En este espacio estarán disponibles las notas, los principales resultados de cada grupo, todo el material de la clase, así como los artículos que se deben leer.
Aproveche este espacio para hacer una pregunta o esclarecimento o mismo para dejar sugerencias críticas o elogios. Para este propósito, la identificación del estudiante no es obligatoria.
Classe 0 (12/03/2022)
Aula 0 (12_03_22)
Artículo para leer
Classe 1 (19/03/2022)
Aula 1 = Estresores, cómo la planta entiende la señal
Artículo para leer
Classe 2 (26/03/2022)
Classe 2 – Múltiples estrés
Manuscript_MDPI
Classe 3 (30/04/2022)
Classe 3 – Origem dos EROS fotossíntese e respiração
ROS Signaling
Classe 4 y 5 (14/05/2022)
Aula de fluorescéncia y diretrizes para o artigo
Ejemplo de cuantificación de clorofila
Interpretación de: Samuel García y Ana Milena Vasquez
Gráfica 1. Describe la eficiencia en el transporte de electrones en respuesta a la conductancia estomática de 5 genotipos de canola sometidos a un estrés osmótico.
La gráfica muestra que los genotipos son más eficientes en el uso del agua a medida que los estomas se cierran como respuesta de las plantas a un estrés, ya que los estomas son las estructuras por donde se da la mayor pérdida de agua en las plantas.
Por otra parte la ecuación dice que por cada unidad de incremento en la conductancia estomática, La eficiencia se reduce en 0,04, de esta se puede evidenciar como los 5 genotipos de Canola presentan variaciones en la eficiencia del transporte de electrones cuando se presentan distintos niveles en la conductancia estomática, en respuesta a un estrés Osmótico, si uno analiza la gráfica se evidencia que no hay diferencias en el comportamiento de los genotipos, motivo por el cual se establece la línea para poder marcar un punto diferencial que permita determinar diferencias entre genotipos, además se puede decir que el NARC/GP/2020B, muestra un comportamiento sobresaliente, sin embargo no se evidencia una diferencia estadísticamente significativa que permita dar un parametro fijo, si se revisa la cantidad de puntos bajo la linea, se observa que en valores de Gs Cercanos a 150, pueden presentar niveles bajos de ETR que van de 10 a 20 AN Ratio, es por eso que se puede decir que hay mayor conductancia estomativa, mientras los niveles de ETR esten bajos, por lo que esta variedad podrá tolerar más las condiciones de estrés siendo más eficientes en su fotosintesis pues puede realizar el transporte de electrones que necesita al tener mayor capacidad de captar CO2.
Fue recibida a las 22:31 como sigue acima. Como mi computador está com horário de Brasil, entonces se recibiu a las 20:31, portanto fuera de lo tiempo estabelecido
Teste finito
Figura 1. Relación de la conductancia estomática (gs) y la proporción de la tasa de transporte de electrones (ETR) y la tasa fotosintética neta (AN).
El estrés abiótico puede llegar a afectar el comportamiento estomático y la fotosíntesis por una combinación de componentes osmóticos, pero no es del todo claro cómo estos componentes afectan la dinámica estomática y fotosintética. En estudios de condiciones de estrés abiótico se ha llegado a demostrar el aumento de la relación ETR/A y que esta representa un desequilibrio entre el flujo de electrones y la asimilación de CO2 durante la fotosíntesis (Tantawy, S. T. 2011), lo cual se asocia frecuentemente con aumentos en la actividad oxigenasa de la Rubisco y podría representar un flujo de electrones hacia otros procesos fisiológicos en lugar de las reacciones de asimilación de CO2, en la gráfica este es el caso para los tratamientos NARC/GP/2020C el cual aunque teniendo una baja conducticia estomática aun presenta una relación ETR/AN alta con relación a los demás tratamientos y con mayor participación en el rango de los 60 a los 80, pero vemos que cuando la conductancia estomática aumenta esta baja su ETR/AN hasta llegar a limites muy bajos, un caso muy contrario sucede con el tratamiento NARC/GP/2020D que es poco tolerante al estrés al que fue sometido su ETR/AN a medida que disminuyo también se vio afectada la conductancia estomática de una manera muy general, siendo así el material PUNJAB SARSON es más resistente al estrés sometido ya que con bajas tasas de ETR/AN también se adaptó a los incrementos de la conductancia estomática y puede estar relacionados a plantas con mayor capacidad de retención de electros en las membranas de los tilacoides el cual al presentarse las situaciones de estrés hacen uso de ellos y pueden soportar cambios abruptos, NARC/GP/2020B para este caso se puede decir que son plantas no tan eficientes fotosintéticamente pero que generan una gran conductancia estomática quiere decir que pueden ser plantas de periodos de luz mas cortos.
Usted estan salindo del foco de la figura par hablar acerca de Na+ Cl- eso nada tem a ver com la figura. Mire com mas cuidado para los genotipos
Mire también que ma queda de ETR/AN no significa estresse porque a planta 1 pode ter uma ETR de 100 e uma fotosíntesis de 10, entonces ETR/AN es 10, pero outra plantas pode ter una ETR 100 e fotosíntese de 20, entonces su ETR/AN és 5, mas bajo. Cuál de las duas plantas eston bajo estrés?
repito o que dice a poco. Mire también que ma queda de ETR/AN no significa estresse porque a planta 1 pode ter uma ETR de 100 e uma fotosíntesis de 10, entonces ETR/AN es 10, pero outra plantas pode ter una ETR 100 e fotosíntese de 20, entonces su ETR/AN és 5, mas bajo. Cuál de las duas plantas eston bajo estrés?
estaba na pequena área sómente tu e o goleiro y jugarte la bola para fora. Fico un rato de la respuesta correcta
Evaluación del efecto de estrés hídrico en 5 genotipos de colza sobre las variables Eficiencia de Transporte de Electrones-Asimilación Neta (ETR:An) en relación a la conductancia estomática (gs). Los puntos señalan la lectura en hojas de los genotipos a diferentes valores de (gs) relacionándolo con la (ETR:An), muestran que la mejor eficiencia de trasporte de electrones se encuentra entre los rangos de 80 y 200 (μmoles H2O m-2s-1) de la conductancia estomática. La (gs) está relacionada con el potencial hídrico del suelo (Ψs) una vez la humedad del suelo aumenta la (gs) aumenta como mecanismo de defensa al abrir los estomas para eliminar el exceso de agua, cuando el suelo llega a un estado de saturación se produce anoxia en el suelo y se reduce la absorción de agua y nutrientes en la planta cuando el estrés continua en el tiempo afectando directamente la (ETR:An) puesto que el PSII captura electrones del agua y los transfiere hasta el PSI y así reducir el aceptor NADP+ en NADPH importante molécula reductora en el ciclo de Calvin donde se produce la absorción de CO2 y posterior producción de 3-fosfogliceraldehído. Una vez que la (ETR) disminuye afecta negativamente la (An), ya que el transporte de electrones excitados se interrumpe al estar todos los NADPH reducidos y el exceso de energía es disipado en energía calórica y en Fluorescencia. A menores valores de (gs) se aprecia que (ETR:An) obtiene los valores más altos indicando que el transporte de electrones es utilizado en la fotosíntesis.
Alberto, ahora lograste derribar al portero. Solo estabas tú y el balón y la portería abierta para ti, pero él estaba encantado, creía que ya había marcado y pateó el balón hacia la grada y no hacia la red. Obtuve el 85 % de la respuesta, pero todavía no.
Evaluación del efecto de estrés hídrico en 5 genotipos de colza sobre las variables de Eficiencia de Transporte de Electrones-Asimilación Neta (ETR:An) en relación a la conductancia estomática (gs). Nótese que la (gs) alta indica que los estomas están abiertos y receptivos a absorber CO2 y liberar vapor de agua, sin embargo indica una relación baja de (ETR:An) porque el trasporte de electrones iguala a tasa de asimilación de la fotosíntesis, luego la energía fotoquímica es trasformada en carbohidratos. Cuando la (gs) es baja los estomas se cierran para evitar la perdida de agua, luego no hay intercambio gaseoso entre la hoja y la atmosfera, esto produce una relación (ETR:An) alta puesto que el trasporte de electrones continua dándose hasta reducir tantos NADPH sean posibles contribuyendo a que la tasa de fotosíntesis disminuya al no poder oxidar a NADH que será utilizado en la fase lumínica de la fotosíntesis.
Perfecto. Tu grupo, manda me por whatsap quem és. Agora usted fue perfecto
Correto, mas tem que enviar por zap
Figura. Regresión negativa entre la conductancia estomática (gs) y la eficiencia de transporte de electrones (ETR:AN ratio) con una significancia de (p<0.0001).
La grafica representa una regresión negativa, donde el coeficiente de determinación (R2) muestra un valor de 0.8602, lo cual indica que el modelo se ajusta a las variables que se están explicando; y el valor P<0.0001, denota una alta significancia.
A medida que aumenta la conductancia estomática (gs), disminuye la eficiencia de transporte de electrones (ETR: AN ratio), esto puede deberse a que los genotipos evaluados fueron sometidos a un tipo de estrés ambiental, posiblemente estrés osmótico, donde la apertura estomática incrementa las tasas de evaporación y traspiración, las cuales eliminan el agua pura como vapor, y esta pérdida de agua concentra los solutos en el suelo. Las altas concentraciones de Na+ y/o Cl– en los cloroplastos inhiben la fotosíntesis, dado que el transporte de electrones parece relativamente insensible a las sales, el metabolismo del carbono o la fotofosforilación pueden ser también afectados. Es importante anotar que la Eficiencia de transporte de electrones se reduce significativamente ya que, al existir un déficit de agua, el proceso de fotólisis o rompimiento de esta molécula para formación de electrones será inhibido y por lo tanto se afectará la producción de poder energético en forma de ATP y poder reductor (NADPH).
Yirlis Yadeth Pineda Rodriguez yAna Melisa Jiménez Ramirez, la respuesta de usted me parece buena, pero aún chega a explicar o fenômeno por completo. Una dica seria verificar mejor la axis y que no és somente ETR. PPor lo tanto, aúm no se puede regalar los puntos requeridos.
Acuardo una nueva e mas completa análiis, recordado que usted puedem opiniar cuántas veces julguem necesário.
Hasta luego
Figura .Regresión negativa entre la conductancia estomática (gs) y la eficiencia de transporte de electrones (ETR:AN ratio) con una significancia de (p<0.0001).
La grafica representa una regresión negativa, donde el coeficiente de determinación (R2) muestra un valor de 0.8602, lo que indica que el modelo se ajusta a las variables que se están explicando; y el valor P<0.0001, denota una alta significancia.
A medida que aumenta la conductancia estomática (gs), disminuye la relación entre la Eficiencia de Transporte de electrones y la Asimilación Neta (ETR: AN ratio), esto puede deberse a que los genotipos evaluados fueron sometidos a un tipo de estrés ambiental, posiblemente estrés osmótico, donde la apertura estomática incrementa las tasas de evaporación y traspiración, las cuales eliminan el agua pura como vapor y esta pérdida de agua concentra los solutos en el suelo. Las altas concentraciones de Na+ y/o Cl– en los cloroplastos inhiben la fotosíntesis, el metabolismo del carbono y la fotofosforilación. Específicamente, los contenidos más altos de Na+ reducen la entrada de K+ en las células vegetales y alteran la actividad enzimática, el ajuste osmótico y la conductancia estomática.
Se ha informado que el estrés por salinidad genera una sequía fisiológica en las células vegetales. Esta falta de agua dificulta la absorción de nutrientes y afecta el pigmento fotosintético, la maquinaria/eficiencia fotosintética y el funcionamiento del ciclo de Calvin. Estas condiciones de estrés dañan la membrana de los tilacoides y afectan los mecanismos fotosintéticos tanto a nivel estomático como no estomático; dando como resultado un crecimiento atrofiado de las plantas. La acumulación de ROS inducida por estrés salino y sequía provoca fotoinhibición y/o fotodaño del PSII, lo que conduce al daño oxidativo de los componentes celulares y por lo tanto una fotosíntesis neta (AN) más baja.
Yirlis Yadeth Pineda Rodriguez, Ana Melisa Jiménez Ramirez yo diria que ustedes eston a 70% de la respuesta e por eso no le puede regalar los puntos. Pido que sea verificado que cada genotipo tiene una color y alguns la ETR/AN és disminuída com la gs como ustedes comentam, pero em otros genotipos há una variación significativa de la analisis superficial. Aconcejo ustedes a mirarem para los colores de la grafica y pensarem en la clase de fotoquímica y la clase de fluorescéncia. Eso és lo máximo que puedo abrir a todos los grupos, una vez que el discussión es hecha a un grupo abierto a todos. Creo que se mirarem mais um rato chegam la respusta mas apropriada. Yo los achardo ancioso.
Figura . Regresión negativa entre la conductancia estomática (gs) y la eficiencia de transporte de electrones (ETR:AN ratio).
La grafica representa una regresión negativa con un valor P<0.0001, denotando una alta significancia; el coeficiente de determinación (R2) muestra un valor de 0.8602, lo que indica que el modelo se ajusta a las variables que se están explicando.
Nótese que el genotipo Punjab Sarson es el más predecible, por lo tanto, puede considerarse el testigo. Seguido del genotipo NARC/GP/2020 C, el cual mostró un comportamiento similar a Punjab Sarson. Por otro lado, en el genotipo NARC/GP/2020D se ve afectada la relación (ETR:AN ratio) antes de los 200 mmol m-2s-1, m2/s, mostrando mejor comportamiento a bajas concentraciones de gs (60 mmol m-2s-1, m2/s). El genotipo NARC/GP/2020A fue poco afectado por los incrementos de gs.
Los incrementos de la conductancia estomática (gs), disminuyen la relación entre la Eficiencia de Transporte de electrones y la Asimilación Neta (ETR: AN ratio), esto puede deberse a que los genotipos evaluados fueron sometidos a un tipo de estrés ambiental, posiblemente estrés osmótico, donde la apertura estomática incrementa las tasas de evaporación y traspiración, las cuales eliminan el agua pura como vapor y esta pérdida de agua concentra los solutos en el suelo. Las altas concentraciones de Na+ y/o Cl– en los cloroplastos inhiben la fotosíntesis, el metabolismo del carbono y la fotofosforilación. Específicamente, los contenidos más altos de Na+ reducen la entrada de K+ en las células vegetales y alteran la actividad enzimática, el ajuste osmótico y la conductancia estomática.
Se ha informado que el estrés por salinidad genera una sequía fisiológica en las células vegetales. Esta falta de agua dificulta la absorción de nutrientes y afecta el pigmento fotosintético, la maquinaria/eficiencia fotosintética y el funcionamiento del ciclo de Calvin. Estas condiciones de estrés dañan la membrana de los tilacoides y afectan los mecanismos fotosintéticos tanto a nivel estomático como no estomático; dando como resultado un crecimiento atrofiado de las plantas. La acumulación de ROS inducida por estrés salino y sequía provoca fotoinhibición del PSII, lo que conduce al daño oxidativo de los componentes celulares y por lo tanto una disminución de la relación entre la Eficiencia de Transporte de electrones y la Asimilación Neta (ETR: AN ratio).
Figura. Regresión negativa entre la conductancia estomática (gs) y la eficiencia de transporte de electrones (ETR:AN ratio) con una significancia de (p<0.0001).
Como podemos ver, la relación entre la relación entre la apertura del poro (gs grande) y la tasa de transporte de electrones (ETR) por la tasa fotosintética (AN). Porque valores más altos de gs indican plantas que abren sus estómagos al máximo y sienten poco estrés osmótico, mientras que relaciones ETR/AN más bajas y gs más altas generalmente se asocian con AN más altos. (Figura 3) Está claro que el genotipo NARC/GP/2020B es el mejor genotipo ya que la relación ETR:AN disminuye con la vía. Porque incluso en estrés salino, los electrones son conducidos por la ETR al máximo abriendo el estómago
hay 3 errores aquí
– mesma resposta de Alberto
– mesmo erro que Alberto cometeu
– y no escucho que yo dice que la respuesta és por whatsapp y no mas pelo sitio
continua o mesmo error de traduzir de chino para español
Las especies reactivas de oxígeno (ROS) como agentes de señalización fisiológica pleiotrópica.
Las ERO engloban un grupo de moléculas derivadas del oxígeno molecular, que se forman por reacciones de reducción-oxidación o por excitación electrónica, su función principal es mantener la homeostasis celular y son generadas por varias fuentes. Para mantener sus niveles en concentraciones fisiológicas, existen varios mecanismos para controlar la producción y disponibilidad, incluyendo la generación localizada y compartimentada.
La señalización redox afecta a la función de las proteínas, provocando cambios en las salidas de señalización, la actividad de las enzimas, la transcripción de genes y la integridad de la membrana y del genoma. De otro lado la membrana plasmática es clave para la señalización celular, integrando y transmitiendo señales entre el espacio extracelular y el espacio intracelular, es un lugar importante de generación de oxidantes.
Los oxidantes tienen efectos moduladores en la respuesta al daño del ADN, la regulación transcripcional, la reparación del ADN, el ciclo celular y la regulación de la replicación del ADN. Se destaca el papel fisiológico del metabolismo redox mitocondrial abarca numerosos aspectos fundamentales más allá de la captación de energía, tan diversos como la participación en las vías anabólicas y catabólicas y el papel en la regulación celular epigenética. Las propias mitocondrias responden a la exposición a los oxidantes con consecuencias funcionales.
Recientes avances metodológicos permiten evaluar las interacciones moleculares de moléculas ROS específicas con objetivos concretos en vías de señalización redox. Avances en la comprensión del papel de estos oxidantes en la fisiología y la enfermedad, incluidos sistemas nervioso, cardiovascular e inmunitario.
Marvin, tu respuesta está perfecta porque hablo del doble papel del H2O2 que és un desafio para los investigadores. Con eso se regala a usted la puntuación de 0,3 puntos. Muchas gracias
Marvin perdón pero su resposta está muy buena para explicar la función de las ROS, pero las gráfica no tiene relación tão direta así com las ROS. Portanto no se puede regalar aún los puntos requeridos. Una dica és analisar mejor lo axis y. Acuardo nuevo comentario suyo, recordando que usted tiene como mandar vários comentários hasta que um aluno o grupo de alunos consigam explicar la gráfica por completo. Acuardo nuevos comentários
Alberto Tello, Samuel Garcia, Ana Milena Vasquez
Reseña: Especies reactivas de oxígeno (ROS) como agentes de señalización fisiológica pleiotrópica.
La mayoría de los organismos necesitan del oxígeno para producir eficientemente la energía necesaria para realizar sus funciones vitales, sin embargo las especies reactivas de oxígeno engloban tanto a los radicales libres que se forman por la reacción oxido-reducción o por la excitación de la molécula de oxígeno y se puede dividir en especies no radicales y radicales libres entre estas se encuentran las especies relacionadas como el oxígeno molecular singlete y el peróxido de hidrógeno.
Las especies reactivas de oxígeno tienen en las plantas y animales, papeles relevantes en el crecimiento, desarrollo e interacciones con el medio ambiente, produciendo cantidades significativas durante los diferentes procesos bioquímicos de las células, un ejemplo de ello es la fotosíntesis y la respiración. Sin embargo, se mantiene la homeostasis redox mediante mecanismos que controlan su síntesis y depuración. El desbalance entre la producción y la eliminación de las especies reactivas en los organismos conduce a lo que se conoce como estrés oxidativo, que se genera por la formación de los radicales libres, estos tienden a formarse de manera natural en el complejo 1 y en el complejo 3 de la cadena transportadora de electrones, debido a la pérdida de electrones, los cuales son captados por el oxígeno, en bajas cantidades puede influir en funciones específicas y altas cantidades puede generar daños a nivel molecular.
Existen dos tipos de mecanismos antioxidantes que mantienen esta homeostasis: los enzimáticos y los no enzimáticos. Dentro de los enzimáticos, podemos citar a la superóxido dismutasa, la catalasa, las peroxidasas y entre los no enzimáticos, tenemos a compuestos como el ascorbato y el glutatión.
El estrés oxidativo es un estado alterado de la homeostasis de óxido-reducción intracelular, es decir, el balance entre oxidantes y antioxidantes. Dada su gran reactividad y en ausencia de mecanismos que las depuren, las ROS producen daños en la estructura y la función de las células.
Si bien su capacidad de señalizar es importante, su efecto en altas concentraciones puede influir en generar daños por su oxidación de lípidos generando daños en las membranas celulares, así que hay lesiones como la peroxidación lipídica y tambien en proteinas actúan sobre aminoácidos específicos, que generan daños irreversibles, es por eso que el campo de estudio en este tema sigue siendo de interés para comunidad científica para poder aplicar con éxito la equilibración del potencial redox que permita buscar soluciones al estrés oxidativo.
Buena reseña, aunque se puede regalar 0,3 puntos extras
Las especies reactivas de oxígeno (ROS) como agentes de señalización fisiológica en biomedicina.
Integrantes: Anthony Ricardo Ariza G, Cristian Camilo Pacheco M, Lina María Mestra G.
Las “especies reactivas de oxígeno” (ERO) son un término general para una serie de derivados del oxígeno molecular que se producen como un atributo normal de la vida aeróbica. La formación elevada de las diferentes ROS conduce a un daño molecular a nivel celular. Dentro de las especies reactivas de oxígeno (ERO) más importantes y estudiadas se encuentran dos especies, como lo es el peróxido de hidrógeno (H2O2) y el radical anión superóxido (O2-), que son agentes clave de señalización redox (oxido-reducción) generados bajo el control de factores de crecimiento y citoquinas por más de 40 enzimas que participan activamente, entre las que destacan las oxidasas NADPH y la cadena de transporte de electrones mitocondrial, como procesos incluyentes. Por consiguiente, se han producido importantes avances en la razón del papel de estos oxidantes en la fisiología y la enfermedad, incluidos los sistemas nervioso, cardiovascular e inmunitario, el músculo esquelético y la regulación metabólica, así como el envejecimiento y el cáncer. Los autores expresan que el control de las vías de señalización específicas mediadas por las EROs mediante una orientación selectiva ofrece una perspectiva para un futuro de medicina oxido-reducción.
Asimismo, se habla de la participación de las especies reactivas del oxígeno (ERO) como una consecuencia del metabolismo aeróbico fisiológico normal. Donde, la cadena de transporte de electrones de la mitocondria, los peroxisomas, la NADPH oxidasa, el óxido nítrico sintetasa desacoplada y el sistema del citocromo P450 son las fuentes más importantes de producción de las especies reactivas de oxígeno (ERO). Por tanto, el desbalance entre la producción de las especies reactivas de oxígeno (ERO) y el sistema de defensa antioxidante en los sistemas vivos ocasiona una ruptura de la función celular y daño. Además, hay otras especies reactivas que participan en la señalización redox, como el óxido nítrico, el sulfuro de hidrógeno y los lípidos oxidados.
Los organismos vivos se desarrollan en condiciones aeróbicas y están expuestos a diversos agentes oxidantes generados intencionalmente o como subproductos. En general, estos oxidantes son de dos tipos: las especies reactivas del oxígeno y las especies reactivas del nitrógeno. Ambos tipos tienen funciones biológicas esenciales para el desarrollo celular normal. Por eso, la pérdida del equilibrio redox implica un aumento descontrolado de las especies reactivas de oxígeno (ERO), que participan en la señalización de la muerte celular por estrés oxidativo en diferentes tipos de tejidos, incluidas las neuronas. Recientemente se ha descrito una interacción entre factores de crecimiento y las especies reactivas de oxígeno (ERO) en el funcionamiento de las células. Desde el punto de vista grupal, entendemos que las señalizaciones ocurren de cierto modo en las plantas cuando están sometidas concurrentemente a diferentes tipos de estrés abióticos y bióticos, generando mecanismo de expresión de proteínas específicas y enzimas como respuesta marcada a las condiciones limitantes para resistir, en caso extremos, tolerarlos.
Anthony Ricardo Ariza G, Cristian Camilo Pacheco M, Lina María Mestra G. su reseña está de acuerdo com o que se esperava para este artículo, aunque se regala a usted 0,3 puntos extras
Anthony Ricardo Ariza G, Cristian Camilo Pacheco M, Lina María Mestra G. su reseña está de acuerdo com o que se esperava para este artículo, aunque se regala a usted 0,3 puntos extras
ESPECIES REACTIVAS DE OXÍGENO (ROS) COMO AGENTES DE SEÑALIZACIÓN FISIOLÓGICA PLEIOTRÓPICA
Las Especies Reactivas de oxígeno (ROS), son todos aquellos subproductos del oxígeno molecular, que se generan como consecuencia del metabolismo aeróbico, pero cuando hay un exceso de producción de ROS, se puede producir un estrés oxidativo. Dentro de las ROS podemos mencionar el superóxido (O₂⁻) y radicales hidroxilo (•OH), así como no radicales como el peróxido de hidrógeno (H₂O₂) y oxígeno singlete (¹O₂). Los Peroxisomas, cloroplastos y mitocondrias en primer lugar, así como la pared celular, el retículo endoplásmico y la membrana plasmática, son los sitios donde estas se producen. Estas especies, que representan los subproductos del metabolismo aeróbico, comprenden tanto especies de vida corta como miembros con una vida media más larga (milisegundos). Los primeros, como el superóxido (unos pocos microsegundos), no pueden difundirse a través de las membranas debido a su carga, mientras que los segundos, como el H2O2, pueden atravesar las membranas a través de acuaporinas. Cuando las concentraciones de ROS superan la capacidad de desintoxicación celular, la célula entra en un estado de estrés oxidativo medible por el aumento de la oxidación de moléculas, como ADN, proteínas, lípidos y carbohidratos.
Sin embargo, aunque las ROS, son agentes causales de daños oxidativos, también constituye un evento que acompaña los procesos fisiológicos normales. Es así, como el peróxido de hidrógeno (H2O2) y el radical superóxido (O₂⁻) son agentes importantes de señalización redox, generados bajo el control de factores de crecimiento y citocinas por mas de 40 enzimas, dentro de las cuales se pueden destacar las NADPH oxidasas y la cadena de transporte de electrones mitocondrial. El peróxido es catalogado como el principal agente de señalización a través de proteínas específicas que participan en la regulación metabólica y las respuestas al estrés para asistir la adaptación celular ante condiciones cambiantes y al estrés. Además, otras especies reactivas están involucradas en la señalización redox, por ejemplo, el oxido nítrico, el sulfuro de hidrógeno y los lípidos oxidados. Avances metodológicos recientes, permiten la evaluación de interacciones moleculares de moléculas ROS especificas con moléculas diana específicas en vías de señalización redox. En consecuencia, se han creado importantes avances en la comprensión del papel de estos oxidantes en la fisiología y la enfermedad, incluidos los sistemas nervioso, cardiovascular e inmunológico, el músculo esquelético y la regulación metabólica, así como el envejecimiento y el cáncer.
La eliminación inespecífica de especies reactivas de oxígeno, mediante el uso de antioxidantes de baja masa molecular no fue exitoso en contrarrestar las enfermedades en los ensayos clínicos, no obstante, en control de vías de señalización específica mediadas por ROS, mediante la orientación selectiva ofrece una perspectiva para nuevos retos en la medicina. Esto incluye sistemas de defensa enzimáticos como los controlados por los factores de transcripción de respuesta al estrés NRF2 y el factor nuclear-κB, el papel de los elementos traza como el selenio, el uso de fármacos redox y la modulación de factores ambientales.
Alumnos Yirlis Yadeth Pineda Rodríguez y Ana Melisa Jiménez Ramírez, su informe esta de acuerdo com o que se esperava para este artículo, auqué se puede regalar 0,3 puntos extras para ustedes
Reseña articulo: Reactive oxygen species (ROS) as pleiotropic physiological signalling agents
ELIAS FLOREZ; MARÍA QUIÑONES; JESUS AYALA
Una de las características más destacadas de los organismos vivos es la capacidad de capturar oxígeno molecular, O2, del medio ambiente para entregarlo a las células en el proceso de respiración aeróbica. Pero el oxígeno como molécula que sustenta la vida aeróbica, además de ser esencial para el metabolismo energético y la respiración, está involucrado dentro de mecanismo de aparición de diversas enfermedades y condiciones degenerativas. En este sentido el metabolismo aeróbico está asociado con reacciones de oxidación continuas y altamente reguladas acompañadas por la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) y nitrógeno. Como hacen mención los autores del articulo las especies reactivas de oxígeno (ROS) son moléculas capaces de existir de forma independiente, que contienen al menos un átomo de oxígeno y uno o más electrones desapareados. Este grupo incluye radicales libres de oxígeno, por ejemplo, radical anión superóxido (O2−), el peróxido de hidrógeno (H2O2) y el radical hidroxilo (OH), así como radicales libres de nitrógeno.
Por otro lado, el estrés oxidativo produce daño macromolecular y está implicado en varios estados patológicos como la aterosclerosis, la diabetes, el cáncer, la neurodegeneración, el envejecimiento, etc. Uno de los ROS más estudiados es el peróxido de hidrógeno, este tiene un doble papel, en bajas concentraciones participa en la transducción de señales, mientras que en altas concentraciones ejerce un efecto tóxico sobre la célula.
En este orden de ideas, se resalta la participación de la ROS en la señalización celular. Se ha reportado que la señalización de la ROS es la base de la regulación de diversas funciones celulares, incluidos los procesos metabólicos, la expresión génica, la progresión del ciclo celular, la organización del citoesqueleto, el procesamiento de antígenos, la proliferación celular, la diferenciación, la migración y la apoptosis. Entonces en el sector de la salud se ha incentivado un interés continuo en enfocarse en la ROS para el beneficio terapéutico en el desarrollo de la medicina redox, hay muchos desafíos que abordar debido a la extensa pleiotropía de la ROS, su papel como agentes de señalización fisiológica sigue siendo difícil de definir explícitamente en términos de relaciones simples de causa y efecto. Así mismo en el sector de la agricultura, el H2O2 en las plantas se comporta como una espada de doble filo. Es beneficioso a bajas concentraciones, debido a que actúa como señal reguladora de procesos fisiológicos esenciales como la senescencia, fotorrespiración, fotosíntesis, movimiento estomático, crecimiento y desarrollo. Pero genera daños en altas concentraciones en la célula. Lo que lo genera interés de investigación debido a que afecta los rendimientos y eficiencia de especies vegetales.
Alumnos Elias Florez, Maria Quiñones y Jesus Ayala, su reportes esta muy bueno, aunque se puede regalar a ustedes 0,3 puntas extras
Salinidad de Jatropha curcas: Una revisión de los ascpectos fisiológicos, bioquímicos y moleculares.
Estudiante: Marvin José Perneth Montaño
De acuerdo a la lectura, se incorpora en la revisión una cierta cantidad de datos económicos y estadísticos, que no son indicativos del tema central del trabajo; así como algunos aspectos legales que pareciera estar enfocando el escrito hacia otros tópicos.
El tema de agua de riego, especialmente los beneficios y perjuicios de las aguas residuales en la agricultura es muy extenso dentro del trabajo; induciendo a sacar al lector del tópico principal o central que son las respuestas fisiológicas, bioquímicas y moleculares, el cual debe abordar y profundizar como tema fundamental del artículo.
También se aborda y profundiza en la revisión el componente del suelo; que en opinión se hace muy amplio, esto daría a otros autores y lectores una idea de conceptos agronómicos para el funcionamiento de la planta de Jatropha curcas, desviando el foco de atención de la publicación que debe orientarse en el tema principal de la revisión, las cuales son respuestas fisiológicas, bioquímicas y moleculares. Si mantiene el tema de agua de riego y suelos el título del trabajo debería modificarse “SALINIDAD EN JATROPHA CURCAS, UNA REVISIÓIN DE LOS ASPECTOS AGRONÓMICOS, FISIÓLOGICOS, BIOQUÍMICOS Y MOLECULARES”.
De acuerdo a las ideas planteadas en la introducción, faltó profundizar un poco más sobre las prospectivas a explorar en Jatropha en los próximos años, qué temas se debe investigar para lograr que el cultivo de Jatropha se vuelva importante, para que su mejoramiento genético y producción supere todas las limitantes del conocimiento que hay de tipo agronómico y fisiológico.
Marvin, tu enfoque fue, por un lado, demasiado superficial (cuando tratas el tema de las aguas residuales). Aprendiste mucho en agronomía sobre riego, horario de riego, métodos de riego, pero todo eso lo aprendiste en América Latina, que contiene el acuífero más grande del mundo. En Brasil o incluso en Colombia, casi no hay plantaciones de Jatropha a menos que sea para estudios experimentales o algunos aventureros, pero la gran mayoría del biocombustible de la jatropha proviene de países como China, India, Indonesia y Malasia, donde se disputa el agua dulce la palmada. Por lo que los agrónomos de estos países tuvieron que buscar la manera de poder regar sus cultivos y conforme se acerca el trabajo es viable utilizar agua desalada o aguas residuales. Este es un tema muy amplio para ser discutido a nivel latinoamericano, pero es un tema que no está fuera de la mente de los agrónomos de estos países, que en conjunto producen más del 80% del aceite de jatropha curcas del mundo. Aquí es donde fuiste superficial, pero no te culpo porque otros estudiantes y compañeros doctores en fisiología están de acuerdo contigo, pero te repito que te capacitaste aquí, donde el uso de agua dulce en el riego no es un problema (ver más en un breve artículo que me pidió que escribiera: https://www.actascientific.com/ASAG/ASAG-05-1014.php).
El punto en el que profundizaste mucho fue en el suelo. No recuerdo tener tanto texto en el suelo, pero cada uno tiene una interpretación y ese es el propósito de leer artículos. Y criticar es más que leer, así que te doy 0,15 puntos extra.
Salinidad en Jatropha curcas: una revisión de los factores fisiológicos, bioquímicos y moleculares implicados.
Ana Melisa Jimenez Ramirez, Yirlis Yadeth Pineda Rodriguez
1. Profundizar como afecta la salinidad en la producción comercial de frutos
2. Uno de los objetivos planteados fue: ¿Cuáles son los retos agronómicos, fisiológicos y celulares que debemos abordar para el cultivo de la especie? Es necesaario en la revision abordar mas a fondo de dichas estrategias o retos agronomicos
3. Si bien se habla de que la salinidad se ha asociado a menudo con la disminución del rendimiento, es preciso aludir en cuanto a la producción y rentabilidad del cultivo
4. En el ambito molecular no se hace mención de marcadores moleculares funcionales
5. Es de gran importancia hablar de los efectos del ambiente en cuanto al crecimiento, desarrollo y producción de este cultivo
6. Cual seria los fundamentos para desarrollar genotipos mejor adaptados a las diversas condiciones agroecológicas
7. Poner en cursiva los genes
8. Algunas referencias bibliográficas están repetidas
Salinidad en Jatropha curcas: una revisión de los factores fisiológicos, bioquímicos y moleculares implicados.
Ana Melisa Jiménez Ramirez, Yirlis Yadeth Pineda Rodriguez
1. Profundizar como afecta la salinidad en la producción comercial de frutos
2. Uno de los objetivos planteados fue: ¿Cuáles son los retos agronómicos, fisiológicos y celulares que debemos abordar para el cultivo de la especie? Es necesario en la revisión abordar mas a fondo de dichas estrategias o retos agronómicos
3. Si bien se habla de que la salinidad se ha asociado a menudo con la disminución del rendimiento, es preciso aludir en cuanto a la producción y rentabilidad del cultivo
4. En el ámbito molecular no se hace mención de marcadores moleculares funcionales
5. Es de gran importancia hablar de los efectos del ambiente en cuanto al crecimiento, desarrollo y producción de este cultivo
6. Cual seria los fundamentos para desarrollar genotipos mejor adaptados a las diversas condiciones agroecológicas
7. Poner en cursiva los genes
8. Algunas referencias bibliográficas están repetidas
Ana Melisa Jiménez Ramírez, Yirlis Yadeth Pineda Rodríguez fueron muy superficiales al analizar el manuscrito. Y lo que criticaron es exactamente lo que aún no tenemos. No hay estudios agronómicos de la especie, o incluso hay estudios muy antiguos realizados con metodologías muy cuestionables y el objetivo de la revisión no era hablar de la parte agronómica porque no hay variedad ni genotipo ni segregante activo, por lo que no es posible hacer este tipo de trabajo, todo comienza con una investigación básica y con la jatropha curcas ya se han saltado algunos años de desarrollo. Mientras que en la década de 1980 se necesitaban de 20 a 25 años para probar un segregante en el campo, hoy en día se obtienen los mismos resultados en solo unos meses. El trabajo que más se acerca a la realidad del campo fue otro trabajo también desarrollado por mí en mi posdoctorado (https://biologiavegetal.com/physiological-metabolic-and-stomatal-adjustment-in-response-to-salt- stress-in-jatropha-curcas/) antes de estos todos los trabajos se realizaban en macetas pequeñas o en el laboratorio.
Además, no entiendo por qué te refieres a lo fruto de Jatropha ¿Qué característica tiene el fruto que sería importante analizar? Recuerde que Jatropha curcas tiene frutos de tipo aquenio y es seco en la madurez. Por lo tanto, por sus esfuerzos se puede otorgar una puntuación de 0,15.
Alberto Tello, Samuel García, Ana Milena Vasquez
Salinidad en Jatropa curcas: una revisión de los factores fisiológicos, bioquímicos y moleculares implicados
Centra la discusión en la posibilidad de producir biodiesel con el aceite extraído del cultivo de J. curcas, procura aportar datos de costos de producción, hectáreas sembradas y principales países interesados en su producción, sin embargo, es importante mencionar las densidades de población ideales y las producciones estimadas, pues se habla de que J. curcas, tiene capacidad de absorber 30 ton CO2 en arreglo espacial bajo el cual se logra, esto no se indica.
Sobre el potencial de los ingresos se podría reforzar más en el rendimiento, producción y así tener claridad del modelo productivo rentable, relacionando costos de producción y calidad que exigen los mercados, además se podría indicar el modelo productivo con el que se logra 50 años de establecimiento y revisar su rentabilidad pues se indica que a los 6 años se pierde productividad.
En cuanto al estrés salino es prudente mencionar las características que distinguen a los suelos salinos, ya que existen varias clasificaciones de acuerdo con las concentraciones de sodio y rangos de conductividad eléctrica en los suelos, para relacionar esto con su efecto en la morfología, calidad y productividad de jatropha relacionando Suelo-Planta-Agua.
La alternativa de jatropha como fuente de energía renovable que reemplaza productos petrolíferos para mitigar la emisión de gases de efecto invernadero por mayor biomasa y ser resistente a variaciones climáticas, adema no pone en peligro la seguridad alimentaria, demuestra un interés por el desarrollo del cultivo comercial, sin embargo, la principal causa de su rezago es falta de híbridos y transgénicos altamente productivos que sean llamativos a la industria.
En la respuestas fisiológicas, bioquímicas y moleculares de jatropha al estrés abiótico se explica claramente y de forma ilustrada como la planta desarrolla fenómenos fisiológicos que le permite enfrentarse al estrés salino; una estrategia bioquímica muy utilizada es el ajuste osmótico, en este las células vegetales acumulan solutos orgánicos e inorgánicos, como aminoácidos, prolina y glicina betaína, azúcares como sorbitol, pinitol y glicerol lo que permite atraer agua hacia la célula manteniendo una presión de turgencia positiva; no obstante es contradictorio entender la tolerancia o el grado de susceptibilidad de la jatropha a condiciones de salinidad porque no hay una explicación clara de la alta variabilidad de la especie que permita definir una ruta clara de los genes que garanticen tolerancia a la salinidad, aun cuando la respuesta adaptativa a la salinidad es de naturaleza multigénica; sin embargo un solo gen puede aumentar la tolerancia.
En las citas bibliográficas donde se refleja el uso de aguas residuales se nombran múltiples beneficios como ahorro en el uso de agua dulce, aportes de materia orgánica y minerales que reducen la aplicación de fertilizantes pero es conveniente también nombrar efectos negativos en suelos por usar estas aguas sin un tratamiento previo, como la acumulación de metales pesados y sales, inoculación de microorganismos patógenos para el hombre y qué posibles efectos adversos pueda traer sobre la productividad del cultivo.
Alberto Tello, Samuel García y Ana Milena Vásquez Me doy cuenta que fueron muy minuciosos en su análisis y no me detuve en esto por un conflicto de intereses. Sin embargo, cabe señalar que usted está acostumbrado a usar hoy en día semillas de maíz, sorgo, frijoles, arroz que fueron mejoradas genéticamente en el laboratorio hace decenas o cientos de años. Un ejemplo: si hoy en día se pueden producir 1000 toneladas de maíz por hectárea, fue porque investigadores de todo el mundo trabajaron mucho para entender el proceso de cultivo, seleccionar las características que querían mantener en la progénesis y más recientemente con el uso de la biología molecular y mejora genética avanzada. Ciertamente, si en la misma zona antes descrita hubieran sembrado maíz criollo, lo más probable es que la productividad no fuera ni la cuarta parte de lo que sería hoy con maíz genéticamente mejorado.
Con J. curcas la historia fue un poco diferente, apenas comenzaron los estudios con Jatropha, ya se había secuenciado su genoma y de ahí, investigaciones básicas con macetas o en pequeños cultivos, así como investigaciones avanzadas con genes de interés como como bien describe el trabajo. Lo que está pasando con la Jatropha es que el conocimiento que antes tomaba 20 años ahora está disponible en unos meses porque la agricultura y el mejoramiento genético han cambiado su perfil con los años. Usted dijo en sus críticas que aún no se ha definido una densidad de población. Hay varios proyectos alrededor del mundo que están haciendo esto, pero aún no hay nada concreto. Así como no hay nada sobre la rentabilidad o la estabilidad del cultivo. Y esto es precisamente porque es una planta silvestre, se sabe muy poco al respecto. Ciertamente, si repito este ejercicio para los maestros en el año 2050, todo esto ya estará resuelto y seguramente ya tendremos híbridos o transgénicos de alto rendimiento y baja toxicidad con el uso de la tarta para usar como aditivo para alimento para peces y ganado. Con respecto al uso de aguas residuales, su respuesta fue la misma que me dio otro colega agrónomo (soy científico biomédico) y le respondí. Aquí en Brasil y América Latina estamos acostumbrados a los sistemas de riego que a menudo desperdician agua dulce que podría usarse para regar las plantas. No podemos pensar así, porque los países que más jatrofa producen hoy en día son China, India, Indonesia y Malasia, todos países donde la cantidad de agua dulce es muy limitada. En estos países la poca agua dulce que hay se la disputan las tapas, entonces no se puede desperdiciar el agua, está claro que no se puede usar cualquier agua, hay que hacer estudios y en cuanto estén listos, se Sabrás qué tipo de agua de jatropha tolera. Recuerda que es una planta silvestre que se ha adaptado muy bien a suelos poco profundos, pobres y pedregosos. Pero una cosa es adaptarse y otra producir en volumen que atraiga a los agricultores que quieran invertir en jatrofa.
De esa forma y por la profundidad de los comentarios puedes darte 0,3 puntos extra. Gracias
Salinidad en Jatropha curcas: una revisión de los factores fisiológicos, bioquímicos y moleculares implicados
En el artículo se hace necesario desde el punto de la respuesta bioquímica y fisiológica de la J. curcas frente al estrés salino mencionar la participación conjunta de las hormonas vegetales, es importante incluirlo, debido a que ellos juegan un papel fundamental en la amortiguación frente al estrés, al igual que los aminoácidos en mención. Además, la respuesta de las plantas al estrés oxidativo por salinidad, pueden presentar los mecanismos de acción de estos compuestos en estas condiciones.
No se hace mención de los cambios morfológicos de J. curcas frente al estrés salino en función de su comportamiento fisiológico, bioquímico y molecular. Por tanto, las especies activas de oxígeno (ROS) juegan un papel clave en el crecimiento, el desarrollo y la interacción con el estrés abiótico, es detallado no obviar ese aspecto morfológico. Estas especies han sido, además, implicadas como elementos de regulación y señalización en una variedad de procesos celulares; se producen constantemente durante la fotosíntesis y respiración, sin embargo, existen mecanismos de protección que regulan dicha producción y, por ende, evitan los daños que produce en las células un exceso de ROS, es decir, el estrés oxidativo, por tanto, los cambios morfológicos en algunos casos permiten entender la repuesta de las plantas frente a una condición limitante.
Faltó incluir estudios relacionados del efecto de la salinidad en la producción de aceite y biodiesel en J. curcas, siendo el órgano de interés comercial importante en el cultivo. Debido a que hacen referencia en la introducción del articulo a estos derivados. Siempre será fundamental en el desarrollo vegetativo y la productividad.
Por otro lado, se hace necesario agregar, además del factor físico-químico del suelo, el potencial de los microorganismos rizósfericos que tienen capacidad de promover el crecimiento, desarrollo y la producción de las plantas sometidas estrés por salinidad, quizás, existan estudios en J. curcas y su complementación a las respuestas fisiológicas, bioquímicas y moleculares. Se ha demostrado en otras especies la función esencial de estos microorganismos (hongos y bacterias) que favorecen la disponibilidad de nutrientes e incluso disminuyen el estrés causado por la salinidad.
Si se desea más adelante trabajar en zonas áridas y semiáridas con diferentes genotipos de J. curcas, es importante recalcar el efecto de la salinidad antes de establecer plantaciones, en la germinación. Por consiguiente, debió mostrarse en el articulo de revisión como afecta la salinidad la viabilidad y germinación de las semillas, y la etapa inicial de crecimiento, por lo que, es el punto de partido del éxito de un cultivo. Los suelos salinizados, afectan la movilidad del agua, y se hace indisponible para las plantas, debido a que los substratos salinizados disminuyen la velocidad de imbibición de las semillas, como primer paso del proceso. En términos generales, esos detalles serán también prioritarios mencionar para futuros manuscritos.
Antony Ricardo Ariza González, Cristian Camilo Pacheco Mendoza, y Lina María Mestra González, cordial saludos
Noté que usted fue muy profundo en su análisis, lo cual es súper importante para la formación crítica de un investigador. Sin embargo, como investigador de jatropha por más de 15 años, puedo confirmar que ya se han publicado innumerables trabajos con la especie y es imposible abarcar todos los temas en una sola reseña; por lo que el enfoque de éste fueron los factores fisiológicos, bioquímicos y moleculares. Temas como hormonas, cambio morfológico, producción de aceite, factor fisicoquímico del suelo, microorganismos rizosféricos, prácticamente no existen estudios y es por eso que en el mundo se están produciendo artículos con jatropha a una velocidad antes vista solo para soya, maíz y pasturas. Muchas décadas después se obtuveram buenos indicadores para su cultivo hoy, ya sea en ambientes salobres, suelos raros e infértiles o en regiones con escasez de agua. Por otro lado, el estudio de viabilidad y germinación de semillas ya tiene varios trabajos publicados, incluido mi equipo, pero como mencioné al principio, uno no puede querer abarcar todos los temas en una sola revisión porque si eso sucede se vuelve enorme y nadie. ve a leerlo En este sentido y comprobando la profundidad que seguiste como línea de alcance, puedes dar 0,3 puntos extra. Gracias por la excelente revisión
Salinidad en Jatropha curcas: una revisión de los factores fisiológicos, bioquímicos y moleculares implicados
Anthony Ricardo Ariza González, Cristian Camilo Pacheco Mendoza, y Lina María Mestra González.
En el artículo se hace necesario desde el punto de la respuesta bioquímica y fisiológica de la J. curcas frente al estrés salino mencionar la participación conjunta de las hormonas vegetales, es importante incluirlo, debido a que ellos juegan un papel fundamental en la amortiguación frente al estrés, al igual que los aminoácidos en mención. Además, la respuesta de las plantas al estrés oxidativo por salinidad, pueden presentar los mecanismos de acción de estos compuestos en estas condiciones.
No se hace mención de los cambios morfológicos de J. curcas frente al estrés salino en función de su comportamiento fisiológico, bioquímico y molecular. Por tanto, las especies activas de oxígeno (ROS) juegan un papel clave en el crecimiento, el desarrollo y la interacción con el estrés abiótico, es detallado no obviar ese aspecto morfológico. Estas especies han sido, además, implicadas como elementos de regulación y señalización en una variedad de procesos celulares; se producen constantemente durante la fotosíntesis y respiración, sin embargo, existen mecanismos de protección que regulan dicha producción y, por ende, evitan los daños que produce en las células un exceso de ROS, es decir, el estrés oxidativo, por tanto, los cambios morfológicos en algunos casos permiten entender la repuesta de las plantas frente a una condición limitante.
Faltó incluir estudios relacionados del efecto de la salinidad en la producción de aceite y biodiesel en J. curcas, siendo el órgano de interés comercial importante en el cultivo. Debido a que hacen referencia en la introducción del articulo a estos derivados. Siempre será fundamental en el desarrollo vegetativo y la productividad.
Por otro lado, se hace necesario agregar, además del factor físico-químico del suelo, el potencial de los microorganismos rizósfericos que tienen capacidad de promover el crecimiento, desarrollo y la producción de las plantas sometidas estrés por salinidad, quizás, existan estudios en J. curcas y su complementación a las respuestas fisiológicas, bioquímicas y moleculares. Se ha demostrado en otras especies la función esencial de estos microorganismos (hongos y bacterias) que favorecen la disponibilidad de nutrientes e incluso disminuyen el estrés causado por la salinidad.
Si se desea más adelante trabajar en zonas áridas y semiáridas con diferentes genotipos de J. curcas, es importante recalcar el efecto de la salinidad antes de establecer plantaciones, en la germinación. Por consiguiente, debió mostrarse en el artículo de revisión como afecta la salinidad la viabilidad y germinación de las semillas, y la etapa inicial de crecimiento, por lo que, es el punto de partido del éxito de un cultivo. Los suelos salinizados, afectan la movilidad del agua, y se hace no disponible para las plantas, debido a que los substratos salinizados disminuyen la velocidad de imbibición de las semillas, como primer paso del proceso. En términos generales, esos detalles serán también prioritarios mencionar para futuros manuscritos.
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teste Marcelo
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Salinidad en Jatropha curcas: una revisión de los factores fisiológicos, bioquímicos y moleculares implicados
Anthony Ricardo Ariza González, Cristian Camilo Pacheco Mendoza, y Lina María Mestra González.
En el artículo se hace necesario desde el punto de la respuesta bioquímica y fisiológica de la J. curcas frente al estrés salino mencionar la participación conjunta de las hormonas vegetales, es importante incluirlo, debido a que ellos juegan un papel fundamental en la amortiguación frente al estrés, al igual que los aminoácidos en mención. Además, la respuesta de las plantas al estrés oxidativo por salinidad, pueden presentar los mecanismos de acción de estos compuestos en estas condiciones.
No se hace mención de los cambios morfológicos de J. curcas frente al estrés salino en función de su comportamiento fisiológico, bioquímico y molecular. Por tanto, las especies activas de oxígeno (ROS) juegan un papel clave en el crecimiento, el desarrollo y la interacción con el estrés abiótico, es detallado no obviar ese aspecto morfológico. Estas especies han sido, además, implicadas como elementos de regulación y señalización en una variedad de procesos celulares; se producen constantemente durante la fotosíntesis y respiración, sin embargo, existen mecanismos de protección que regulan dicha producción y, por ende, evitan los daños que produce en las células un exceso de ROS, es decir, el estrés oxidativo, por tanto, los cambios morfológicos en algunos casos permiten entender la repuesta de las plantas frente a una condición limitante.
Faltó incluir estudios relacionados del efecto de la salinidad en la producción de aceite y biodiesel en J. curcas, siendo el órgano de interés comercial importante en el cultivo. Debido a que hacen referencia en la introducción del articulo a estos derivados. Siempre será fundamental en el desarrollo vegetativo y la productividad.
Por otro lado, se hace necesario agregar, además del factor físico-químico del suelo, el potencial de los microorganismos rizósfericos que tienen capacidad de promover el crecimiento, desarrollo y la producción de las plantas sometidas estrés por salinidad, quizás, existan estudios en J. curcas y su complementación a las respuestas fisiológicas, bioquímicas y moleculares. Se ha demostrado en otras especies la función esencial de estos microorganismos (hongos y bacterias) que favorecen la disponibilidad de nutrientes e incluso disminuyen el estrés causado por la salinidad.
Si se desea más adelante trabajar en zonas áridas y semiáridas con diferentes genotipos de J. curcas, es importante recalcar el efecto de la salinidad antes de establecer plantaciones, en la germinación. Por consiguiente, debió mostrarse en el articulo de revisión como afecta la salinidad la viabilidad y germinación de las semillas, y la etapa inicial de crecimiento, por lo que, es el punto de partido del éxito de un cultivo. Los suelos salinizados, afectan la movilidad del agua, y se hace indisponible para las plantas, debido a que los substratos salinizados disminuyen la velocidad de imbibición de las semillas, como primer paso del proceso. En términos generales, esos detalles serán también prioritarios mencionar para futuros manuscritos.
Salinidad en Jatropha curcas: una revisión de los factores fisiológicos, bioquímicos y moleculares implicados
Estudiantes: Anthony Ricardo Ariza González, Cristian Camilo Pacheco Mendoza, y Lina María Mestra González.
En el artículo se hace necesario desde el punto de la respuesta bioquímica y fisiológica de la J. curcas frente al estrés salino mencionar la participación conjunta de las hormonas vegetales, es importante incluirlo, debido a que ellos juegan un papel fundamental en la amortiguación frente al estrés, al igual que los aminoácidos en mención. Además, la respuesta de las plantas al estrés oxidativo por salinidad, pueden presentar los mecanismos de acción de estos compuestos en estas condiciones.
No se hace mención de los cambios morfológicos de J. curcas frente al estrés salino en función de su comportamiento fisiológico, bioquímico y molecular. Por tanto, las especies activas de oxígeno (ROS) juegan un papel clave en el crecimiento, el desarrollo y la interacción con el estrés abiótico, es detallado no obviar ese aspecto morfológico. Estas especies han sido, además, implicadas como elementos de regulación y señalización en una variedad de procesos celulares; se producen constantemente durante la fotosíntesis y respiración, sin embargo, existen mecanismos de protección que regulan dicha producción y, por ende, evitan los daños que produce en las células un exceso de ROS, es decir, el estrés oxidativo, por tanto, los cambios morfológicos en algunos casos permiten entender la repuesta de las plantas frente a una condición limitante.
Faltó incluir estudios relacionados del efecto de la salinidad en la producción de aceite y biodiesel en J. curcas, siendo el órgano de interés comercial importante en el cultivo. Debido a que hacen referencia en la introducción del articulo a estos derivados. Siempre será fundamental en el desarrollo vegetativo y la productividad.
Por otro lado, se hace necesario agregar, además del factor físico-químico del suelo, el potencial de los microorganismos rizósfericos que tienen capacidad de promover el crecimiento, desarrollo y la producción de las plantas sometidas estrés por salinidad, quizás, existan estudios en J. curcas y su complementación a las respuestas fisiológicas, bioquímicas y moleculares. Se ha demostrado en otras especies la función esencial de estos microorganismos (hongos y bacterias) que favorecen la disponibilidad de nutrientes e incluso disminuyen el estrés causado por la salinidad.
Si se desea más adelante trabajar en zonas áridas y semiáridas con diferentes genotipos de J. curcas, es importante recalcar el efecto de la salinidad antes de establecer plantaciones, en la germinación. Por consiguiente, debió mostrarse en el articulo de revisión como afecta la salinidad la viabilidad y germinación de las semillas, y la etapa inicial de crecimiento, por lo que, es el punto de partido del éxito de un cultivo. Los suelos salinizados, afectan la movilidad del agua, y se hace indisponible para las plantas, debido a que los substratos salinizados disminuyen la velocidad de imbibición de las semillas, como primer paso del proceso. En términos generales, esos detalles serán también prioritarios mencionar para futuros manuscritos.
SALINIDAD EN JATROPHA CURCAS: UNA REVISIÓN DE LOS FACTORES FISIOLÓGICOS, BIOQUÍMICOS Y MOLECULARES IMPLICADOS.
MARÍA QUIÑONES; ELIAS FLOREZ; JESÚS AYALA
El artículo es de gran interés porque hace una recopilación de resultados recientes sobre los efectos del estrés salino en aspectos fisiológicos, bioquímicos y moleculares de la especie energética Jatropha curcas y propone nuevas direcciones para futuras investigaciones sobre la fisiología del estrés de esta especie. Esté parte de una revisión de factores fisiológicos, bioquímicos y moleculares que se encuentran implicados en el efecto de salinidad en plantas de J. curcas el cual es relativamente completo con ciertos vacíos, principalmente cuando se trata del factor suelo; en donde se debe precisar o especificar que aún faltan consideraciones importantes, las cuales garanticen una rentabilidad en adaptación y producción de las plantas. Existen diversas evaluaciones enfocadas en conseguir tal efecto, quedando de lado las implicaciones fisiológicas que tienen estas plantas para romper la presión y tensión osmótica que se presenta en el suelo (efecto de salinidad) y así poder tomar los nutrientes necesarios para su normal desarrollo (llenado de órganos de interés), y es de anotar que el producto de una planta es el reflejo de lo existente en el suelo y su eficiencia fisiológica; en tal caso si la planta no puede tomar nada del suelo (nutrientes y agua) la producción es incipiente o nula, al igual pasa con el agua (sequia) si este recurso no está presente no hay solubilidad de nutrientes y la planta no los puede tomar, a esto se suma el antagonismo iónico entre elementos que juega un papel importante cuando se habla de suelos salinos. El mejoramiento de plantas adaptables a condiciones de salinidad es de vital importancia debido a los efectos antrópicos producidos en el suelo, también es de considerar los factores de acidez de suelos que si bien las áreas a nivel mundial son prácticamente similares a las de salinidad. También se resalta la comparación de la J. Curcas con la soja en el ámbito alimentario, porque se hace esta comparación si J. Curcas no es comestible.
Realizamos una motivación para seguir investigando sobre esta especie y teniendo en cuenta la importancia de la producción de biocombustibles y el uso de las fuentes alternativas de energía, sería bueno enfocar esfuerzos en estudiar el comportamiento de diferentes genotipos de J. curcas en regiones marginales por condiciones de salinidad en la zona norte de Colombia, en los departamentos del Magdalena y la Guajira. Esta región se caracteriza por ser semiárida, con escasas precipitaciones y alta evaporación, lo que convierte a esta oleaginosa en una alternativa para complementar la renta de la agricultura familiar.
Maria Quiñones, Elias Florez y Jesús Ayala, sus comentários foram recibidos con sucesso y agora disponibles para todos. Abajo escribo las consideraciones:
– Como informado en manuscrito el objetivo era entender como la planta se protege del salinidad. Entonces ekl fator suelo no és importante, pero se conozce muy bién la estrutura de la planta y se conozce que ella soporta solos muy salinos. O uso de agua residuales que se aplica en el estudio és si importante pero muchos países no tienen agua buena para irrigaciónm, entonces el uso de aguas residuales se puede agregar y ser usada com dos objetivos: a) irrigar la planta; b) proponer a ella nutrientes minerales sin uso de fertilizantes químicos
– Cuando en la introdución se habla de la planta se cita muchos artículos donde se describe com grandeza la implicación del potencial osmótico del suelo y la planta, y mesmo así ella consegue sobrevivier y produzir frutos (mire este enlace https://biologiaveg.files.wordpress.com/2021/10/j.-curcas-in-salt-stress-environment.pdf)
– Soya és comestíble in natura? o después del tratamiento o para uso em ganado? Mire ese enlace (Detoxification of Jatropha curcas L. seed meal as possible alternative livestock feed in the Colombian carribbean en https://biologiavegetal.com/detoxification-of-jatropha-curcas-l-seed-meal-as-possible-alternative-livestock-feed-in-the-colombian-carribbean/) y mas soya és comestible, entonces uso de la tierra para podución del grasa para biocombustible retira terra para uso de alimentos encuanto que o uso de la tiera para produción de jatropha no és asi, pero jatropha se cultiva muy bién en suelos pobres, secos y salinos.
– Cuanto a estudiar los genotipos en Colombia estoy listo a ayudar un alumno de pós-grado nesse proyeto.
Pela profundez de su sugeréncias, mismo contando con alguns errores se regala a ustedes 0,25 como puntos extras.
Gracias por todos
Republicado por Prof. Marcelo en nombre de Marvin José Perneth Montaño
Mecanismos de las respuestas de estrés por sequía mediadas por ácido abscísico en las plantas.
Las plantas a lo largo de sus procesos evolutivos desarrollaron sin número de estrategias adaptativas logrando percibir los estímulos de estrés ambiental y responder a estas señales a través de mecanismos fisiológicos, bioquímicos y moleculares específicos.
El ácido abscísico en un señalizador importante que regula las respuestas de las plantas a las condiciones de sequía, pero también de la salinidad en especies importantes, un efecto inmediato ante esta condición es el cierre estomático, el cual conduce a disminuir la tasa de transpiración de la planta, reduciendo también la entrada del CO2, y la fotosíntesis, así mismo es considerada una hormona importante en el crecimiento vegetal, aumenta progresivamente la conductividad hidráulica y estimula el alargamiento de células de la raíz.
La activación de otros mecanismos de respuesta a condiciones adversas sugieren la acumulación de osmólitos, como compuestos fenólicos, prolina, glicina-betaína, azúcares solubles y otros solutos compatibles que se acumulan en las células durante el estrés, estos metabolitos mantienen el potencial hídrico, turgencia celular, ajuste osmótico, la supervivencia, estabilizando las proteínas y estructuras de la bicapa lipídica de la membrana en condiciones de sequía.
Un tercer mecanismo es regular las respuestas moleculares de las plantas; detectando los estímulos de estrés en raíces y hojas, transmitiendo la señal a sus brotes para sintetizarlo, las proteínas quinasas son reguladores positivos de esa señalización, el metabolismo y el transporte de la hormona. Una de respuesta es actuar sinergicamente con otras hormonas, como auxina, giberelina, citoquininas, etileno, ácido salicílico y ácido jasmónico.
Existe un interés creciente; por comprender los cambios espaciotemporales de ABA para modular las respuestas de las plantas, este induce varias cascadas de transducción de señales fisiológicas y bioquímicas para hacer frente al estrés ambiental. Recientemente han elucidado que el gen del transportador MATE, AtDTX50, involucrado en la salida de la hormona, mientras que mutantes de dtx50 muestran mayor tolerancia a sequía.
Ácido Abscísico podría mejorar la capacidad de las planta para eliminar especies reactivas de oxígeno, mediante la activación de enzimas del sistema antioxidantes; SOD, POD, CAT, APX, y GR, regulando el ajuste osmótico, reduciendo el daño oxidativo y mejorando conductividad de raíces al inducir la expresión del gen acuaporina, también se demuestra que ABA activa la biosíntesis de H2O2 en células protectoras de estomas a través de una NADPH oxidasa unida a la membrana que provoca el cierre de estomas mediante la activación de los canales de Ca2+ de membrana plasmática
La aplicación de enfoques con las ciencias Omicas, permitieron identificar proteínas inducidas y suprimidas por ABA involucradas en el metabolismo, la fotosíntesis, síntesis de proteínas, procesos de transporte de membrana, el plegamiento/transporte y degradación de proteínas. Las respuestas que rigen a las plantas en condiciones de sequía, se desencadenan a través de complejos mecanismos de señalización molecular. Es necesario la exploración y conocimiento profundo de los reguladores ABA, que podría ayudar a desarrollar cultivos tolerantes a sequía a través de programas de mejoramiento de cultivos de interés.
Reseña #2
Samuel Garcia Castaño
La sequía es una de los principales limitantes de la producción, pero las plantas a través de los años han sabido percibir esos estímulos de estrés y han encontrado estrategias de adaptación cuando esto se presenta.
El ácido absicico (ABA) es la principal señal que se da en la planta como respuesta a la sequía, el ABA está involucrado en procesos fisiológicos fundamentales como el cierre de estomas, la modulación radical, activación de la expresión génica y alteraciones metabólicas, es por eso que entender los mecanismos de las plantas para mitigar el estrés a través de la respuesta con el ABA cobra mucha importancia.
Cuando la celular a través de sus proteínas periféricas de membrana, perciben un estrés por sequía, esa fitohormona puede desencadenar una cascada de transducción de señales fisiológicas y bioquímicas para que las plantas pueden enfrentar el estrés abiótico a través de la biosíntesis de moléculas, regulación de la apertura de estomas y modulando la arquitectura de raíz, entre otros factores, así que la presencia del ABA es determinante para el desarrollo y la supervivencia de las plantas.
El ABA al ser una molécula isoprenoide, se sintetiza a partir de carotenoides C40 derivados del isopentenil fosfato por la vía del metileritritol fosfato de los Plastidios. Esta respuesta es percibida inicialmente en raíces y hojas, pasando la señal a todos sus brotes para que comience este proceso de sintetizar esta hormona activando los TFs y así iniciar la expresión génica transcripcional y postranscripcional, apoyada de las auxinas, gibelinas, etileno, ácido salicílico, citoquininas, ácido jasmonico, luego de esta señal fue percibida en todas las estructuras para que así las plantas tomen acciones para tolerar el estrés por ausencia de agua; estas acciones inician por activar la síntesis de peróxido de hidrogeno en las células guardas usando el NADPH oxidasa, para regular la conductancia estomática cerrando los estromas activando los canales de sodio en membrana, esto desencadena una serie de acciones como la modulación del sistema radical aumentando los exudados de raíz, promoviendo el alargamiento de las raíces para la búsqueda de agua, lo cual genera cambios en todo el desarrollo radical debido a el aumento que se da de la conductividad hidráulica, de esta manera las plantas logran tolerar las limitantes hídricas.
Para poder salir de este estrés internamente en la planta se generan metabolitos primarios como la glicina-betaina, la prolina, fenoles, azucares que permite hacer los ajustes osmóticos necesarios para que se estabilice la actividad de las chaperonas y así se mantenga estable la síntesis de proteínas reduciendo el estrés oxidativo que fue generado por las especies reactivas de oxigeno que se generan en el estrés por sequía.
Es así como el papel del ABA es determinante para que los procesos adaptativos de plantas bajo condiciones de estrés puedan darse, se debe continuar la investigación para entender mejor a detalle las funciones del ABA en los procesos de tolerancia al estrés y así dar respuesta a muchos vacíos conceptuales de interés.
Samuel Giovanny Garcia Castaño, su post fue recibido con sucesso y está disponible para todos a partir de ahora. Por su contribuició se ha un regalo de 0,4 puntos pois tinha 0,1 pçuntos a mais de la outra reseña
Gracias por todo
MECANISMOS DE LAS RESPUESTAS DE ESTRÉS POR SEQUÍA MEDIADAS POR ÁCIDO ABSCÍSICO EN LAS PLANTAS
MARÍA QUIÑONES; JESÚS AYALA; ELIAS FLOREZ
Las plantas sufren diferentes tipos de estrés ocasionados por las condiciones ambientales a las que se encuentren sometidas, dentro de los cuales se encuentra el estrés por sequía, uno de los mayores desafíos que enfrentan estas para sobrevivir.
Dentro de las plantas se sintetizan compuestos llamados fitohormonas, los cuales tienen influencia directa en el crecimiento y desarrollo de estas. Existen varios tipos de fitohormonas entre ellos el ácido abscísico (ABA), el cual es indispensable para el desarrollo de las plantas. ABA es una molécula isoprenoide sintetizada a partir de carotenoides (C40) a través de la vía del metileritritol fosfato (MEP) en los plastidios. La tolerancia a condiciones de sequía está directamente relacionada con la capacidad de producir ABA en la planta.
El proceso de cierre de los estomas, cuando el mesófilo comienza a sufrir deshidratación, está regulado por ABA. Ademas esta fitohormona aumenta la conductividad hidráulica y estimula el alargamiento de raíces, contribuyendo a que las plantas respondan satisfactoriamente ante la sequía y puedan recuperarse. Esto se relaciona con los transportadores MATE y AtDtx50, receptores PYR y RCAR. También con la proteína unión ABP9, la cual ayuda a mejorar la fotosíntesis, la acetilación de histonas importante en la regulación génica para aclimatar las plantas, cuando se está presentando estas condiciones, las señales son emitidas por hojas y raíces, donde se involucra las proteínas quinasas que son reguladores positivos de señalización que llegan a la membrana y se transmiten en diferentes vías de transducción, que posteriormente hacen que se expresen los genes a dicha condición de sequía. En estos procesos se involucran varios TF como AREB, ABF, DRE, ABRE entre otros.
En este orden de ideas, se ha reportado que las plantas desarrollan condiciones de adaptación, en consecuencia, de ello se producen metabolitos secundarios que ayudan significativamente en forma de respuestas a una causa de estrés. El ácido abscísico tiene un efecto directo en la arquitectura radicular, patrón de crecimiento y limite radicular, este regula la integridad celular de la raíz, controlando el gen de la oxidasa respiratoria que tiene papel en la secreción de las ROS, lo cual es importante debido a que por las raíces se da la absorción de agua y nutrientes; por lo tanto, al estar sometidas a sequía el ABA ayuda a que estas puedan profundizar o extenderse buscando agua para sobrevivir. Las concentraciones del ácido abscísico en estas condiciones permiten que la planta mantenga sus procesos fisiológicos normales y se siga desarrollando. Por lo que se vuelve relevante conocer los reguladores de ABA para contribuir al desarrollo de cultivos tolerantes a sequía mediante mejoramiento genético, para mantener los rendimientos de las plantas en condiciones adversas y aumentar la seguridad alimentaria de las poblaciones.
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Reseña: Mecanismos de respuesta a la sequia mediada por el ácido abscísico en las plantas
Alumno: Ana Milena Vásquez Bettin
Una forma de la plantas defenderse de las adversidades a las cuales son sometida ya sea por la opresión de factores bióticos o abióticos es desarrollar estrategias de adaptación que perciban los estímulos del ambiente cambiante y respondan a estas señales de estrés a través de mecanismos específicos. Para ello, las plantas han desarrollado una amplia gama de mecanismos morfofisiologicos, metabólicos y moleculares para resistir al estrés ocasionado por sequía. Una de las principales señales de respuesta emitida por las plantas a la sequía es el ácido abscísico (ABA) el cual es una fitohormona importante en la regulación del crecimiento de las plantas y mediadora del estrés ambiental, particularmente la sequía; haciendo referencia a la poca o nula disponibilidad de agua, siendo esta una molécula fundamental en la mayoría de los procesos celulares, por lo tanto, su disponibilidad tiene un efecto directo en el desarrollo y supervivencia de las plantas, convirtiéndose en una amenaza para la seguridad alimentaria mundial.
El ABA gobierna la respuesta de las plantas a la sequía a través de complejos mecanismos de señalización molecular los cuales, permiten la exploración de los reguladores del ABA que podrían ayudar a desarrollar cultivos tolerantes a condiciones de estrés por sequia mediante la creación de un programa de mejoramiento genético. Las plantas perciben los estímulos de estrés en sus raíces y hojas transmitiendo la señal a sus brotes para que sintetice el ABA rápidamente y a su vez active los TFs e induscan la expresión de los genes sin embargo, el ABA no actúa solo, necesita interactuar con otras hormonas como la auxina, giberelinas, citoquininas, etileno, acido salicílico, ácido jazmonico para ayudar a la planta a resistir el estrés abiótico ocasionado por la sequia
En condiciones de sequía el ABA desempeña un papel fundamental en la conductancia estomática el cual activa la biosíntesis de H2O2 en las células guarda de los estomas a través de una NADPH oxidasa unida a la membrana que provoca el cierre de los estomas mediante la activación de los canales de Ca2+ de la membrana plasmática , evitando la perdida de agua por transpiración, además aumenta progresivamente la conductividad hidráulica, estimula la elongación de las células de las raíces, modificando su arquitectura, patrón de crecimiento y la regulación de la emergencia de la raíz lateral permitiendo que las plantas se recuperen de las condiciones limitantes por el agua. A demás es importante mencionar que una mayor concentración de ABA en la raíz puede aumentar los exudados bajo condiciones de estrés hídrico fortaleciendo la capacidad de la planta para hacer frente a las tensiones ambientales.
Para que las plantas respondan plenamente al estrés por sequia es necesario sintetizar diversos metabolitos primarios (MP) través de diferentes vías metabólicas mediante el mantenimiento del potencial hídrico, turgencia celular, la supervivencia, estabilizan las proteínas y la estructura de la bicapa lipídica de las membranas ayudando a mantener los procesos fisiológicos normales.
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Estudiante: I.A Alberto José Tello Coley 16/03/2022
Reseña Artículo: Mecanismos de las respuestas de estrés por sequía mediadas por ácido abscísico en las plantas.
El cambio climático ha propiciado principalmente aumento de la temperatura ambiental y cambios en los regímenes de lluvia, en consecuencia, se presentan temporadas largas de sequía que afectan negativamente los cultivos comerciales y plantas silvestres. El estrés ambiental producido por la sequía ha ayudado a que las plantas desarrollen mecanismos morfofisiológicos, metabólicos y moleculares que le permiten cierta tolerancia a la sequía a largo y corto plazo, una de estas respuestas está relacionado con la regulación hormonal especialmente con la síntesis del ácido abscísico (ABA).
El ABA en la planta se considera como la señal principal de respuesta a un estimulo de estrés por sequía, el cual es importante en el crecimiento y desarrollo de las plantas, dentro de las funciones de ABA se encuentran la regulación del cierre estomático, modulación del sistema radicular, organización de microfauna del suelo, activación de la expresión génica transcripcional y postranscripcional y alteraciones metabólicas.
Recientemente estudios genéticos permitieron encontrar rápidamente genes activados dependientes de ABA que responden a estímulos ambientales de sequía, los cuales reducen la pérdida de agua al disminuir la tasa de traspiración por medio del cierre de estomas, también aumenta la conductividad hidráulica y estimula el alargamiento de las células de la raíz permitiendo una recuperación de la planta en escases de agua.
La respuesta a la sequía mediada por ABA produce cambios bioquímicos en las plantas, por ejemplo, las especies reactivas de oxígeno (ROS) sirven como señales de estrés y la respuesta es la síntesis y acumulación de metabolitos secundarios (MS) que permiten superar consecuentemente el estrés por sequía. Para que la planta pueda salir rápidamente del estrés debe eliminar los efectos negativos de las (ROS) mediante la activación de enzimas antioxidantes como superóxido dismutasa (SOD); peroxidasa (POD), catalasas (CAT); ascorbato peroxidasa (APX) y glutatión reductaxa (GR).
Los (MS) como la prolina, compuestos fenólicos, glicina-betaína, azúcares solubles se acumulan en la planta como respuesta al estrés por sequía, los cuales ayudan a mantener el potencial hídrico, mantener la turgencia celular, ajuste osmótico, estabilización de las proteínas y estructura de la bicapa lipídica de la membrana, además que actúan como radicales libres que mitigan el estrés oxidativo bajo estrés por sequía.
El papel de ABA bajo condiciones de estrés por sequía altera el sistema radicular de las plantas, ya que regula el crecimiento de raíces laterales, modifica la arquitectura de la raíz, limita el crecimiento radicular y ayuda a la producción de exudados radiculares compuestos por aminoácidos, ácidos grasos, azúcares, ácidos orgánicos, MS y carbonos derivados de la fotosíntesis. Los exudados sirven para generar relaciones planta-microbios que permiten una mejor respuesta y tolerancia al estrés por sequía, por ejemplo, relaciones simbióticas con bacterias especificas resistentes a la sequía como las rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal (PGPR).
La fitohormona ABA tiene un papel importante en la respuesta de las plantas a diversos tipos de estreses ambientales, ya que modula procesos morfológicos, bioquímicos y físicos que ayudan a responder rápidamente a un estímulo adverso, así mismo ayudan a mitigar el estrés ocasionado por acumulación de (ROS), fomenta la simbiosis con microbios benéficos del suelo y podría ayudar a los fitomejoradores a desarrollar híbridos de plantas comerciales con tolerancia al estrés por sequía sin afectar la seguridad alimentaria de una población mundial cada día en crecimiento y ávida de recursos.
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Daniela Vegliante Arrieta
Reseña artículo: “Mechanisms of abscisic Acid-Mediated drought stress responses in plants”
Una problemática en la actualidad está dada por la disponibilidad del agua en los suelos, esto afecta directamente el crecimiento y la productividad de los cultivos. Dicha problemática es de suma importancia en la seguridad alimentaria a escala global, por lo que ir en busca de alternativas que permitan ayudar a las plantas a sobrevivir, adaptarse y seguir produciendo es un componente de mucho interés en la investigación actual. Es importante recalcar la plasticidad que pueden optar las plantas para sobrevivir a las condiciones, ya sea por modificaciones morfofisiologicas, metabólicas o moleculares que les permita resistir a las respuestas a largo o corto plazo al estrés por sequía. Las fitohormonas son compuestos que en las últimas décadas se han estudiado determinando el papel decisivo que tienen, comportándose como reguladores del crecimiento, mediadores el estrés ambiental, desarrollo y respuesta ante condiciones adversas.
El ácido abscísico (ABA) es considerado un regulador del crecimiento y del desarrollo de las plantas, al mismo tiempo, se considera un agente clave para la adaptación ante condiciones de estrés por sequía. Ahora bien, centrándonos en la idea principal del presente artículo, desglosaríamos a detalles la manera en cómo actúa el ABA en las plantas para poder sobrevivir. Está descrito que una de las maneras en que el ABA actúa como mediador es la inducción del cierre estomático, lo que reduce la perdida de agua al disminuir la tasa de transpiración; otras de las modificaciones que llega a producir en beneficio son el aumento progresivo de la conductividad hidráulica y el estímulo de la elongación de la raíz. Cabe resaltar la asociación dada a esta fitohormona en la regulación de la expresión de genes, proteínas y actividades enzimáticas implicadas en la tolerancia a la deshidratación de las células vegetales. Llega hacer de gran importancia el papel que juega el ABA en la planta para sobrevivir ante condiciones de sequia que se ha llegado a afirmar que “la tolerancia a la sequia mediada por ABA es necesaria para que las plantas respondan plenamente al estrés por sequía.
Ahora bien, si se quiere entender la ruta de actuación del ácido abscísico, se debe hablar de varios aspectos generales, como son el metabolismo primario y secundario, el crecimiento de las raíces y la interacción con lo que le rodea, y los mecanismos moleculares por los que opta la planta para desarrollar rutas de adaptación.
Finalmente, es fundamental tener claridad que la investigación sobre este tipo de fitohormonas presenta ciertos vacíos conceptuales en especifico la poca o nula claridad que se tiene sobre como las plantas perciben y transmiten el estímulo del estrés por sequia a diferentes células para iniciar la acumulación de ABA.
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“Mecanismos de respuesta a la sequía mediada por el ácido abscísico en las plantas”
Estudiantes: Anthony Ricardo Ariza González, Lina María Mestra González y Cristian Camilo Pacheco Mendoza.
El estrés por sequía impide la absorción de agua por parte de la raíz de la planta, ocasionando reducción en el crecimiento y la productividad. Sin embargo, tiene la posibilidad de desarrollar mecanismos morfofisiológicos, metabólicos y moleculares para resistir a periodos cortos o largos de estrés por sequía. Uno de los mecanismos como actor clave en el estrés por sequía en plantas es el ácido abscísico (ABA) debido a que participa en diferentes procesos de crecimiento, y permite una adaptabilidad prolongada bajo condiciones de sequía, a través del cierre estomático mediado por ABA para reducir la perdida de agua al disminuir la tasa de transpiración, a su vez, estimula la elongación y volumen de la raíz para una recuperarse posteriormente del estrés por la limitación de agua en la micela coloidal del suelo.
Asimismo, la respuesta de la planta al estrés por sequía está regulada por genes de expresión a la resistencia mediado por ABA con unas proteínas especificas denominadas fosfatasas 2C (PP2Cs) y quinasas 2 relacionadas con la sacarosa (SnRK2s), implicadas en la senalización del ABA para la mejora de la tolerancia a sequía en algunas especies vegetales. También, las especies reactivas de oxigeno (ROS) son una molecula de señalización que regula la respuesta de las plantas al estrés, simultáneamente, se producen metabolitos secundarios para su supervivencia, pero lo importante, el ABA es capaz de sincronizar estos mecanismos fisioquímico y metabólicos en la planta para hacer frente a la limitación de agua, y desarrollar estrategias que incluyan ROS y MSs para adaptarse, y seguidamente, mantener el crecimiento y productividad. Otro mecanismo es la alteración del sistema radicular por ABA generando una modificación en la arquitectura de la raíz, el patrón de crecimiento y regulación de la emergencia de las raíces laterales. Los exudados de las raíces son impulsores clave en las perturbaciones ambientales, por consiguiente, el ABA actúa como mediador a través de la biosíntesis de osmolitos, incluyendo prolina, ácidos orgánicos y proteínas protectoras. Otro aspecto, es el entorno subterráneo de las raíces que está ligada a las condiciones físicas y ecológica del suelo por las variaciones de temperatura, agua y disponibilidad de elementos minerales, que permitirá la activación de los distintos mecanismos moleculares y metabólicos de la planta ante un estrés por sequía. Pero el ABA no está solamente en la planta, sino que interactúa con otras hormonas importantes que inducen genes de expresión para resistencia a sequía tales como: auxina (AUX), giberelinas (GA), citoquinina (CK), etileno (ET), acido salicílico (SA) y ácido jasmónico (JA). Finalmente, el ABA participa en mecanismos bioquímicos que permiten que las plantas susceptibles a sequía crezcan rápidamente, florezcan y produzcan semillas justo antes del inicio del estrés para perpetuar la especie, pero todo está estrechamente relacionado con el estatus nutricional, genes de expresión, cantidad o concentración endógena de hormonas y las tensiones ambientales.
Anthony Ricardo Ariza González, Lina María Mestra González y Cristian Camilo Pacheco Mendoza, su post fue recibido con sucesso y está disponible para todos a partir de ahora. Por su contribuició se ha un regalo de 0,3 puntos, lo máximo que se puede dar a este tipo de actividade extra.
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Mecanismos de las respuestas de estrés por sequía mediadas por ácido abscísico en las plantas
Debido al cambio climático, las plantas enfrentan condiciones de sequias severas, lo cual limita su crecimiento y la productividad. Por lo que las plantas, tienen que ajustar constantemente el nivel de agua en función de los cambios ambientales, a través de mecanismos moleculares y fisiológicos.
Bajo estrés hídrico, el ácido abscísico (ABA) regula las respuestas de las plantas; por ejemplo, cierra los estomas para evitar la pérdida de agua por transpiración, dirige complejos mecanismos de señalización molecular, coordinando esencialmente las respuestas de las raíces (alargamientos celulares para recuperarse de la escases de agua). De hecho, varios estudios han demostrado el role crítico de ABA en la regulación de la expresión de genes, proteínas y actividades enzimáticas involucradas en la tolerancia a la deshidratación de las células vegetales.
Se destacan algunos mecanismos de respuesta a la sequia mediados por ABA, tales como el sistema de eliminación de Especies Reactivas de Oxígeno (ROS) mediante la activación de enzimas antioxidantes, síntesis de metabolitos primarios así como la participación de diferentes vías metabólicas y síntesis de metabolitos secundarios (compuestos fenólicos, prolina, glisina-betaína, azucares solubles, entre otros) los cuales se acumulan en las plantas durante la respuesta al estrés; además mantienen el potencial hídrico, la turgencia celular, el ajuste osmótico, la supervivencia, estabilizan las proteínas y las estructuras de la bicapa lipídica de la membrana celular.
El ABA también juega un papel fundamental en la alteración del sistema radicular bajo escases de agua, modificando la arquitectura de la raíz, promoviendo la secreción de exudados ricos en ácidos orgánicos, azúcares, ácidos grasos, aminoácidos y metabolitos secundarios, que les permiten establecer diversas relaciones entre plantas y microorganismos del suelo como Rizobacterias Promotoras del Crecimiento Vegetal (PGPR) y otras especies bacterianas como Bacillus y B. megaterium.
Por último, también existen mecanismos moleculares para la regulación de la sequía mediada por el ácido abscísico, que involucran varias proteínas quinasas y LEA, diversos factores de transcripción y la interacción del ABA con otras hormonas para ayudar a la planta a resistir el estrés abiótico.
En conclusión, Las plantas han desarrollado una serie de estrategias de adaptación a nivel celular y molecular para hacer frente a la sequía. Recientemente, se han logrado avances en la comprensión de los mecanismos reguladores del ABA, lo que proporciona conocimientos novedosos para la biotecnología y los nuevos retos de la agricultura ante los programas de seguridad alimentaria mundial.
Yirlis Yadeth Pineda Rodríguez y Ana Melisa Jiménez Ramírez, su post fue recibido con sucesso y está disponible para todos a partir de ahora. Por su contribuició se ha un regalo de 0,3 puntos, lo máximo que se puede dar a este tipo de actividade extra.
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Samuel Garcia Castaño
Reseña Artículo 1.
Los mecanismos epigenéticos de las plantas se han ido estudiando para entender como estas mitigan el estrés ambiental, se ha descubierto un papel vital de estos mecanismos por medio del control de la expresión génica con pequeños hilos de ARN, modificación de histonas y metilación del ADN. Además se intuye que estos procesos pueden ser heredados durante el momento de división mitótica, por lo que algunas veces se da expresión génica de tolerancia al estrés pasa a algunas generaciones, como una especie de recuerdo de las plantas.
Como todo ser vivo, la planta debe buscar opciones para sobrevivir, es por esto que desarrolla mecanismo de detección como respuesta a señales ambientales por medio de redes de transcripción y cascadas de señalización, generando respuesta a distintos tipos de estrés, ya sea biótico o abiótico, lo interesante de esto es que por medio de los cambios génicos que ocurren, las planta ante segundos ataques tiene mejor respuesta para mitigar algún estrés que sufra por medio de acumulación de compuestos en los compartimientos celulares y también modificación de proteínas.
El estrés por sequía se da cuando hay ausencia de agua en la planta, esto general una ralentización en una serie de procesos por la planta, es por eso que tiene un efecto directo sobre la expresión génica, generando cambios en la cromatina y la modificación de histonas cuando esto sucede; cuando se da este tipo de estrés, se da una acumulación de las transcripciones que iban en proceso, pero cuando hay rehidratación, debido a la acumulación de tantos procesos, estos se ven afectados que genera cambios en la lisina 4 de la histona Trimetilada H3 y puede generar caídas en la transcripción, cuando se rehidrata hay una transcripción más activa y esto genera marcación en la cromatina generando una especie de memoria que se reflejan en la transcripción de los genes que se vivieron durante el estrés, generando así que estos reaparezcan ante un nuevo estrés, es por eso que con un estrés constante, los procesos adaptativos de las plantas van generando un efecto de mitigación cada vez más alto al estrés por medio de una rápida expresión génica de estos transcriptores.
Cuando hay baja Humedad relativa también hay problema, pues afecta la nutrición, respiración y la misma fotosíntesis, teniendo en cuenta que las cantidades de estomas se controlan por la intensidad de luz y CO2, cuando la humedad baja, estas condiciones son cambiantes, este proceso lo controla la PRC2 y determina según los niveles de humedad relativa, el número de estomas, es por eso que cuando hay una baja humedad, la acumulación de ARN de interferencia aumenta y hay un efecto en la transgeneración del estrés en relación el # de estomas lo que supone también un modelo adaptativo que debe ser más estudiado.
Cuando se da un estrés por altas temperaturas, el Transponson ONSEN se expresa como mecanismo epigenetico, acumulándose primero como ADN extra cromosómico que luego se va a integrar al genoma del huésped, este normalmente aparece cuando ha exposiciones por periodos de 24 horas a más de 37°C, es así como el transposon ONSEN que cuenta con elementos para tolerar el choque térmico, por medio de procesos génicos, confiere tolerancia a la planta esa tolerancia por medio de procesos proteicos con la HSP70, gracias a esto en la vía del ARN se da una transcripción de HSF1A generando una memoria al estrés por calor, recuperando las plantas más rápidamente en un siguiente estrés.
La inmunidad en las plantas se dan como un mecanismo de defensa, un ejemplo claro es como el tabaco luego de ataques de insectos, acumula nicotina toxica en su vacuola para defenderse en la siguiente generación, lo que supone una memoria al estrés. Es por eso que cuando hay un estrés repetitivo, las plantas inducen una capacidad de defensa cada vez más rápida, por medio de la mejora de mecanismos moleculares para ir adquiriendo inmunidad. Por ejemplo tratar plantas con ácido salicílico, puede mejorar la expresión de transcriptores como respuesta previa a un estrés, esto se da porque se modifican las histonas por una acetilación de la H3 y H4 y H3K4me3. Es por eso que entender como la epigenetica influye en la inmunidad de las plantas es vital.
Se ha demostrado por medio del análisis de genomas de plantas sometidas a estrés, que hay cambios en los patrones de metilación del ADN, llamados Regiones Metiladas Diferencialmente (DMR), estos influyen en la expresión génica por medio de la liberación de genes que estaban silenciados y que son generados o inducidos durante un estrés previo, aumentando la resistencia, esto se da con un reconocimiento proteico de algún factor similar al anteriormente vivido en un estrés, porque los genes asociados a la DMR los expresan con el apoyo de mutantes genéticos específicos. Principalmente la Maquinaria RdDM, permite esa expresión de secuencias silenciadas y es donde aparece la ONSEN, EVADE AtSN1 y ADNr 5S.
Cada vez el mundo científico encuentra más evidencia de que los mecanismos epigeneticos tienen una relación directa a las respuestas de algún estrés vivido que genera una memoria por medio de las respuestas transgeneracionales de un estrés y este mecanismo epigenetico es el que confiere una adaptación a las plantas.
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Daniela Vegliante Arrieta
MEMORIA EPIGENÉTICA PARA RESPUESTA AL ESTRÉS Y ADAPTACIÓN EN PLANTAS
Las plantas como seres sésiles están expuestas a variaciones ambientales como cambios de temperatura, intensidad lumínica, disponibilidad de agua y nutrientes, presencia de patógenos e insectos; por lo que, su supervivencia dependerá del desarrollo de defensas que le permita adaptarse y sobrevivir. Los mecanismos de detección de las condiciones de estrés, la activación de cascadas de señales químicas y la red de genes de transcripción son algunas de las respuestas a los cambios del ambiente que en el review se analizan a detalle. Cabe resaltar que las señales ambientales pueden ocurrir repentinamente, por lo que las plantas que soportaron adversidades en incidentes pasado tienen ventaja de adaptación. Su memoria adaptativa llega a reconocer la exposición a un nuevo evento de estrés similar y la hace capaz de hacer frente y adaptarse a nuevos desafíos.
Un ejemplo del sistema de memoria de las plantas se conoce como cebo de defensa, el cual consiste en el control de la respuesta al ataque de un patógeno o herbívoro. La planta dispersa una respuesta más rápida y robusta en un segundo ataque en comparación a un primer ataque aumentando su supervivencia.
Estrategias como la acumulación de compuestos intermediarios en los compartimientos celulares, la modificación de las proteínas reguladoras claves, los mecanismos epigenéticos, el control de la expresión génica de varios procesos modelos, la respuesta molecular aun estimulo estresante varían en los diferentes procesos. En la presente reseña se busca analizar el punto de vista y recopilación que los autores tienen sobre el papel de los mecanismos epigenéticos para la adaptación ambiental y la posible evolución del genoma en plantas, teniendo en cuenta la hipótesis de la existencia de la memoria del estrés.
Primeramente, hablemos de la memoria del estrés, los autores del review reconocen la capacidad adaptativa que tienen las plantas a las condiciones adversas, una vez superado un estrés ambiental, la planta adquiere diversos mecanismos para hacer frente a nuevo evento adverso, haciendo más rápida y robusta la respuesta a la nueva condición, a lo que se conoce como memoria del estrés.
Lo anteriormente definido es ejemplificado con el caso de las plantas de tabaco que adquiere un mecanismo de preparación de defensa acumulando nicotina reservada en las vacuolas después del ataque de insectos o posterior al tratamiento con ácido jasmónico. O bien otras especies presentan mecanismos epigenéticos como respuesta al tratamiento con ácido salicílico llamado cebado de genes donde se realiza la acetilación de las histonas una vez registrado una condición de estrés.
El cambio climático registra un aumento de la temperatura que influye en el crecimiento de las plantas y en el desarrollo de los cultivos. Se encuentra descrito la transposición de retrotransposones como mecanismo epigenético en respuesta a la exposición a pulsos constante de calor 37°C durante 24 horas en plantas de Arabidopsis thaliana, no siendo el único mecanismo optado por las plantas para contrarrestar las condiciones adversas causadas por el cambio climático; por otra parte también se ha descrito el control en la transcripción de los genes diana como ajuste de la respuesta al estrés por calor o la ocupación de la ARN polimerasa II de los genes RD29 y RAB18 durante el proceso de rehidratación posterior a la recuperación de la sequía. Así mismo se han registrados patrones de expresión génica, cambios en el estado de las cromatinas modificación de las colas de las histonas que rodean a los genes sensibles al estrés por sequía.
Otro estrés que ha sido ejemplificado por los autores muestra como la baja humedad de la atmosfera afecta el número de estomas producidos en las hojas, la exposición a una baja humedad en el ambiente produce un estrés en las pantas. La producción de estomas esta controlado por una elaborada red genética en combinación con variables ambientales. Factores transcripcionales determinan la ruta de transformación de células epidérmicas en celular guardas. La baja humedad deriva una acumulación de pequeños ARN de interferencia que codifican los factores de transcripción de bHLH influyendo en la producción de estomas. Ejemplo descrito en plantas de A. thaliana donde se llego a comprobar que el número de estomas con referencia a las células epidérmicas está controlado por los niveles de humedad relativa durante el crecimiento de la planta.
A manera de conclusión, los autores resumen los mecanismos epigenéticos que contribuyen a la respuesta al estrés y la memoria en las plantas, cambios en la metalización en el ADN en algunas regiones genómicas son heredado por varias generaciones.
Sin embargo, una sola especie no permite un bagaje amplio de la temática lo que hace necesario seguir abordando sobre el tema, también es requerido acaparar otras condiciones de estrés, es bien descrito por el autor las respuestas de cascadas moleculares que se registran dependiendo la condición adversa pero llega a ser un tema complejo puesto que es una respuesta que a simple vista no se puede observar y solo con análisis moleculares y genéticos se puede esclarecer las rutas de respuesta que tienen las plantas.
Finalmente, es clave el papel dinámico que tienen las plantas de cultivo, puesto que tienen poblaciones relativamente más altas de elementos repetitivos incluso en regiones eucromaticas ricas en genes y estos podrán proporcionar más información sobre la memoria epigénetica del estrés y la adaptación en las plantas.
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MEMORIA EPIGENÉTICA PARA LA RESPUESTA AL ESTRÉS Y LA ADAPTACIÓN EN LAS PLANTAS
MARÍA QUIÑONES; ELIAS FLOREZ Y JESUS AYALA
Desde tiempo remotos se habla acerca del cambio climático y las consecuencias de este, sobre la población humana, animales y plantas. El desarrollo científico ha tomado cada día más fuerza ayudando a la humanidad a resolver interrogantes y problemáticas a raíz de los distintos fenómenos naturales; por lo tanto, la necesidad de seguir investigando se hace indispensable.
Las plantas son seres vivos que están sometidas constantemente a condiciones ambientales como cambios de temperatura, radiación, humedad relativa, disponibilidad de agua y nutrientes en el suelo; ya que estás se encuentran fijadas y a la intemperie. Por lo que si hay cambios en la oferta ambiental de forma negativa para estas, solo les queda resistir. Debido a que las plantas proveen los alimentos para el hombre, se ha vuelto supremamente importante estudiar el comportamiento de estas frente a distintas condiciones ambientales que generan un estrés en su metabolismo, lo cual, trae como consecuencia bajos rendimientos y afectando la seguridad alimentaria. Se ha demostrado que las plantas han desarrollado mecanismos de detección mediados por señalización y redes de trascripción de genes que les permiten responder a las condiciones ambientales. Debido a que la parte ambiental es muy fluctuante, se generan condiciones de estrés de manera repetida, lo que parece ser una ventaja para las plantas, porque crean memorias de eventos pasados, lo cual puede utilizar para generar adaptación en nuevos eventos. Se conoce el cebado de defensa como el sistema de memoria más conocido. Haciendo referencia a la respuesta de la planta ante un patógeno, sin embargo, también se ha encontrado este en respuestas al estrés abiótico, como por ejemplo a la sequía, donde se ha visto estrategias de las plantas como lo es, la acumulación de compuestos, modificación de proteínas reguladoras y mecanismos epigenéticos.
Dentro de los factores abióticos se encuentra el estrés por sequía, se puede decir que uno de los más importantes que las plantas enfrentan para sobrevivir. El agua es indispensable para el crecimiento y desarrollo de estas hasta la etapa de cosecha, por lo que enfrentarse a condiciones de sequía genera un retraso e incluso la muerte de plantas. Estudios muestran que cuando las plantas se deshidratan, se manifiesta un estrés por sequía y esto desencadena una acumulación de transcritos RD29A, RD20 y AtGOLS2 los cuales disminuyen cuando se da la rehidratación. En este orden de ideas, estudios correlacionan las alteraciones de la proteína histona H3 lisina 4 trimetilada (H3K4me3) con la transcripción activa, sugiriendo que esta marca de la cromatina puede tener el papel de memoria en la transcripción de los genes, debido a que se enriquece por la sequía y se mantiene durante la rehidratación.
En cuanto a estrés por baja humedad, se ha demostrado que la principal pérdida de agua en las plantas se genera a través de los estomas, los cuales a su vez suelen estar relacionados genética y climáticamente a estas, estos factores tienen una relación directa sobre la absorción de agua y minerales del suelo responsables del buen crecimiento y desarrollo vegetal. En este sentido, cada factor climático influye al desarrollo de un gen de expresión distinto y que estos pueden ser trascritos de generación en generación tal es el caso del fenotipo SI por estrés a baja humedad en donde varios sitios de loci son trascritos por bHLH SPCH y FAMA. Por otra parte, está el estrés térmico, los efectos del cambio climático en las condiciones de adaptación de las plantas juega un papel importante en el aumento de las temperaturas, en este sentido la trasposición de genes es de vital importancia al inducir resistencia al aumento de temperaturas como ocurre con el retrotrasposón ONSEN en A. thaliana que a través de un ARN no codificante se convierte en ARN de doble cadena por RDR6. De igual forma, la termo-tolerancia generada por genes y por complejos proteicos en las plantas está inducido directamente por aumentos en las condiciones climáticas que son efectos directos de impactos ambientales.
Finalmente haciendo referencia a la inmunidad de las plantas, el efecto que tienen los factores externos llámense bióticos o abióticos en las plantas desencadenan una serie de reacciones, las cuales se reflejan en estas a través de un sistema de cebado de genes o mutaciones creando así una memoria de estrés, lo que protege a las plantas contra ataques futuros e induce a una capacidad de defensa rápida y robusta mediante la mejora de los mecanismos moleculares asociados con la inmunificacion; tal es el caso del efecto de la bacteria Pseudomonas syringae en donde plantas afectadas por esta y con poco MET1 presentaron una mayor resistencia al efecto del patógeno. En este mismo sentido algunas plantas al detectar el efecto de factores externos activan sistemas de resistencias en donde se genera una liberación de sustancias efectoras y/o avirulentas suprimiendo el impacto negativo de esta sobre el tejido vegetal.
Prezados Maria Quiñones, Elias Florez y Jesus Ayala, sin menospreciar el trabajo de ninguno de los otros grupos, considero que esta es la mejor reseña presentada. Felicidades al grupo. Sin embargo, ustedes usaron 803 palabras en su síntesis, intentaremos bajarlo a 500 palabras en la próxima. De regalo se te da una puntuación de +0,3 y 0,1 para el siguiente ejercicio
Estudiante: Anthony Ricardo Ariza González y Lina María Mestra González – 16/03/2022
Reseña Artículo: “Memoria epigenética para la respuesta al estrés y adaptación en plantas”.
En los últimos años gracias a las variaciones que han existido en la oferta agroecológica de cada zona, las plantas como organismos se encuentran expuestas en una constante de variabilidad con los diferentes parámetros ambientales dentro de ellos y uno de los mas importantes es precisamente la temperatura y sin duda alguna la disponibilidad de agua y nutrientes en la solución del suelo. Lo anterior ha generado una gran amenaza en la existencia de algunas especies vegetales, por lo cual, estas han tenido que desarrollar mecanismos de adaptación y defensa dentro de su fisiología para enviar y recibir señales y redes de transcripción de genes que respondan a estos estímulos ambientales. Uno de los mecanismos mas utilizados para recordar eventos en las plantas es la memoria conocida como cebado de defensa que permite controlar las respuestas a ataques de agentes bióticos, por ejemplo; sin embargo, este ha permitido tener una respuesta en menor tiempo y con mayor fuerza a segundos eventos para poder sobrevivir. Del mismo modo este sistema de defensa puede dar respuesta a algunos tipos de estrés de carácter abiótico como lo es la sequía o periodos largos sin precipitaciones; para ellos hay descritas algunos procesos en las plantas como la acumulación de compuestos intercelulares, modificación de proteínas y mecanismos epigenéticos, es decir, aquellos que pueden regular la expresión de genes sin una modificación en la secuencia del ADN; como respuesta al estrés.
Cuando se tiene poca disponibilidad de agua para las plantas, esta tiene un efecto impactante tanto en el crecimiento, desarrollo y supervivencia de una especie vegetal, ya que cuando hay señales internas en la planta de periodos de sequía al final va a ser traducido como efectos en la expresión génica que normalmente van acompañados de modificaciones tato en las cromatinas como en las histonas debido a la deshidratación que circunda a los genes que se encargan de estar alerta bajo estas condiciones. Bajo condiciones de estrés por déficit hidrico normalmente hay una acumulación de algunos transcritos, que luego durante la rehidratación estos niveles caen a rangos normales; de acuerdo a la variación de estos transcritoslos procesos de acetilación de aminoácidos y moléculas se va a correlacionar con la forma activa de la expresión de los genes y presencia de la molecula de replicas ARN que tienden a incrementar transitoriamente en estos períodos. Las marcas causadas en las cromatinas pueden tener un papel fundamental en la memoria de transcripción de los genes expresados.
Existenun tipo de proteínas llamadas (PRC2) POLYCOMP REPRESSIVE COMPONENT Y (TrxG) TRITHORAX GROUP, que se encargan de reprimir y actuvar la transcripción de genes de forma epigenética y que en su interacción con el gen (FLC) FLOWERING LOCUS C juegan un papel importante en la memoria de la duración de las bajas temperatura en épocas de invierno, que tiene que presentarse para la vernalización. Así mismo no se ha encontrado ningún tipo de correlación entre los patrones de expresión génica y los niveles de metilación del ADN en especies como Arabidopsis thaliana.
Por otro lado, bajo condiciones de poca humedad en el ambiente se genera un tipo de estrés en las plantas, ya que la perdida de agua vía estomas es de mucha importancia para la absorción de nutrientes en las plantas. De esta forma tenemos entonces, que el desarrollo de los estomas se encuentra estrechamente correlacionado con redes genéticas, variables ambientales y niveles de dióxido de carbono. Existen unos factores de transcripción denominado (Bhlh), que están involucrados en el proceso de transformación de células epidérmicas de la hoja en células guardas.
Hay una proporción existente entre los estomas y otras células epidérmicas y su desarrollo esta regulado por los niveles de humedad relativa; de tal forma que una baja humedad relativa puede desencadenar una acumulación de pequeños ARN de interferencia que interactúan con otros genes que se encargan de codificar factores de transcripción bHLH necesarios para el desarrollo estomático.
Existen cambios en el estado de metilación de ADN de algunos loci de las plantas que pueden ser heredables a lo largo de varias generaciones. Se ha observado que existe un efecto transgeneracional del estrés por baja humedad para aquellas con fenotipos SI, lo cual indica que se puede manifestar durante al menos una generación por cambios en el estado de metilación del ADN en varios sitios de transcripción .
Anthony Ricardo Ariza González y Lina María Mestra González, sus post fue recibido de acordo com que fuera pedido. Por supuesto, por su contribuició se ha un regalo de 0,3 puntos, lo máximo que se puede dar a este tipo de actividade extra.
Gracias por su colaboración = 0,3 puntos extras
Em nome de Cristian Camilo Pacheco Mendoza, republico su reseña
El cambio climático que se enfrenta en la actualidad, que se presentan de forma acelerada y las plantas como seres vivos se ven afectadas por las diferentes condiciones adversas, a diferencia de los seres humanos que tienen la posibilidad de evadir ciertas condiciones, las plantas deben generar sus propias reacciones y cambios en la expresión de sus genes y en su fisiología dentro de sus funcionamiento para así garantizar la supervivencia de su especie.
Las plantas son organismos sésiles que están propensos a factores estresantes bióticos y abióticos, así mismo han desarrollado mecanismos sofisticados de adaptación y defensa por medio de señalización y redes de transcripción de genes que responden a señales ambientales. Estudios recientes sugieren que las plantas presentan una memoria de estrés. Fenómeno a través del cual se retiene la información sobre una señal de estrés pasada y da como resultado una respuesta modificada ante un estrés recurrente o una respuesta sostenida después de la señal de estrés.
Uno de los sistemas de memorias más conocido es el denominado “cebado de defensa” que controla la respuesta al ataque de un patógeno o estrés abiótico. Este fenómeno describe un estímulo ambiental o señal de estrés que modifica una planta para una futura exposición, aumentando así sus posibilidades de supervivencia.
Según algunos autores existes mecanismo de cebado entre las especies de plantas tales como: acumulación de compuestos intermedios en los compartimientos celulares; modificación de proteínas reguladoras claves: y los mecanismos epigenéticos. Este último tiene un papel fundamental en el aspecto del control de la expresión génica a través de la metilación del ADN, modificación de histonas y pequeños ARN.
El agua es una molécula fundamental en la mayoría de los procesos fisiológicos de las plantas y a lo largo de la evolución estas mismas han desarrollado diferentes respuestas y adaptaciones que le permiten sobrevivir en condiciones de déficit hídrico. Una de las principales respuestas se ha demostrado en Arabidopsis thaliana, en las que las señales de estrés por sequía se traducen en la modificación de la expresión génica acompañado en el cambio del estado de la cromatina y la modificación de la histona.
Bajo estas condiciones de estrés la capacidad de respuesta transcripcional de los genes relacionados al alza por estrés por sequía está correlacionados con cambios en la modificación de histonas. En condiciones fuertes de sequía los genes transcritos RD29A, RD20 Y AtGOLS2 se acumulan; una vez la planta inicia el proceso de recuperación por estrés por sequía (rehidratación) las cantidades de estos genes transcritos disminuyen rápidamente, de acuerdo con los niveles cambiantes de las transcripciones, la acetilación de la lisina 9 de la histona H3 (H3K9ac), que se correlaciona con el estado activo de la expresión génica, y la presencia de la ARN polimerasa II en estas regiones génicas aumentan transitoriamente en condiciones de estrés por sequía y disminuyen durante el período de recuperación de la rehidratación.
La respuesta al estrés por sequía se memoriza a través de la modificación de histonas en varios genes regulados al alza por estrés por sequía, según estudios H3K4me3 es un buen marcador de activación génica y memoria de estrés. Ya que la exposición constante a condiciones de estrés por sequía permite a las plantas responder a un nuevo estrés mediante mecanismos de adaptación más rápidos en los patrones de expresión génica en comparación con plantas no sometidas a estrés por sequía.
Mientras que los niveles de inducción de los transcritos RD29A y COR15A son los mismos en cada tratamiento de estrés, los genes transcritos RD29B y RAB18 se acumulan de forma progresiva, es decir, los niveles aumentan en comparación al tratamiento por estrés anterior.
Las proteínas PRC2 Y TrxG reprimen y activan la transcripción de genes de manera epigenética al interactuar con la cromatina del gen FCL estos son fundamentales en la memoria de duración de las bajas temperaturas invernales.
Las plantas al sufrir un estrés busca perpetuarse y poder cumplir su ciclo de vida acelerando muchos de sus procesos cuando se presentan unas condiciones desfavorables para su normal funcionamiento como es el caso de la baja humedad donde la planta lo que inmediatamente toma como acción es acumular ARN de injerencia y lo que conlleva a que inicien varias interacciones entre el ARN y los LOCIS FAMA esto tiene una injerencia directa en la planta ya que son factores de transcripción necesarios para que los estomas de la planta puedan tener un mayor desarrollo lo que puede presentar es que se presente una variación en el peso seco más que todo en plantas de origen silvestre aunque se hace relación a que se necesita una mayor investigación para poder identificar los cambios genéticos que la planta experimenta cuando se presenta una baja humedad, sobre todo con la relación de toma de nutrientes desde la solución del suelo donde forma parte fundamental ya que para la planta cumplir con todas sus funciones requiere de la presencia de muchos de ellos
Las altas temperaturas son un importante estrés abiótico y el calentamiento global ha acelerado el aumento de la temperatura limitando así el crecimiento y producción de las plantas. Por lo tanto, las plantas han desarrollado mecanismos para hacer frente a tales condiciones.
Estudios indican que la transposición del retrotransposón ONSEN en A. thaliana implica un mecanismo epigenético. ONSEN es un retrotransposón de tipo LTR sensible al calor, que se mejora en varias vías de RdDM, confiere sensibilidad al calor a los genes cercanos al nuevo sitio de inserción. Los transcritos loci ONSEN se transcriben de forma inversa como ADN extracromosómico y luego se integra en el genoma del huésped.
ONSEN tiene un elemento de choque térmico (HSE) en su región promotora que puede unirse a factores de transcripción de choque térmico del huésped y permitir que el retrotransposón se transcriba en condiciones de estrés térmico.
En esta vía, un ARN no codificante, el precursor 1 de siARN que actúa en Trans (TAS1) se convierte en un ARN de doble cadena mediante RDR6 utilizando una guía miR173; a su vez, este ARN de doble cadena se procesa en una matriz de 21 nucleótidos de ARN de interferencia pequeña que actúan en trans (ARNsi) por la enzima DICER-LIKE 4 (DCL4) RNase III. Los siRNA derivados de TAS1 son inducibles por calor y se unen al OBJETIVO TAS1 INDUCIDO POR CALOR (HTT) genes que confieren termotolerancia en la planta mediante la acción del complejo proteico HSP70. Los factores de transcripción HsfA1 se unen directamente al HSE en el promotor HTT y, por lo tanto, inducen termotolerancia.
Los pequeños ARN en temperaturas ambiente limita de manera antagónica el objetivo de Hsf1A, los genes HTT y los retrotransposones ONSEN.
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testigo 18/03/2022
Memoria epigenetica para la respuesta al estrés y la adaptación de las plantas
Reseña
Presentado por Ana Milena Vasquez Bettin
Las plantas están expuestas a cambios ambientales, es decir a factores abióticos como cambios de temperatura, intensidad de la luz, disponibilidad de nutrientes y agua, tambien los factores bióticos como el ataque de patógenos y plagas son determinantes para estimular a las plantas a desarrollar mecanismos de defensas que guardan en su memoria y funcionan como un disco duro donde almacenan acontecimientos pasados con el propósito de adaptarse a nuevas dificultades. En las plantas uno de los sistemas de memoria más conocida es el cebado de defensas, el cual permite una respuesta rápida y fortalecida ante el patógeno o insecto en un segundo ataque en comparación con el primero, aumentando asi sus posibilidades de supervivencia, el cebado tambien se puede encontrar en respuestas al estrés abiotico por ejemplo el estrés por sequia donde las plantas tienen que desdoblar moléculas complejas (proteínas) en sus componentes fundamentales (aminoácidos) para la reestructuración de las proteínas y nueva síntesis con el cumplimiento de las fases fenológicas o translocación de nutrimentos. Este estado está relacionado con la senescencia de la planta y tambien con situaciones en las cuales las plantas crecen en condiciones de suelos desbalanceados y ambientes inadecuados. El agua es una molécula fundamental en la mayoría de los procesos celulares, por lo tanto, su disponibilidad tiene un efecto directo en el desarrollo y supervivencia de las plantas, tanto que se ha demostrado que las señales de sequia se traducen en efectos sobre la expresión génica, bajo condiciones de estrés por sequia los transcriptos RD29A, RD20 Y AtGOLDS2 se acumulan; durante la rehidratación, las cantidades de estos transcriptos caen al nivel basal. Junto con los niveles cambiantes de los transcriptos, la acetilación de la lisina 9 y de la histona H3, que se relaciona con el estado activo de la expresión génica, y la presencia del ARN polimerasa II en estas regiones génicas aumentan transitoriamente bajo condiciones de sequía y luego caen durante el periodo de recuperación de la hidratación. Cuando las planta está expuesta varias veces a condiciones de estrés por sequia permite a las plantas responder a un nuevo estrés por medio de cambios adaptativos con mayor rapidez en comparación con las plantas no expuestas previamente a estrés por sequía. En la tolerancia a las sequia está relacionada a la acción de la polimerasa II (Ser5P) ya que funciona como memoria de estrés.
Por otro lado la baja humedad es considerada un estrés para las plantas dificultando el desarrollo debido al déficit hídrico producido por la transpiración siendo la principal causa de pérdidas económicas y del fracaso de muchos cultivos en el mundo, partiendo de este punto se considera importante la cutícula la cual sirve para restringir la evaporación del agua de las superficies externas de las células epidérmicas foliares, además protege a las células epidérmicas y a las del mesófilo subyacente de un potencial desecación letal. La integridad de la epidermis y de la cutícula que la recubre es interrumpida por los estomas los cuales están controlados por una red genética que esta influenciada por factores como intensidad de luz y los niveles de dióxido de carbono. Los transcritores básicos de hélice-bucle-helice (bHLH) están involucrados en la transformación de las células de la epidermis de la hoja en células protectoras, uno de estos factores de transcripción FAMA están controlados por PRC, y son determinantes en la proporción de los estomas con respecto a otras células epidérmicas, controlados por los niveles de humedad relativa que experimenta la planta durante su desarrollo, si la planta estuvo expuesta a baja humedad relativa empezará a acumular ARN de interferencia (siARN) donde interactúa con los loci FAMA que codificaran los factores de transcripción (bHLH) fundamentales en el desarrollo estomático donde la planta expresara un mayor índice estomático (SI) todo este proceso esta influenciado por las vías de metilación del ADN dirigido por el ARN (RdDM) y pueden ser hereditarios durante generaciones.
Es relevante mencionar que uno de los mecanismos de respuesta al estrés por los niveles de temperatura está determinado por la activación de genes, específicamente en la transposición del retro transposón ONSEN, el cual es de tipo larga repetición terminal (LTR) que se activan transcripcionalmente bajo estrés térmico. El estrés por calor es uno de los factores ambientales más importantes que afectan a la transpiración sin dejar de lado la temperatura, velocidad del viento y suministro de agua.
Las plantas que han sido atacadas por insecto o por patógenos o han sido sometidas con tratamientos de ácido salicílico, ácido jazmonico utilizan la vacuola como caja de almacenamiento de sustancias toxicas que le permitirá responder a posteriores ataques, indicando que la inmunidad de las plantas está determinada por el cebado de genes induciendo la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) y la expresión de genes de respuesta inmunitaria, además de estas respuestas PTI, induce la supresión de genes en la maquinaria RdDM y permite la expresión de secuencias genómicas previamente silenciadas como el ONSEN, EVADE elAtSN1 y la repeticiones del ADNr.
En términos generales para que las plantas desarrollen mecanismos de defensas, eventualmente deben estas sometidos a cambios ambientas como cambios de temperatura, intensidad de la luz, disponibilidad de nutrientes y agua, tambien al ataque de patógenos y plagas que en consecuencia generan un estrés y en respuesta la planta activa unos genes que estimularan la expresión de estos ya sea fenotípica o genotípicamente como por ejemplo aumentar de la proporción estomática, revertir la síntesis de proteínas o producir sustancias que le permitan responder al ataque de patógenos o plagas, todos estos mecanismos de defensa la planta los utiliza con el único fin de garantizar su supervivencia.
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Estudiante: I.A Alberto José Tello Coley 16/03/2022
Reseña Artículo: “Memoria epigenética para la respuesta al estrés y adaptación en plantas”.
Las plantas cuentan con mecanismos de defensa que las ayudan a detectar cambios en el ambiente mediante cascadas de señalización y redes de transcripción de genes, estos procesos permiten a las plantas recordar eventos ambientales pasados a través de sistemas de inducción o cebado de defensa, los cuales controlan la respuesta de la planta a ataques de patógenos, insectos y condiciones ambientales desfavorables produciendo respuestas de defensa más rápidas a comparación de un primer evento.
La inducción de defensa puede desarrollar diferentes estrategias dependiendo de la especie de planta como, acumulación de metabolitos secundarios en compartimentos celulares, modificación de proteínas (fosforilación de quinasas) y mecanismos epigéneticos.
Los mecanismos epigenéticos controlan la expresión génica de varios procesos sin alterar la secuencia de ADN, estos cambios modifican la respuesta de la planta a diversos estímulos ambientales como, la respuesta a la vernalización, defensa contra parásitos y estrés ambiental.
El estrés ambiental es un factor importante a tener en cuenta en la producción de cultivos, puesto que infiere directamente en los rendimientos y procesos fisiológicos de importancia para la planta como, fotosíntesis, regulación estomática, absorción de nutrientes, desarrollo y crecimiento.
La estimulación ambiental produce cambios epigenéticos en las plantas.
El estrés por sequía produce cambios epigenéticos en el ADN directamente sobre la cromatina que rodea los genes sensibles a la sequía, estos cambios incluyen modificaciones en las colas de las histonas; en condiciones de sequía las transcripciones RD29A, RD20 y atGOLS2 se acumulan y en condiciones de rehidratación caen hasta su nivel más bajo, se tiene evidencia de otro tipo de trascripciones como la (H3K4me3) que se sugiere tiene un papel de memoria frente al estrés por sequía, ya que aumenta durante el evento de sequía y se mantiene en algunos niveles durante la rehidratación, así mismo la transcripción H3K4me3 tiene un poder acumulativo, es decir, que los niveles basales en el siguiente estimulo de estrés son mayores que en la estimulación de estrés por sequía anterior.
El funcionamiento de los estomas está controlado por una red genética estimulada por variables ambientales como la intensidad de la luz y los niveles de CO2, se sabe que el índice estomático (SI) que es la proporción de células estomáticas con respecto a células epidérmicas esta controlado por la humedad relativa durante el desarrollo de la planta.
Existe evidencia de factores de transcripción como FAMA involucrados en la vía de diferenciación de las células epidérmicas a células protectoras, la baja humedad relativa estimula la acumulación de ARN pequeño de interferencia que interactúa con los transcriptores FAMA y SPCH, los cuales codifican a su vez factores de transcripción de bHLH necesarios para el desarrollo estomático. En plantas silvestres con mutación en cromometiltransferasa 3 (cmt3) muestran un peso seco reducido, otro tipo de doble mutación en dominio reordenado metiltrasferasa 1 y 2 (drm1/2) o metiltransferasa 1 (met1) son resistentes a efectos por baja humedad, en plantas con mutación dicer-like 3 (dcl3) o RNA polimerasa dependiente de ARN (rdr6) tienen un SI más alto que plantas salvajes bajo condiciones de humedad relativa baja. Se sabe que los cambios en el estado de metilación del ADN en algunos loci pueden ser hereditarios como por ejemplo el efecto de la baja humedad para el fenotipo SI, el cual se manifiesta en la metilación de varios sitios de FAMA y SPCH del factor de transcripción bHLH.
Otro estimulo ambiental adverso es el estrés por calor o altas temperaturas, el cual tiene un efecto directo y significativo sobre el crecimiento de las plantas y el rendimiento de los cultivos, recientemente sea estudiado un mecanismo epigenético en A. thaliana que involucra la transposición del retrotransposón ONSEN, el cual es un retrotansposón de copia de repetición de terminal larga (LTR) que se activa bajo estrés por calor. Recientemente se dilucidó una de las vías de respuesta a estrés por calor; un ARN no codificante, precursor 1 de siARN de acción trans (TAS1) se convierte en ARN de doble cadena por RDR6 utilizando una guía miR173, luego este ARN de doble cadena se procesa sobre una matriz de 21 nucleótidos trans actuando sobre pequeños ARN de interferencia (ta-siARN) por la enzima DICER-LIKE 4 (DCL4). Los tas1 y siARN derivados son inducibles por calor y se unen a un gen TAS1 objetivo inducido por calor (HTT) el cual confiere termotolerancia en la planta mediante un complejo proteico (HSP70), adicionalmente la vía de ARN pequeño (siARN) permite la acumulación de transcriptores (H3K4me) que sugieren memoria de estrés por calor al igual que en el estrés por sequía.
Finalmente, la inmunidad de las plantas frente al ataque de patógenos e insectos ha sido ampliamente estudiada, por ejemplo, la acumulación de metabolitos secundarios en las vacuolas de las células sirve como respuesta inmediata al ataque y como memoria a posteriores ataques, en muchos casos el cebado de defensa activa respuestas rápidas mediante mejoras en los mecanismos moleculares relacionados con la inmunidad de las plantas. La inducción de defensa está relacionada con alteraciones de histonas, concretamente con la acetilación de histonas H3, H4 y H3K4me3. Análisis de genoma muestran cambios en los patrones de metilación de ADN denominado regiones metiladas diferencialmente (DMR) como respuesta al ataque de patógenos.
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MEMORIA EPIGENÉTICA PARA RESPUESTA AL ESTRÉS Y ADAPTACIÓN EN PLANTAS
1. Introducción
Las plantas están expuestas a distintos factores bióticos y abióticos; al ser sésiles tienen que afrontar condiciones ambientales desfavorables. Sin embargo, han evolucionado en sus mecanismos de adaptación y defensa, donde participan cascadas de señalización y redes de transcripción de genes. Teniendo en cuenta que las perturbaciones ambientales pueden ocurrir con frecuencia, es propicio para las plantas, poder “recordar” estos sucesos y utilizar esa información almacenada para adaptarse a los nuevos desafíos. Han desarrollado un sistemas de memoria denominado “cebado de defensa”, que regula la respuesta ante el ataque de un patógeno o herbívoro; e incluso se puede encontrar para varias respuestas de estrés abiótico, como el estrés por sequía. Lo relevante de este mecanismo es que, durante segundos ataques, la planta genera una respuesta más rápida y robusta, prolongando de esta forma su supervivencia. Entre las estrategias de cebado podemos mencionar la acumulación de compuestos intermedios en los compartimientos celulares, la modificación de proteínas reguladoras clave y mecanismos epigenéticos. Dentro de los diversos tipos de estrés en plantas podemos mencionar el estrés por sequía, baja humedad, estrés por calor y por el ataque de herbívoros y patógenos. A continuación, revisaremos cada uno de ellos.
1.1. Estrés por sequía
El agua constituye el medio para el movimiento de moléculas dentro y entre las células, e influye en gran medida en la estructura de moléculas esenciales como las proteínas, ácidos nucleicos, polisacáridos, entre otros compuestos celulares y participa directamente en muchas reacciones bioquímicas esenciales como la fotosíntesis.
Arabidopsis thaliana es una planta modelo, que ha sido objeto de estudio ante diversos estreses ambientales, entre ellos el estrés por sequía, donde las señales se traducen en efectos sobre la expresión génica. Este proceso va acompañado de cambios en el estado de las cromatinas y las modificaciones en las colas de las histonas. Durante el estrés hídrico se almacenan los transcritos de RD29A, RD20 y AtGOLS2; cuando hay rehidratación, estas transcripciones caen al nivel basal. Además, la presencia de la ARN polimerasa II en las regiones génicas se elevan temporalmente en condiciones de estrés por sequía y luego se da una caída durante el período de recuperación de la rehidratación. Sin embargo, ante las diversas exposiciones a sequía, las plantas responden a un nuevo estrés mediante cambios adaptativos más rápidos en los patrones de expresión génica en comparación con las plantas que no han estado expuestas.
Mientras que el cambio progresivo en la expresión génica y la acumulación de transcritos puede ser el resultado de un aumento progresivo de H3K4me3 y la fosforilación de la serina 5 (Ser5P) de la ARN polimerasa II durante el proceso de recuperación de la deshidratación, puede verse relacionado con la memoria del estrés en las planta. También se destaca el papel de ciertas proteínas estudiadas en A. thaliana (PRC2), (TrxG), (FLC) y (ATX1) en la activación génica con respecto a un posible funcionamiento en la memoria del estrés por sequía.
1.2. Estrés por baja humedad
La baja humedad relativa desencadena la acumulación de pequeños ARN de interferencia (ARNsi) que interactúan con los loci FAMA y SPEECHLESS (SPCH) que codifican los factores de transcripción bHLH necesarios para el desarrollo estomático, partiendo de que los estomas son esenciales para llevar a cabo distintos procesos bioquímicos en la plantas tales como la fotosíntesis y respiración.
El índice estomático (SI) y la proporción de estomas con respecto a otras células epidérmicas, está controlado por los niveles de humedad relativa durante el desarrollo, por lo que se ha identificado un efecto transgeneracional del estrés por baja humedad para el fenotipo (SI); este efecto se manifiesta durante al menos una generación mediante cambios en el estado de metilación del ADN en varios sitios de los loci del factor de transcripción SPCH y FAMA bHLH, lo cual puede acarrear problemas en el crecimiento de las plantas, tardando más tiempo en obtener un tamaño adecuado.
1.3. Estrés por calor
Porch & Hall (2013), definen el estrés por calor como la elevación de la temperatura por un período lo suficientemente prolongado como para causar daños irreversibles en el metabolismo y el desarrollo de las plantas; es un fenómeno complejo que involucra la duración del estrés, la tasa de su incremento y las temperaturas máximas alcanzadas.
Ito et al., (2011) & Matsunaga et al., (2012), informaron que la transcripción del retrotransposón ONSEN en Arabidopsis comprende un mecanismo epigenético que se activa transcripcionalmente bajo estrés por calor. Los loci ONSEN se transcriben inversamente como ADN extracromosómico y luego se integran al genoma del huésped. Este retrotransposon tiene un elemento de choque térmico (HSE) dentro de su región promotora que puede unirse a los factores de transcripción del choque térmico del huésped y permitir que ONSEN se transcriba en condiciones de estrés por calor.
Por otro parte, Li et al., (2014), aclararon las respuestas de la vía epigenética al estrés por calor, donde un ARN no codificante se convierte en otro ARN de doble cadena. A su vez, este ARN de doble cadena se procesa en una matriz en fase de 21 nucleótidos de ARNs de interferencia pequeños; este proceso es mediado por enzimas y factores de transcripción que inducen termotolerancia en las plantas.
1.4. Inmunidad de las plantas
Los arsenales de defensa de las plantas se han estudiado desde mucho tiempo; En las plantas de tabaco se han identificado reservas de nicotinas en sus vacuolas posterior al ataque de insectos o del tratamiento con jasmonatos. Estas reservas son claves para la protección de las plantas ante nuevos ataques y funcionan como memoria del estrés.
Taiz & Zeiger (2015), señalan que algunas legumbres sintetizan inhibidores de α-amilasa, enzima que se encarga de digerir el almidón en los herbívoros. Otras especies producen lectinas, que son proteínas de defensa que se unen a carbohidratos; después de ser ingeridas por los herbívoros, las lectinas se unen a las células epiteliales que recubren el tracto digestivo e interfieren con la absorción de nutrientes.
Por otro lado, se ha demostrado que plantas tratadas con ácido salicílico o un análogo sintético pueden mejorar la expresión de factores de transcripción del tipo WRKY en respuesta a un estrés posterior. Esto está asociado con la modificación y acetilación de histonas, principalmente H3, H4 y H3K4me3. Asimismo, las plantas defectuosas en metiltranferasas o que portan mutaciones triples de metiltransferasa, drm1, drm2 y cmt3, muestran mayor resistencia a la bacteria patógena Pseudomonas syringae. De igual forma, las respuestas de Inmunidad desencadenada por Patrones (PTI) induce la activación de cascadas de Proteínas Quinasas Activadas por Mitógenos (MAPK), la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) y la expresión de genes de respuesta inmune.
2. Conclusión
Las plantas han desarrollado mecanismos epigenéticos como supervivencia a diversos tipos de estreses abióticos como la sequía, la baja humedad y el calor; y estreses bióticos como el ataque por patógenos e insectos. Estas condiciones les permiten a las plantas desarrollar un sistema de memoria para adaptarse a condiciones adversas y afrontar de forma más eficiente nuevos desafíos.
Ana Melisa Jiménez Ramírez y Yirlis Yadeth Pineda Rodríguez sus post fue recibido con sucesso y está disponible para todos a partir de ahora. Por su contribuició se ha un regalo de 0,3 puntos, lo máximo que se puede dar a este tipo de actividade extra. Pero ud usó 1165 palabras. Como yo no dice el máximo de palabras, no puedo reducir sus puntos, pero pido que en los próximos artículos su reseña no sea mayor do que 500 palabras
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