vázquez Duhalt

Metacaspasas y proteasoma: proteólisis regulada en la respuesta de defensa de las plantas. Grupo: Renata Ponce Lina Elsa Herminia Quezada Rodríguez Olivia Cabanillas Bernal Laura Noriega Calixto Antonio Zavariz Vergara Laura Sánchez Baldoquín Alexis Acosta Maspon Damaris Godínez Vidal Edgar Baldemar Sepúlveda García Elda Patricia Rueda Benítez José Fernando LLedías Martínez Mario Rocha Sosa Resumen: Con el fin de defenderse ante un medio ambiente desfavorable, las plantas emplean un gran número de estrategias que les permiten contender y adaptarse a dichas situaciones adversas. En nuestro grupo nos hemos dedicado a tratar de entender los mecanismos moleculares que utilizan las plantas para sobreponerse a condiciones de estrés como el ataque por patógenosla herida, la sequía, etc. En los años recientes nos hemos concentrado en el estudio de sistemas que involucran reacciones proteolíticas reguladas que participan en cascadas de señalización dirigidas al control de mecanismos de defensa en las plantas. Estos sistemas incluyen la proteólisis debida a las enzimas conocidas como metacaspasas que ocurre durante el proceso de muerte celular y la proteólisis mediada por el sistema de ubicuitina/proteasoma el cual es utilizado por las plantas para regular un gran número de distintos procesos de desarrollo y de respuesta a factores medioambientales. a) Las metacaspasas. Se ha propuesto que estas proteasas, de manera análoga a lo que ocurre en animales con las caspasas, participan como ejecutores de la muerte celular programada en plantas, sin embargo hasta ahora existe poca evidencia de que éste sea el caso y menos aún en procesos relacionados al ataque por patógenos y otros tipos de estrés. En nuestro grupo hemos iniciado la caracterización de una metacaspasa de Nicotiana tabacum, MetaIINt. En particular estamos interesados en su activación debida al procesamiento y en su papel en vías de transducción de señales que conducen a la muerte celular en la respuesta a patógenos y otras situaciones de estrés. Para cumplir estos objetivos estamos haciendo uso de un sistema de expresión transitoria en Nicotiana benthamiana. A través del silenciamiento de la metacaspasa MetaIINt mediado por el virus del cascabel del tabaco y la generación de la muerte celular

utilizando el dominio de cinasa de la MAPKKK de N. tabacum hemos encontrado que MetaIINt participa en la vía de inducción de muerte celular mediado por esta MAPKKK. Adicionalmente hemos iniciado el estudio de los factores que inducen el procesamiento y consecuente activación de esta metacaspasa. b) El sistema ubicuitina/proteasoma. La ubicuitinación de proteínas sirve en muchos casos como un marcaje para el reconocimiento y degradación de estas por el proteasoma 26 S. La ubicuitinación de proteínas es un proceso altamente regulado y de gran especificidad. La selección de la proteína que será ubicuitinada es llevada a cabo por las ligasas de ubicuitina. En nuestro

grupo identificamos una proteína con caja F de Arabidopsis thaliana (AtFBS1), y por tanto un miembro del complejo de ubicuitina ligasa del tipo SCF, cuyo mensajero se acumula en respuesta a distintas situaciones de estrés como la herida, el ataque por patógenos o el estrés salino o el osmótico. Esta proteína, al igual que muchas otras proteínas con caja F, es altamente inestable. Creemos que parte de su inestabilidad es debida a su capacidad para ensamblarse en un complejo SCF lo cual provoca muy probablemente su autoubicuitinación y su degradación por el proteasoma 26 S, ya que la inhibición del proteasoma o la deleción de la caja F la estabilizan parcialmente. AtFBS1 a través de su extremo amino es capaz de interactuar con proteínas 14-3-3, la función biológica de dicha interacción no es aún clara para nosotros, sin embargo, utilizando un inhibidor de las interacciones de las proteínas 14-3-3 con sus proteínas “cliente”, hemos encontrado que AtFBS1 es más estable. La deleción de la región amino terminal de AtFBS1 la vuelve también más estable. Con base en estos resultados, nuestra hipótesis de trabajo es que las proteínas 14-3-3 debido a su propiedad de permitir la interacción de otras proteínas, son mediadoras de la dimerización del complejo SCF en el cual participa AtFBS1 y por tanto de promover su autoubicuitinación y degradación por el proteasoma 26S. Publicaciones del grupo en el periodo. Acumulación de capsidiol en raíces de chile cm-334 infectadas por nacobbus aberrans y su efecto en juveniles del segundo estadio. Godinez-Vidal D, Soto-Hernández M, Rocha-Sosa M, Lozoya-Gloria E, Rojas-Martínez RI, Guevara-Olvera L y Zavaleta-Mejía E. Nematropica (2010, en prensa)

Characterization of novel F-box proteins in plants, induced by biotic and abiotic stress. Maldonado-Calderón MT, Sepúlveda-García EB, and Rocha-Sosa M. Sometido a publicación a Plant Molecular Biology. Tesis Concluidas: Antonio Zavariz Vergara: Regulación de la acumulación del mRNA y del procesamiento de la metacaspasa AtMCP1b en respuesta a la infección con P.syringae pv tomato (pst) en plantas de A. thaliana durante la respuesta hipersensible. María Teresa Maldonado Calderón: Caracterización de una familia de proteínas con caja F que participan en la respuesta a estreses bióticos y abióticos en plantas.

Donativos:

DGAPA-UNAM IN215110: Identificación de proteínas que regulan el proceso de proteólisis mediado por el sistema ubicuitina/proteasoma en situaciones de estrés en plantas de Arabidopsis thaliana. CONACyT 58761: El papel de la metacaspasa AtMCP1b en las respuestas a estrés en Arabidopsis thaliana.