Fisiología de las algas marinas a través de técnicas moleculares

RAFAEL&ROBAINA&ROMERO& PILAR&GARCÍA&JIMÉNEZ& MOLECULAR&PHYSIOLOGY&OF&MARINE&MACROALGAE:& DIVING&INTO&THE&GENOME&OF&RED&ALGAE& RNA Concentration (ng./¡.d) 2. 11 9.9 • 15900 1.86 10 .0 • 219 . 04 1.79 9.8 • 164.37 1.49 8.8 • 175 . 77 1.68 9.6 • 208 . 45 2. 34 9.0 • 142 . 61 1.n 9.1 • 248 . 92 1.87 9.8 • 91.67 1.56 8.1 • 177 . 22 1.77 9.7 • pAutoScaIe Read Length RNA Concentration (ngI¡.d) 132 . 93 2. 11 9.9 159 . 00 1.86 10 .0 • 219 .04 1.79 9.8 • 164 . 37 1.49 8.8 • 175 . 77 1.68 9.6 • 208 . 45 2. 34 9.0 • 142 .61 172 9 .1 • 248 . 92 1.87 9.8 • 91.67 • io 40 10 60 jo OC Content (ol ~) Read Length PAPEL%DE%FUENTES% DE%CARBONO%Y%DE% LA%LUZ% PGR´S:% POLIAMINAS% GENÓMICA%DE%MACROALGAS% COMPUESTOS%VOLÁTILES% ETILENO% JASMONATOS% OXILIPINAS% ACTUALIDAD% CULTIVO%IN%VITRO% 1985% Poliaminas% Reproducción% Maduración% Cistocarpo% Liberación% esporas% Estrés% GarcíaRJiménez%P.,%Just% PM.,%Delgado%AM.,% Robaina%RR%2007.% GarcíaRJiménez%P.,%Rodrigo%M.,%Robaina%R.R.%1998.% Marián%FD,%GarcíaRJiménez%P.,%Robaina%R.R.%2000%a,b% Guzmán%Urióstegui%A,%GarcíaRJiménez%P,%Marián%F.D,%Robledo%D,%Robaina%R.R.%2002% •%LAS%POLIAMINAS%ESTÁN% IMPLICADAS%EN%EVENTOS% REPRODUCTIVOS%Y%DE% ESTRÉS.% REPRODUCCIÓN% •%2%ENZIMAS%RELACIONADAS% CON%SU%SÍNTESIS:% ODC%RELACIONADA%CON%LA% REPRODUCCIÓN% ADC%ACTIVA%EN%SITUACIONES% DE%ESTRÉS% Sacramento%AT.,%GarcíaRJiménez%P.,%Robaina%RR.%2007.Plant%Growth%Regul.% 53:%147R154% Fisio ía Biotemo l ía Ve etal M arina lXiver ' de L as p ;tnas de G'ifl (mía n i. 2 U¡tlt m~ ma.nphs el abu I'tnm ap l ... 0 1' CrtJlI'l&f1itJ (. ) cyuocatp dii.ta ..... aft.:s 1 day' in ap l .. u cuh i ntOO oonw d PES ( oc cQn pai_ 10 tlal d.. '"Yelopcd r-. ~""lJ cuki ntOO In ,~ mIJl (b ). NMe po fur ly di v' dO'íl clfPOlOflil l llQ n d l. ~ a nd m. ure C21fICIIIIPO"I~L .se.a" b.arx : 120 ...,.u GAMET O FIT O MASCULIN O (ni TETRABSP O RA S (ni ESPERMA CIO ~ TETRABSP ORO FI TO (2nl CAiP OGO NI O ¡ CARP OESPORO FITO ( 2n l - __ •• CARP O ESP O RAS (2n l n a.. 2 Up mkfO&Tlph& d' .. ~ rJ'OlH npllntl al Craldbtpla (a) C)"!OCIrp d OO .n~ 1 <by, In op l .. u c ulli V1iloOO coava P ES r .. c au pWbOd 10 hu devd.,u Wi eap l .. u ~klvao:l in 'p.'!m lD il (b). ~ p"of"Luely d lvtJ.ld cltp010llial braleha a ll d m.\are ~ ¡ .. &-ailid,.: 120 }UlI GAHET O FIT O MASCULIN O (n) TE'lRAESP O RAS (n) ¡SP¡RMA CIO ~ GAHETOFITOFEMENIN O (n) TETRASSP ORO FITO (2 n) CARP OGO NI O J CARP O ESP ORO FI TO ( 2n ) ........ ~., CARP O ESP O RAS (2n) Sacramento%AT.,%García_Jiménez%P.,%Alcázar%R.,% Tiburcio%AF.,%Robaina%RR.%2004.%J.%Phycol.%40:%887R894% Las%cancdades%de%PAs%son%inferiores%en%talos%fércles% Las%accvidades%de%las%enzimas%de%síntesis%se% correlacionan%con%los%niveles%de%PAs% ¿QUÉ%OCURRÍA%DURANTE%EL%DESARROLLO%DEL% CISTOCARPO?% Sacramento%AT.,%GarcíaRJiménez%P.,%Robaina%RR.%2007.% Máximos% en% PAs% hasta% el% día% 5,% a% parcr% de% ahí% los% cistocarpos% comienzan% a% ser% evidentes% y% los% niveles%de%PAs%caen.% Máxima% accvidad% en% la% enzima% biosintécca% previo% a% la% formación%cistocarpos% Accvidad%catalícca% máxima%posterior%al% desarrollo%de%los% cistocarpos% Sacramento%AT.,%GarcíaRJiménez%P.,%Robaina%RR.%2007.% Infércl% Fércl% %%%%0,02R16,6% %%%0,10R2,63% nmol14CO2mgR1%proteina%hR1% %%%%2%±%%0,01%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%0,9%±%0,01% µgPUT%g%fw% ¿HAY%MENOS%TRANSCRITOS%DE%ODC% A%MEDIDA%QUE%SE%DESARROLLA%EL% CISTOCARPO?% Vector%+%inserto%ODC.& Almacenado%R20%ºC% INMOBILIZACIÓN%DEL%TEJIDO% Control%del%fijador%empleado%y%sus% cempos.% Inclusión%%en%parafina% Cortes%seriados%montados%en%portas% CONSTRUCCIÓN%DE%LA% SONDA%PARA%HIBRIDACIÓN% Linearización% con%enzimas%de% restricción% Transcripción% in'vitro' PreR%e%hibridación% T7% SP6% T7% Sal%I% ADN%%%%%%%ARN% MEDIDA&DE&LA&EXPRESIÓN&GÉNICA& DÓNDE&SE&EXPRESA&(ISH)& , SOND 1 SENS~ . . , Garda-Jiménez P., et al., (2009). '$; .... -- ZONA BASAL ALO pp% A% B% DIFERENCIACIÓN DEL CISTOCARPO • Nº%transcritos%disminuye%hacia%la%zona% apical%del%talo.% • La%expresión%es%dependiente%de%la%formación% del%cistocarpo.% • Existe%una%expresión%diferencial%del%gen%de%la% ODC.% HACIA%DÓNDE%VAMOS?% 5’&UTRPODC:%REGULACIÓN%DE%LA% EXPRESIÓN%GÉNICA.%FACTORES% REGULADORES% VOLÁTILES% ¿Compuestos%orgánicos% volácles?% Olor% caracteríscco%de% los%lechos% algales% Pérdida% repencna%de% los%tapetes% algales% Alternancia%de% fases% reproduccvas% Compuestos%Orgánicos%Volácles% Existen%evidencias%de%señales%gaseosas%que%afectarían%también%a%la% reproducción%% HACIA%DÓNDE%VAMOS?%%VOLÁTILES& GarcíaRJiménez%P.,%BritoRRomano%O.,%Robaina%RR.%2013.% J%Phycol%49:%661R669% Tahl. Z. Clusification of ",laik: Dfpnic compoundI ~ I eaocd by G. lU" bouatla .a:ord in ll lO Iheir princi pol t"un.ctionaI8JOUIIIi and tho mzymo: Gutr,o ~ ~i<M ... Jq.-J ,. l'r-Wip..Jfo..rn.-t s.-.~~,... Mg;. ptIUI""" <>U) _ -- _ .... .... --" ~'- M ao.J~ I'rol ill< mctIIo.;J Mo:IbyI~ f<ftiCO -"" k..Q..C U, - Sd mil z .... 20 10 -, M ..,, ~ 4 liqIwool 1 .-by! M rthJ l ..... f<ftlel Rojo. 2006 -CI!, P"" ...... l m<!Ir)o l Ami...,. Elhylomi fl<. Amil><lram(o:nsco ... - - 1'111 :; - Sil ; ·S ~. -" Trimr!bJlamiD<. Dimcthy\aminc A CC oynthooe. C II , -c n, A CC ........ . O ..,SP Ir- (T) Jl olD,WDrn ond Sc_¡"":¡OIO Gruop <~ioor ... ,¡q;...,¡;. PriIoripaJf-ctk-1 _.,.. ...." -,- R.().{;I I, -, Mctby l_ -C I], -- ...... 11,; -SII; -S -" 01,-01 , c..bo.oyl1<Kid .... _~ ...,....,. """ino mct. ..... J .....,. 4 h<¡IIanol 1 _y! P_l m<!Ir)ol llthyI"",inc. ~ . T~Ia:nin<. l»m<Ihyw..m. Ala;. _liw...:}_ Pll'lIIo ...... ' • Mctbyltran.f<1'OSc> M <tbyI ...... r.,.... Am_"""(~ AL'C~. ACC ... id.uc. bf<- _ .. S<bllitd~flOIO Roj~. 200Ii Ro;o.2OOIi '-- 1101f_19800 1I<>1o>pahm> ono! ~lG10: I ......... .,¡ ~ 'm PERCEPCIÓN% • Nivel% fisiológico% • Nivel% molecular% SÍNTESIS% • Síntesis%de% ecleno% • %%%Rutas% enzimáccas% GENES% • Receptores% • Otros% ETILENO& GarcíaRJiménez%P.,%BritoRRomano%O.,%Robaina%RR.%2013.%J%Phycol% 49:%661R669% GarcíaRJiménez%P,%Robaina%RR.%2012.%J%Phycol.%48:710R715.% %EFECTO&DEL&ETILENO&EN&LA&TETRAESPOROGÉNESIS$ 1.%Incremento%en%el%nº%de%ramas%tetraesporangiales%maduras% 2.%Ablandamiento%de%los%talos%expuestos%a%3h%ecleno% Percepción%del%ecleno% SÍNTESIS:%ACTIVIDADES%ENZIMÁTICAS%DE%%ACS%%SINTASA,%ACO%,%OXIDASA,%DMSPlyase% ETILENO& ACC&sintasa& ACC&oxidasa& DMSP% Acrilato% DMS% DMSPliasa& Ecleno% 1.12%±%0.02%nmol%ecleno%hR1%gR1%fw% 11.21±%1.19%nmol%ecleno%hR1% mgR1%proteína% 7.13%±%0.11%nmol%ecleno%hR1% mgR1%proteína% 3.8%±%0.3%nmol% DMS%hR1%mgR1% proteína% Methionine% SAM% dRSAM% PAs%% 1RaminocyclopropaneR1carboxylic%acid,%ACC% El&transcriptoma&nos&va&&a&permiGr& • Ir%ensamblando%nuevas%secuencias%bajo%diversas%condiciones%experimentales% hasta%obtener%un%transcriptoma%completo%o%“casi%completo”:%transcriptoma&de& referencia.& • %Análisis%funcional%basado%en%anotación%de%términos%gene'ontology'a%tres%niveles% (función%molecular,%componente%celular%y%proceso%biológico)%.% • %Determinación%de%función%molecular%para%cada%secuencia%mediante%blast'search' contra%las%bases%de%referencias%NR%y%NT%del%NCBI.% %% • Conocer%qué%genes%se%expresan%bajo%determinadas%condiciones.%% • Cuancficar%esos%genes.% • Ver%cómo%se%modifican%las%secuencias.%Estudiar%SNPs.% • ….% RAFAEL%ROBAINA%ROMERO% PILAR%GARCIA%JIMENEZ%