Examinando por Autor "Saigo, Mariana"

Mostrando 1 - 4 de 4
  • Miniatura
    ÍtemAcceso Abierto
    Characterization of genes relevant to the biological functionality and transcriptional regulation of the ZmNADP-ME3 malic enzyme
    (2023) Nasello, Federico; Sosa, Maximiliano; Gismondi, Mauro; Saigo, Mariana; Sociedad Argentina de Fisiología Vegetal
    Introduction: ZmNADP-ME3 is a maize NADP-dependent malic enzyme that catalyses the oxidative decarboxylation of malate and is expressed almost exclusively during kernel development and in response to ABA hormone-mediated stresses. Although the ZmNADP-ME3 transcript is found at high levels in embryo and endosperm, the enzyme activity was significantly higher in embryos. In addition, it could be verified that the activity is maximal 20 days after pollination. The presence of ZmNADP-ME3 was also studied by Western blots. Although the reaction it catalyses is well characterized, its biological role is still unknown. To further study the function of ZmNADP-ME3, a meta-analysis of genes co-expressed in different tissues and stages of maize kernel maturation was performed. As a result, genes strongly linked to ZmNADP-ME3 were identified that could provide clues to the processes in which this malic enzyme participates. In addition, we searched for conserved motifs in the promoters of the co-expressed genes to determine whether they respond to a common signalling pathway. These results, together with those previously obtained on transcription factors that bind to the ZmNADP-ME3 promoter, provide relevant information on the expression networks in which the ZmNADP-ME3 protein is involved.
  • Miniatura
    ÍtemEmbargo
    Explorando las funciones moleculares de nuevos elementos regulatorios de la expresión génica de enzimas málicas vegetales
    (2022) Rolle, Luciana Margarita; Saigo, Mariana; Gismondi, Mauro
    La enzima málica NADP-dependiente (NADP-ME) cataliza la conversión reversible de malato a piruvato y dióxido de carbono, utilizando como cofactor NADP+ y un catión divalente esencial para su actividad. La NADP-ME está ampliamente distribuida en la naturaleza, y por lo general, cada organismo presenta más de una isoforma activa. En plantas, a excepción de las NADP-MEs implicadas directamente en la fotosíntesis, el rol biológico particular del resto de las isoformas es poco claro. Un análisis filogenético de la familia NADP-ME de plantas mono y dicotiledóneas distribuye estas enzimas en cuatro grupos, dentro de los cuales las proteínas presentan un alto grado de conservación tanto de rasgos peptídicos y estructurales como de abundancias espacio-temporales, que podrían estar relacionados con funciones conservadas. En particular, AtME1 de Arabidopsis thaliana y ZmNADP-ME3 de Zea mays pertenecen a un mismo grupo filogenético que abarca isoformas citosólicas de mono y dicotiledóneas, indicando una relación evolutiva estrecha y quizás una función altamente conservada en angiospermas, aún desconocida. Ambas enzimas se expresan casi exclusivamente durante el desarrollo del grano, son inducibles con el avance de la dormición del grano y mediante la hormona ABA. Mediante análisis bioinformáticos sobre los genes que codifican estas enzimas y de NADP-MEs embrionarias de especies monocotiledóneas, se identificaron arreglos conservados de elementos cis conocidos y desconocidos en la zona del inicio transcripcional anotada. Entre estos elementos se encuentra una díada de motivos de respuesta a ABA (ABRE). Con el fin de profundizar en la caracterización de la familia NADP-ME de maíz y en la identificación de características específicas de ZmNADP-ME3, se recopiló información genómica, transcriptómica y proteómica a partir de bases de datos y trabajos sobre análisis de expresión, obteniendo patrones de expresión únicos para cada isoforma NADP-ME de maíz. Además, se realizaron ensayos de expresión para demostrar la funcionalidad de diferentes fragmentos de la zona del inicio transcripcional del gen ZmNADP-ME3. Esto resultó en la identificación de regiones necesarias para regular el inicio transcripcional a partir de este promotor.
  • Miniatura
    ÍtemEmbargo
    Mecanismos de fijación de carbono en gramíneas C4: Determinantes moleculares implicados en la regulación de la decarboxilación del malato en especies del clado Panicoideae pertenecientes a diferentes subtipos C4
    (2023) Calace, Paula; Saigo, Mariana; Gerrard Wheeler, Mariel Claudia
    La comprensión del funcionamiento de la fotosíntesis C4 es de vital importancia debido al impacto del cambio climático y la necesidad de mejorar la eficiencia de captura de carbono en las plantas. En el marco de este estudio de tesis, se investigaron dos especies estrechamente relacionadas, Setaria viridis, Setaria italica, Panicum virgatum, las cuales pertenecen a subtipos diferentes de fotosíntesis C4, denominados EM-NAD y EM-NADP. Con el objetivo de comprender mejor la función de las isoformas EM-NAD y EMNADP en la fotosíntesis C4, se realizó un análisis integrativo donde se combinaron estudios cinéticos y regulatorios con proteómica en ambas especies. Se llevó a cabo una comparación de los proteomas de los compartimentos M y VV (células del mesófilo y de vaina vascular, respectivamente) tanto en S. viridis como en P. virgatum, y se relacionaron estos datos con información de transcriptómica de estas especies y otras especies cercanas ampliamente estudiadas, como el maíz. Tanto en S. viridis como en P. virgatum, se encontró evidencia de la participación combinada de ambas enzimas descarboxilasas en el proceso de la fotosíntesis C4. Este hallazgo es de gran relevancia para comprender y optimizar el metabolismo, y plantea la necesidad de investigar más a fondo las condiciones en las que estas vías coexisten en ambas plantas. En resumen, este trabajo de tesis resalta la importancia de estudiar la fotosíntesis C4 en el contexto del cambio climático, centrándose en la relación entre las especies S. viridis y P. virgatum que, a pesar de ser estrechamente relacionadas, pertenecen a subtipos diferentes de fotosíntesis C4 (EM-NADP y EM-NAD). Los hallazgos obtenidos proporcionan información valiosa sobre el metabolismo C4 y abren nuevas perspectivas de investigación en este campo.
  • Miniatura
    ÍtemEmbargo
    Metabolismo de carbono en semillas oleaginosas
    (2022) Pavlovic, Tatiana; Gerrard Wheeler, Mariel Claudia; Saigo, Mariana
    Las semillas almacenan carbono y nitrógeno en forma de lípidos, proteínas y carbohidratos. Estas reservas sustentan la germinación y el crecimiento de las plántulas cuando aún no han desarrollado su capacidad fotosintética. Cada semilla posee una composición particular que define su calidad como materia prima en la alimentación humana y animal, y en la industria de biocombustibles. Además, esta composición puede variar según la genética, el manejo a campo y las condiciones ambientales del cultivo, indicando que los mecanismos responsables de la generación de las sustancias de almacenamiento son susceptibles de ser modificados. Sin embargo, esto no representa una tarea sencilla debido a la complejidad del metabolismo, relacionada con la cantidad de enzimas involucradas, el contexto regulatorio y la variabilidad entre especies. Así, en este trabajo de Tesis se plantea el estudio de los mecanismos moleculares que ocurren durante la maduración y que conducen a la síntesis de compuestos de almacenamiento en semillas oleaginosas. La deposición de reservas depende del aporte de nutrientes provenientes del tejido autotrófico materno y del metabolismo intrínseco que tienen las semillas para aprovecharlos. Así, evaluamos la proporción de carbono:nitrógeno del aporte materno y la hormona ácido abscísico (ABA) como posibles señales que regulan el llenado de la semilla de soja, utilizando experimentos de cultivos in vitro combinados con técnicas de metabolómica y proteómica. La interacción del embrión con los distintos medios produjo una reprogramación metabólica, que impactó finalmente en la abundancia de proteínas de reserva y proteínas relacionadas a los cuerpos oleosos. El ABA produjo efectos comunes, específicos y aún opuestos en las distintas condiciones de carbono y nitrógeno, indicando una interacción entre las señales nutricionales y hormonales. Además, se realizó el análisis comparativo de líneas de soja emparentadas pero con distinta composición de reservas: la línea 39 (baja proteína y alto aceite) y la línea 91 (alta proteína y bajo aceite). Los resultados indicaron cantidades diferenciales de aminoácidos y de los ácidos orgánicos malato y citrato, principalmente en el contenido que el tejido 2 materno vuelca sobre el embrión en la semilla. Estos compuestos son bloques de construcción para la síntesis de lípidos y proteínas de almacenamiento, pero también juegan importantes roles como precursores de metabolitos secundarios, fuentes de energía y moléculas señal. Respecto a enzimas del metabolismo del malato y su funcionalidad en semillas, en este trabajo de Tesis se identificó una isoforma de la enzima málica (EM-NADP1) prácticamente indetectable durante el crecimiento vegetativo normal, pero muy abundante en la semilla de la especie modelo Arabidopsis thaliana. A través de la caracterización fenotípica de plantas mutantes vimos que EM-NADP1 tendría un rol muy especializado como intermediario o efector final en la señalización por ABA, y regularía procesos como la viabilidad y la germinación, importantes blancos de mejoramiento debido a su estrecha relación con el desempeño de las semillas a campo y la productividad. En su conjunto, este trabajo representa un importante avance para lograr comprender en detalle los mecanismos que conducen a la deposición de reservas y definen la calidad final de las semillas oleaginosas. A través de distintas metodologías y enfoques se lograron identificar componentes que son claves como precursores, intermediarios y reguladores en la distribución del carbono durante la maduración de las mismas.