Functional Characterization of Monoterpenoid Indole Alkaloid (MIA) Biosynthetic Genes in Catharanthus roseus

The monoterpenoid indole alkaloids (MIAs) of Madagascar periwinkle (Catharanthus roseus) are known to be among the most important source of natural drugs used in various cancer chemotherapies. MIAs are derived by combining the iridoid secologanin with tryptamine to form the central precursor strictosidine that is then converted to most known MIAs, such as catharanthine and vindoline that dimerize to form anticancer vinblastine and vincristine. While their assembly is still poorly understood, the complex multistep pathways involved occur in several specialized cell types within leaves that are regulated by developmental and environmental cues. The organization of MIA pathways is also coupled to secretory mechanisms that allow the accumulation of catharanthine in the waxy leaf surface, separated from vindoline found within leaf cells. While the spatial separation of catharanthine and vindoline provides an explanation for the low levels of dimeric MIAs found in the plants, the secretion of catharanthine to the leaf surface is shown to be part of plant defense mechanisms against fungal infection and insect herbivores. The transcriptomic databases of Catharanthus roseus and various MIA producing plants are facilitating bioinformatic approaches to identify novel MIA biosynthetic genes. Virus-induced gene silencing (VIGS) is being used to screen these candidate genes for their involvement in iridoid biosynthesis pathway, especially in the identification of 7-deoxyloganic acid 7-hydroxylase (CrDL7H) shown by the accumulation of its substrate, 7-deoxyloganic acid and decreased level of secologanin along with catharanthine and vindoline. VIGS can also confirm the biochemical function of genes being identified, such as in the glucosylation of 7-deoxyloganetic acid by CrUGT8 shown by decreased level of secologanin and MIAs within silenced plants. Silencing of other iridoid biosynthetic genes, loganic acid O-methyltransferase (LAMT) and secologanin synthase (SLS) also confirm the metabolic route for iridoid biosynthesis in planta through 7-deoxyloganic acid, loganic acid, and loganin intermediates. This route is validated by high substrate specificity of CrUGT8 for 7-deoxyloganetic acid and CrDL7H for 7-deoxyloganic acid. Further localization studies of CrUGT8 and CrDL7H also show that these genes are preferentially expressed within Catharanthus leaves rather than in epidermal cells where the last two steps of secologanin biosynthesis occur.

Estudio comparativo de promotores de genes del complejo hGH-hPL que se expresan en placenta.

Tesis (Maestría en Ciencias con Especialidad en Biología Molecular e Ingeniería Genética) UANL

Biología molecular del complejo multigénico hGH-hPL : Potencial transcripcional de sus genes en un sistema de transcripción in vitro.

Tesis (Maestría en Ciencias con Especialidad en Biología Molecular e Ingeniería Genética) UANL.

Determinación de la frecuencia de mutaciones en los genes katG Y

Tesis (Maestria en Ciencias con Especialidad en Biología Molecular e Ingeniería Genética) UANL

Evaluación de la expresión de los genes endógenos hPLs y hGH-v en cultivo primario de placenta

Tesis (Maestría en Ciencias con Especialidad en Biología) UANL

Obtención de nuevos genes de la hormona del crecimiento en vertebrados

Tesis (Maestría en Ciencias con Especialidad en Biología Molecular e Ingeniería Genética) UANL

Participación de los genes blanco de p53: p21 y bax, en la muerte embrionaria causada por p53 en ratones carentes de mdm2

Tesis (Maestría en Ciencias con Especialidad en Inmunobiología) UANL

Determinación de polimorfismos en factores de transcripción que afectan la expresión de genes del virus del papiloma humano

Tesis (Maestría en Ciencias con Especialidad en Biología Molecular e Ingeniería Genética) UANL

Detección molecular de mutaciones de genes asociados al síndrome de deficiencia de la hormona del crecimiento humano

Tesis (Maestría en Ciencias con Especialidad en Biología Molecular e Ingeniería Genética) UANL

Estudio de los genes relacionados a prolactina en el gato doméstico(Felis catus)

Tesis (Maestría en Ciencias con Especialidad en Biología Molecular e Ingeniería Genética) UANL

Análisis de asociación de los genes receptor de rianodina (RYR-1) e insulin-like growth factor-2 (IGF-2) con caracteres productivos en una población porcina de tipo comercial en el estado de Nuevo León, México

Tesis (Maestría en Ciencias Veterinarias) U.A.N.L., 2006.

Actividad de genes ribosomales y asociación de cromosomas acrocentricos en la trisomia 21 y el aborto habitual

Tesis (Maestría en Ciencias Biológicas) U.A.N.L.

Efecto de factores en plasma y suero autólogos sobre la expresión de genes constitutivos y de regulación del virus de la leucosis bovina en células infectadas [por] Ma. Antonieta Lara Rodríguez

Tesis (Maestría en Ciencias con Especialidad en Microbiología) U.A.N.L.

Obtención de los genes de la hormona del crecimiento en el mono verde (Cercopithecus aethiopis), especie representativa de los monos del viejo mundo

Maestro en Ciencias con Especialidad en Biología Molecular e Ingeniería Genética) U.A.N.L.

Sobre-expresión de los genes HOX A10 transcrito 2, A11 y B13 en tejidos ováricos con patología maligna

Tesis (Maestro en Ciencias con especialidad en Inmunobiología) U. A. N. L., Facultad de Ciencias Biológicas, 2008.