Regulación supramolecular de la dinámica de biomembranas por Esfingolípidos y Fosfolípidos

Los cambios que ocurren durante el funcionamiento (normal o patológico) de biomembranas resultan de alteraciones de interacciones moleculares dinámicas. Éstas involucran a fenómenos supramoleculares críticos (cambios de fase, electrostáticos y topológicos) que regulan la organización, estabilidad, expresión y metabolismo de lípidos y proteínas de membrana. Para conocer los factores físico-químicos que controlan el comportamiento de biomembranas se deben utilizar técnicas que permitan un control preciso de la organización molecular. (...) Objetivos generales y específicos: El propósito a largo plazo de las investigaciones es establecer las bases moleculares y supramoleculares por las cuales interacciones entre esfingolípidos, fosfolípidos y sus derivados regulan la organización, reconocimiento y reactividad de biomembranas. Al presente se estudia: I) Control supramolecular de la catálisis enzimática interfacial por enzimas fosfohidrolíticas que median la transducción de señales a nivel de membrana. II) Modulación de la estabilidad de biomembranas por cambios críticos de composición de la interfase, interacciones y transiciones topológicas. III) Caracterización y transferencia a soportes sólidos y líquidos de capas monomoleculares de organización intermolecular controlada, formadas con membranas neuronales y gliales.

Manejo biotecnológico de la rizósfera en soja, maíz y maní: Control de factores bióticos y abióticos

El estudio de las relaciones entre la actividad microbiana en la rizósfera y la sanidad vegetal, así como su vigor, es esencial y básico para desarrollar un mayor rendimiento en el sistema de producción. (...) Objetivo General Dada la necesidad de aumentar la producción de los cultivos para cubrir las necesidades básicas de alimento en el mundo, tanto para destino humano como animal, como así la tendencia a reducir el uso de fertilizantes y pesticidas se propone una serie de investigaciones que permitan, a través del manejo biotecnológico de la rizósfera y exudados radiculares, obtener mayor fijación biológica del nitrógeno asegurando mayor sanidad y crecimiento del vegetal. Las posibilidades de incrementar los rendimientos y sanidad de los cultivos de soja, maíz y maní, haciendo uso de las modernas técnicas biotecnológicas de rizósfera, abren una perspectiva muy importante para la provincia de Córdoba, ya que son innovaciones tecnológicas de primer nivel que se están aplicando en países desarrollados. Objetivos Parciales - Caracterización e identificación de exudados radiculares de leguminosas de importancia regional, en distintas condiciones ambientales. - Efecto de dichos exudados sobre la trascripción de genes "nod" en <i> Bradyrhizobium - Rhizobium.i> Efecto de los mismos sobre quimiotaxis y proliferación de los de los principales grupos de microorganismos rizosféricos. - Selección de genotipos vegetales con exudados que permitan nodulación en situaciones de estrés. - Identificación y caracterización de dichos perfiles rizosféricos. Determinación de grupos de microorganismos predominantes y su efecto posible para la leguminosa. - Detección de cepas PGPR y NPR que se adapten a los exudados radiculares a los efectos de obtener una rizosfera con población estable, que garantice sanidad y mayor cantidad de sitios receptores para <i> Brady/Rhizobium.i> - Proyección a otros cultivos regionales.

Polimorfismos genéticos y plasticidad fenotípica en <i>Eragrostisi>, <i>Festucai> y <i>Amaranthusi>

La existencia de variabilidad genética y plasticidad fenotípica entre y dentro de los genotipos de <i> Eragrostis curvula i> (Schrad.) Nees s. Latinoamericana y <i>Amaranthusi> spp., permitirá cuantificar la asociación entre ambos descriptores poblacionales proporcionando conocimientos de interés teórico y práctico relacionados con el mejoramiento genético y la conservación del germoplasma de ambas especies. Un manejo eficiente de un banco de germoplasma depende del conocimiento que se tenga sobre la magnitud y la distribución intra e inter poblacional de la diversidad genética, conocimiento que además resulta imprescindible para desarrollar programas de mejoramiento. La caracterización de las colecciones consiste en el registro de caracteres altamente heredables que se expresan en todos los ambientes. Los caracteres morfológicos y las isoenzimas han sido ampliamente usados en estudios taxonómicos, genéticos y evolutivos. Actualmente utilizando los RAPDs obtenidos con el PCR se puede estudiar con más detalle la diversidad genética y conocer algunos genes que están implicados en caracteres agronómicos más complejos o loci de caracteres cuantitativos (QTLs). La magnitud de la respuesta de los genotipos a las condiciones ambientales puede ser considerada en términos de plasticidad fenotípica. La plasticidad fenotípica es un fenómeno poco estudiados en plantas, aunque existen evidencias que indican que es una respuesta rápida del individuo a cambios ambientales transcurridos en períodos de tiempo cortos. Este tipo de respuesta está directamente relacionada con procesos de adaptación de las plantas a la heterogeneidad ambiental y aparentemente estaría bajo control genético. (...) Objetivos Generales: - Determinar la asociación entre la diversidad observada en los caracteres cualitativos y la plasticidad fenotípica de los caracteres cuantitativos. Objetivos Específicos: - Caracterizar los diferentes genotipos de una colección de <i>Amaranthusi> spp. mediante marcadores morfológicos y bioquímicos. - Aplicar y comparar distintas metodologías para el análisis de la interacción genotipo-ambiente y la plasticidad fenotípica en <i>Festuca arundinaceai> scheb. - Evaluar la interacción genético-ambiental en <i>Eragrostis curvulai> (Schrad.) Nees s. Latinoamericana. y en <i>Amaranthusi> spp. y cuantificar la plasticidad fenotípica utilizando la metodología óptima seleccionada en base a los resultados de <i>Festuca arudinacea.i>

Caracterización de <i>Lepidópterai> perjudiciales en cultivos extensivos de la provincia de Córdoba

Las orugas, isocas, lagartijas o simplemente gusanos, estados inmaduros de <i> Lepidopterai>, constituyen uno de los grupos que mayores perjuicios ocasionan en los vegetales cultivados de la República Argentina. El consumo de ciertos tipos de plaguicidas como los piretroides, cuya acción biocida es marcadamente preferencial sobre estos insectos, y la utilización en menor grado de carbamatos y fosforados en el control de orugas, permite visualizar no sólo la importancia del gasto económico sino también el impacto ecológico que indirectamente causan los lepidópteros en zonas cultivadas. El uso poco racional de insecticidas induce la aparición de resistencia, por lo cual se aumentan las dosis de los productos usados para lograr efectos que antes se obtenían con poca cantidad de producto activo. Simultáneamente la ocurrencia de insectos dañinos que antes no causaban problemas por estar bien controlados biológicamente es una consecuencia de haber afectado parasitoides y predadores del sistema. Debe agregarse el impacto toxicológico sobre el hombre afectando su salud, no sólo a quienes están involucrados en la aplicación, sino a los consumidores que pueden ingerir residuos del tóxico en los vegetales comercializados. Al desarrollar un programa racional de control de plagas (MIP) es de capital importancia conocer el ciclo de vida de los organismos involucrados. (...) Objetivo General: * Identificar y establecer las fluctuaciones poblacionales de Lepidóptera que afectan cultivos de soja, maíz, sorgo, alfalfa, trigo y girasol de la provincia de Córdoba.

Evaluación del cepillado como método de enjambrazón artificial en el control de la Loque Americana en colmenas enfermas

La Loque Americana es la enfermedad de origen bacteriano más grave de la etapa larval de la abeja (<i>Apis melíferai>). Desde su detección en el país en 1989 ya se ha establecido en 11 provincias incluida Córdoba. Su agente causal es <i> Paenibacillus larvaei> White y su efecto final, la muerte de todo cría en su estadio de propupa. Es muy contagiosa, puede eliminar a toda la colmena y una vez establecida en una región difícilmente pueda ser erradicada por tratarse de una bacteria formadora de esporas que se diseminan: a través de determinados comportamientos de las abejas, con el polen o la miel y por la actividad del apicultor. Siendo Córdoba una provincia con posibilidades para incrementar esta actividad productiva donde ya la enfermedad está establecida, debe tenerse en cuenta que el manejo intensivo de las colmenas es factor desencadenante de diseminación. Se requiere, por lo tanto, contar con técnicas de control de probada efectividad, factibles de ser utilizadas por los productores en sus apiarios. Una manera de disminuir el grado de difusión es mantener lo más bajo posible los niveles de infección. (...) En Argentina, hasta el presente ninguna técnica por sí sola ha resultado eficaz. Este trabajo tiene como hipótesis demostrar que el enjambrado artificial, con la aplicación de un antibiótico durante el desarrollo inmediato posterior al trasvase de las colonias, puede resultar un método efectivo para el control de la enfermedad y la recuperación de los apiarios afectados de Loque Americana. El Objetivo del proyecto es determinar la eficiencia del Cepillado como método alternativo factible de ser usado para controlar la enfermedad y recuperar las colonias infectadas.

Conservación y manejo del ñandú (<i>Rhea americanai>)

Desde tiempos pre-hispánicos hasta nuestros días, el ñandú (<i>Rhea americanai>) ha sido aprovechado por el hombre para la obtención de carne, cuero, plumas, grasa y huevos. Durante los últimos 50 años se produjo una intensa explotación de esta especie debido a la alta demanda comercial. (...) No obstante, debido a las particulares circunstancias socioeconómicas que atraviesan las distintas explotaciones agrícolas-ganaderas tradicionales argentinas y a las condiciones favorables del mercado tradicionales argentinas y a las condiciones favorables del mercado internacional, existe un creciente interés en desarrollar planes de manejo tendientes a lograr un aprovechamiento sustentable de esta especie. (...) En Argentina, debido a que la cría de ñandúes es una actividad incipiente, es escasa la información sobre las enfermedades que afectan a esta especie y datos sobre los valores normales o anormales de sus parámetros fisiológicos básicos. (...) Otro aspecto relevante para el manejo de especies amenazadas y de criaderos comerciales o experimentales, es la determinación de la viabilidad genética dentro y entre poblaciones. Esto permite implementar acciones destinadas a revertir la pérdida de variabilidad, a reducir el nivel de endogamia (por selección de planteles de cría), o a penalizar el tráfico ilegal de ejemplares. (...) Objetivo General Proporcionar un modelo de manejo de poblaciones de ñandú que asegure la conservación del recurso en el largo plazo y que brinde el marco para un aprovechamiento económicamente rentable y competitivo de este recurso faunístico. Objetivos Específicos 1. Desarrollar experiencias piloto de manejo de poblaciones de ñandú. 2. Verificar y calibrar la estructura y los parámetros que integran el modelo teórico que hemos desarrollado para explicar la dinámica poblacional de esta especie. 3. Definir parámetros clínicos normales y diagnosticar y caracterizar las enfermedades presentes en animales de distinta edad, durante un ciclo anual y bajo diferentes situaciones de manejo. 4. Elaborar y comprobar estrategias de control para las enfermedades halladas. 5. Poner a punto la técnica de estudio de ADN en ñandú y probar su utilidad para la identificación individual y para el análisis de poblaciones bajo manejo.

Generación y adaptación de técnica de control fitosanitario en duraznero

La Provincia de Córdoba posee alrededor de un millón de plantas de frutales de carozos con una superficie de 1.084 has. La provincia ocupa el tercer lugar como productora de frutas y presenta un rendimiento medio de 15 ton/ha. Predominan las variedades de maduración temprana y semitemprana con muy buenas posibilidades de mercado. Este cultivo ha sido declarado de importancia prioritaria de la provincia por sus buenas posibilidades económicas. Uno de los aspectos más importantes de la calidad de producto es su correcta sanidad. Los países importadores son muy exigentes en este aspecto y también en lo que hace a ausencia de organismos de importancia cuarentenaria y de residuos de plaguicidas. Los objetivos generales del proyecto son disponer de un programa adecuado y eficiente de un control de las principales plagas, minimizar los residuos de plaguicidas y los efectos indeseables que causan en el ambiente y finalmente aumentar el rendimiento y la calidad de la fruta a cosechar y la rentabilidad de las plantaciones. En relación a las enfermedades se evaluará la incidencia de las enfermedades presentes, se caracterizará sistemáticamente la curva del desarrollo de la sarna de durazneros y se evaluará la influencia de distintos parámetros climáticos sobre esta enfermedad. Se realizarán ensayos de control de sarna con fungicidas. Con respecto a plagas animales se procurará identificar las especies plagas en durazneros, determinar el daño causado por <i>Cydia molestai> y <i>Ceratitis capitatai> y desarrollar un sistema de alarma de esta plaga. Se evaluará la efectividad de insecticidas sobre las plagas importantes y se elaborará alternativas de manejo integrado de las mismas. En relación a malezas se relevarán e identificarán las malezas de mayor importancia en las áreas productivas de Córdoba y se obtendrá información acerca de la interacción malezas-artrópodos. Se realizarán trabajos de laboratorio pero fundamentalmente se trabajará con metodología en campo del área del Cinturón Verde-Norte de Córdoba, zona de Villa Esquiú y Villa Retiro, sobre lotes de productores de durazneros.

Nematodos para el control de insectos perjudiciales: Descripción y aspectos de la biología de poblaciones de nematodos entomófagos

Los nematodos entomopatógenos son verdaderos reguladores de poblaciones de insectos: son parásitos estrictos o facultativos y matan indefectiblemente al huésped que parasitan. Las familias <i> Mermithidaei>, <i>Heterorhabditidae i> y <i> Steinernematidae i> son las más importantes de esta categoría. En Argentina poco se conoce acerca de estos nematodos, solo en Córdoba y Buenos Aires se están realizando estudios sobre el particular. Los resultados obtenidos en Córdoba, indican que la nematofauna autóctona es rica y variada: se ha descripto un nuevo género, cinco especies y numerosas poblaciones. Además se cuenta con el registro de cincuenta poblaciones más, en las regiones centro-sur de la Provincia. Además, se han estudiado diversos aspectos de la bioecología de algunas de las especies aisladas. Los resultados evidencian la presencia de un material con características particularmente interesantes en la relación huésped parásito y agresividad. El presente proyecto pretende contribuir al conocimiento de los nematodos detectados, recabar información acerca de la taxonomía, aspectos de la bioecología (resistencia, infectividad, modalidades del ciclo de vida, comportamiento de las larvas infectivas, especificidad, producción en condiciones de laboratorio-entre las principales). Estos trabajos están orientados a la selección de especies a ser utilizadas en el control biológico de insectos perjudiciales. Cabe mencionar que la naturaleza de este proyecto permite la participación de biólogos y alumnos interesados en la temática y por lo tanto la posibilidad de la formación de recursos humanos. Objetivos generales y específicos: El objetivo principal de esta línea de investigación es de contribuir al conocimiento de la diversidad de este grupo zoológico en nuestra provincia. Desde un punto de vista aplicado este estudio podría aportar el conocimiento de nuevos agentes para la utilización en el control biológico de insectos perjudiciales. Los objetivos específicos que se pretenden son: -Detección e identificación de poblaciones naturales. -Recuperación y obtención de cultivos puros. -Estudios taxonómicos y aspectos de bioecología de las poblaciones aisladas.

Efectos del deterioro producido por <i>Diaporthe phaseolorumi> var. <i>sojaei> sobre la calidad química del grano de soja

En la actualidad, la soja constituye la fuente más importante de aceite comestible y proteínas vegetales de alta calidad. Por tal motivo, el desarrollo de variedades con una composición química mejorada para satisfacer los requerimientos de la industria alimentaria se ha convertido, en los últimos años, en un objetivo prioritario para numerosos grupos de investigación. Existen tres factores principales que determinan la calidad química del grano de soja: a) los contenidos de proteínas y aceite, b) la composición química de los mismos, y c) el aspecto físico de la semilla. Ambos parámetros (físicos y químicos) son, definitivamente, los factores de mayor incidencia para establecer las pautas de comercialización. (...) Objetivos: 1) Analizar los contenidos de lípidos y proteínas, las composiciones acídicas y de esteroles y diferentes índices de los aceites en seis cultivares de soja sometidos a deterioro patológico inducido por <i> Diaporthe phaseolorum i> var. <i> sojaei>. 2) Evaluar la influencia de diferentes niveles de deterioro fúngico sobre los parámetros mencionados anteriormente. 3) Identificar y proponer el empleo de cultivares resistentes como método de control contra el hongo mencionado. Desafortunadamente, en nuestro país no existe información acerca de la influencia de diferentes niveles de deterioro por patógenos, en particular <i>Diaphorthe phaseolorum i> var. <i> sojaei>, sobre la composición química del grano de soja. Resulta entonces de fundamental importancia determinar el nivel aceptable de daño fúngico en granos destinados a consumo humano. En relación a los métodos utilizados para el control de hongos fitopatógenos, el de mayor practicidad y economía es el empleo de cultivares resistentes. Debido a que los mecanismos de resistencia al deterioro son regulados genéticamente, una vez identificados se podrán incorporar a cultivares de alta calidad alimenticia mediante los programas de mejoramiento genético que lleva a cabo el INTA.

Interacción trofoblasto - <i>Trypanosoma cruzii>: Rol de la fosfatasa alcalina placentaria en la nfección de la placenta humana

La invasión del <i>Trypanosoma cruzii> a la célula huésped es un proceso de endocitosis tipo ligando-receptor que produce aumento de Ca2+ citosólico y reorganización de actina cortical. En trabajos anteriores se había observado que la fosfatasa alcalina placentaria (FAP) estaba modificada en las placentas de embarazadas chagásicas con respecto a las placentas control. El <i>T.cruzii> secreta fosfolipasa C, y ésta podría tener alguna función importante en la interiorización del parásito a la célula huésped. La FAP es una enzima unida a membrana por glicosilfosfatidilinositol, y esta molécula es susceptible a la acción de la fosfolipasa C, por lo que se propone que la FAP podría estar involucrada en el proceso de interiorización del parásito a la célula placentaria, actuando como gatilladora de señales. Objetivo General: Determinar si la FAP y componentes del citoesqueleto del sinciciotrofoblasto de placentas humanas están involucrados en la interiorización del <i>T. cruzii> en infecciones realizadas <i>in vitroi>. Objetivos específicos: - Analizar la interacción de la FAP de sinciciotrofoblasto de placentas humanas con el <i>T. cruzii> en el proceso de interiorización a células placentarias en un modelo de infección <i>in vitroi> y estudiar la capacidad de invasividad del parásito a la célula placentaria bajo ciertas condiciones experimentales que alteran el funcionamiento normal de la FAP. - Determinar la existencia de reorganización del citoesqueleto de las células placentarias en la infección <i>in vitroi> con <i>T. cruzii>. - Comparar los resultados obtenidos con la placenta con experiencias similares realizadas en células HEP/2. Metodología: Mediante la utilización de un sistema <i>in vitroi> que simule infección placentaria por el <i>T. cruzii>, se determinó la participación de la FAP en este proceso. Los estudios se realizaron entre vellosidades placentarias humanas y tripomastigotes del <i>T. cruzii> y entre células HEp2 y tripomastigotes del <i>T. cruzii>.

Aplicación potencial de probióticos para la prevención y control de la matitis bovina. Potential aplication of probiotics for prevention and control of bovine mastitis.

Ubicada en el centro del país, Río Cuarto pertenece a las cuencas lecheras más importantes del país, localizadas en las provincias de Córdoba, Santa Fe, Entre Ríos y Buenos Aires. Córdoba, con una producción promedio anual de 2,4 mil millones de litros, contribuye con un 25 por ciento a la producción nacional que según informe de la Secretaría de Agricultura Ganadería y Pesca de la Nación (2006) ha alcanzado los 9.000 millones de litros al año, ubicándose en segundo lugar después de Santa Fe. La mastitis bovina es responsable de las mayores pérdidas económicas dentro del rodeo lechero, debido a los elevados costos de la terapia antibiótica, al retiro del animal del circuito productivo, y a las consecuencias negativas ocasionadas en la reproducción. Diferentes estrategias se han desarrollado en el país y el mundo, tendientes a minimizar los problemas ocasionados por la enfermedad. De ellos, la desinfección pre y post-ordeñe y la terapia con antibióticos al secado, son los métodos de control más ampliamente utilizados. Las terapias con antibióticos, formuladas para uso intramamario, frecuentemente resultan ineficientes para prevenir o eliminar las infecciones crónicas producidas por <i>S. aureusi>, principal agente causal de la enfermedad. A ello se suma el aumento en la frecuencia de cepas resistentes a los antibióticos, por lo que existen presiones cada vez mayores por parte de los entes reguladores para limitar el uso de los mismos en el ganado. La ineficacia de estos procedimientos para reducir la tasa de nuevas infecciones ha orientado la investigación hacia la búsqueda de métodos de control alternativos basados en el desarrollo de vacunas, inmunomoduladores o sustancias naturales, como un enfoque racional para controlar infecciones en animales utilizados en la producción de alimentos, o bien a la aplicación de medidas preventivas. El presente proyecto aborda el tema de la prevención de la mastitis bovina a través del estudio de una cepa de BL con propiedades probióticas en ensayos de inoculación in vivo en glándulas mamarias de bovinos para su futura aplicación en la prevención de la mastitis bovina. En particular se propone a) Determinar la capacidad de las BL seleccionada como potencial probiótico, a partir del aislamiento realizado por nuestro grupo de investigación y de otras previamente caracterizadas en el CERELA, para adherirse y colonizar el canal del pezón de la ubre, b) Profundizar en el estudio de los mecanismos involucrados en el efecto (benéfico o adverso) de la administración local de BL en el canal del pezón de la glándula mamaria y c) Estudiar las condiciones físico-químicas para la obtención de biomasa de BL y sustancias antagónicas. El proyecto sentará las bases para, en un futuro cercano, realizar el diseño de un producto a base de probióticos lo cual será un importante aporte socio-comunitario a la prevención de la mastitis bovina de altísima incidencia. El desarrollo de un producto con estas características permitirá la articulación con el sector productivo.

Mecanismos de Fotopercepción No-Visual y Control Circadiano en la Retina Interna de Vertebrados en Condiciones Fisiológicas y en un Modelo Animal de Ceguera. Mechanisms of Non-visual Perception and Circadian Control in the Vertebrate Inner Retina under Physiological Conditions and in Animal Model of Blindness.

La retina juega un rol esencial en el funcionamiento del sistema circadiano de los vertebrados al ser la encargada de sensar las condiciones de iluminación ambiental que ajustan el reloj interno con el fotoperíodo exterior a través de un circuito no-visual. Este circuito es independiente de la vía de formación de imágenes e involucra a las células ganglionares retinianas (CGRs) que proyectan a varias estructuras no-visuales del cerebro; esta vía es la encargada de regular el reflejo pupilar, la sincronización de los ritmos diarios de actividad, el sueño y la supresión de melatonina pineal. La retina contiene además un reloj autónomo que genera ritmos diarios autosostenidos en distintas funciones bioquímicas y fisiológicas, que le confiere la capacidad de predecir el tiempo y anticiparse en su fisiología a los cambios lumínicos a lo largo del ciclo día-noche. Este laboratorio ha demostrado por 1ra vez que las CGRs de pollo poseen osciladores endógenos que generan variaciones diarias en la biosíntesis de fosfolípidos (Guido et al, J Neurochem. 2001; Garbarino et al., J Neurosci Res. 2004a) y de la hormona melatonina con niveles máximos durante el día (Garbarino et al., J Biol Chem 2004b). Aún más, cultivos primarios de CGRs responden a la luz a través de una cascada bioquímica de fototransducción similar a la de invertebrados y que involucra la activación de la enzima fosfolipasa C (PLC) (Contin et al., FASEB J 2006). Estos cultivos fueron obtenidos a estadios embrionarios muy tempranos en dónde solo las CGRs son postmitóticas y mayoritariamente maduras. A estos estadios, los cultivos expresan marcadores de especificación de células ganglionares (pax6, brn3), la proteina Gq y los fotopigmentos melanopsina y criptocromos con gran homología con marcadores descriptos para fotorreceptores rabdoméricos de invertebrados (Contin et al, 2006). Recientemente comenzamos a investigar la percepción de luz en pollos GUCY1*, un modelo de ceguera, en animales que carecen de células fotorreceptoras-conos y bastones-funcionales. Resultados preliminares indicarían que la retina interna, y potencialmente las CGRs de estos animales conservarían la capacidad de responder a la luz regulando el reflejo pupilar y sincronizando los ritmos diarios de alimentación. La convergencia de osciladores y fotopigmentos en la población de CGRs podría contribuir al control temporal de la fisiología del organismo y regulación de funciones no-visuales. Son objetivos de este proyecto: a) Investigar el rol de las CGRs en el sistema circadiano estudiando: i- su habilidad para sintetizar melatonina y, su regulación por luz y dopamina; ii- su capacidad fotorreceptora intrínseca, investigando la presencia de fotopigmentos y componentes de la cascada de fototransducción fundamentalmente la vía de los fosfoinosítidos y la activación de PLC, mediante ensayos moleculares, bioquímicos y farmacológicos; b) Extender estos estudios a cultivos primarios de CGRs inmunopurificadas midiendo la respuesta a la luz sobre la síntesis de melatonina, y los niveles de los mensajeros 2rios Ca2+ y AMP cíclico, la inducción de genes tempranos y la regulación de la actividad NAT, enzima clave en la síntesis de melatonina; y c) Investigar la percepción de luz en pollos GUCY1*(ciegos), sobre distintas funciones no-visuales tales como el reflejo pupilar, la sincronización de los ritmos diarios de alimentación, la síntesis de melatonina y la expresión génica en animales expuestos a estimulación lumínica de distintas intensidades y longitudes de onda. Estos estudios permitirán construir el espectro de acción de la respuesta a la luz en los pollos ciegos a fin de identificar el/los fotopigmentos intervinientes en este fenómeno. Este proyecto profundizará el conocimiento sobre la capacidad fotorreceptora-no visual de la retina interna y particularmente de las CGRs, de la naturaleza de la cascada bioquímica que opera en las mismas y de los mecanismos de regeneración del cromóforo utilizado.

Regulación transcripcional y relación entre estructura y función de proteínas relacionadas con el metabolismo de colina en <i>Pseudomonas aeruginosai>. Transcriptional regulation and relationship between structure and function of proteins related with the choline metabolism in <i>Pseudomonas aeruginosai>.

El objetivo general de este proyecto es dilucidar los mecanismos de acción a nivel molecular de enzimas y proteínas involucradas en el metabolismo de colina en <i>Pseudomonas aeruginosai>, con énfasis en la identificación de residuos aminoacídicos críticos y regulación de la expresión de los genes en estudio. Los objetivos específicos que se palntean involucran abordajes bioquímicos y moleculares y serán llevados a cabo mediante técnicas de biología molecular y bioquímica (mutación sitio-dirigida, deleción génica, expresión y purificación de proteínas, fusión transcripcional a genes reporteros, etc). Planteo de hipótesis: las proteínas que se inducen por colina (fosforilcolina fosfatasa (PchP), fosfolipasa C (PlcH), acetilcolinestera (AchE), proteínas periplásmicas unidoras de colina (PUch) podrían compartir: a) una organización génica y responder a la regulación por proteínas regulatorias o a factores ambientales de manera similar; b) residuos aminoacídicos conservados que intervengan en la unión o interacción con diferentes ligandos, principalmente, colina. Para ello, se plantean los siguientes Objetivos Específicos: 1) identificar las zonas promotoras de los genes que codifican para PchP, PlcH, AchE y PUch, a fin de localizar posibles sitios de unión a proteínas reguladoras y los factores ambientales que afectan la actividad promotora. 2) determinar en las proteínas mencionadas los residuos aminoacídicos de importancia involucrados en la catálisis y en la interacción con ligandos, principalmente en la unión a compuestos de alquilamonio; 3) Se iniciarán estudios que demuestren la relación entre la inducción por colina de varios factores de patogenicidad la virulencia del microorganismo, empleando mutantes simples o múltiples en estos factores y como modelo de patogenicidad el nematodo <i>C. elegansi>. A partir de los resultados obtenidos se pretende tener un conocimiento profundo sobre la regulación molecular y bioquímica de varias enzimas comprometidas en la patología que produce <i>P. aeruginosai>. Esto más el conocimiento de la fisiología de este microorganismo abre el camino para la búsqueda de posibles blancos de acción de drogas. Por otro lado, se espera tener un conocimiento integral sobre la regulación de la expresión de las actividades enzimáticas relacionadas con el metabolismo de colina y la respuesta de <i>P. aeruginosai> ante la presencia de compuestos de alquilamonio utilizados como nutrientes. Se espera conocer el papel que desempeña cada uno de los sitios de unión a los diferentes ligandos para el funcionamiento y control de las enzimas mencionadas y explicar el comportamiento diferencial de las enzimas frente a distintos sustratos y otros ligandos. El conocimiento de los sitios de unión a compuestos de alquilamonio permitirá encontrar esos dominios en diferentes proteínas del género Pseudomonas y otras bacterias Gram negativas. Desde el punto de vista evolutivo, se podrá comparar la similitud de los sitios de unión a colina entre proteínas de organismos eucariotas con procariotas (ej. PUch de bacterias Gram positivas, transportadores de colina, proteína C reactiva, AchE de eucariotas contra las encontradas en bacterias del género Pseudomonas, fosfolipasas A, C o D, etc.). Este proyecto permitirá concretar al menos dos tesis doctorales (Sanchez, Otero) más varios trabajos finales de grado (tesinas) que son y serán realizados por alumnos de la carrera de Microbiología en la UNRC. Les permitirá a los doctorandos y a los alumnos de grado adquirir una formación bastante integral ya que utilizarán herramientas de la fisiología general bacteriana, de la bioquímica clásica, de la biología molecular y de la bioinformática.

Respuesta adaptativa y degradación de compuestos de amonio cuaternarios sintéticos por <i>Pseudomonas putidai>. Adaptative answer and degradation of quaternary ammonium compounds by <i>Pseudomonas putidai>.

El objetivo de este trabajo es caracterizar la respuesta de <i>P. putidai> frente a condiciones ambientales adversas dadas por la presencia del detergente catiónico tetradeciltrimetilamonio (TDTMA). El objetivo final que se persigue es el de utilizar este microorganismo como vehículo en procesos de biorremediación. El proyecto comprende aspectos relacionados con la degradación y con la respuesta adaptativa que le permiten a <i>P. putidai> tolerar altas concentraciones del biocida. La degradación de TDTMA por <i>P. putidai> involucra una actividad monooxigenasa, que produce trimetilamina (TMA) y tetradecilalcanal. Parte de la TMA producida es demetilada, por una TMAdehidrogenasa (TMADH), e utilizada por la bacteria como fuente de nitrógeno y parte es acumulada intracelularmente, inhibiendo el crecimiento bacteriano. Considerando la importancia de las oxigenasas y dehidrogenasas en la transformación química de compuestos recalcitrantes, se identificarán los genes responsables de la actividad monooxigenasa y de la TMADH, se caracterizarán las enzimas, lo que permitirá conocer, además, datos evolutivos de las mismas. Teniendo en cuenta que la acumulación intracelular TMA conduce a la degradación parcial del detergente, efecto contrarrestado por la adición de aluminio (Al), se investigarán si otros factores nutricionales participan en el control de la degradación de TDMA por <i>P. putidai>. Se investigará si el regulador global NtrC, que se activa en respuesta a limitación de nitrógeno, participa en el metabolismo de TDTMA. Se prevé construir mutantes en los genes que codifican para monoxigenasa y TMADH y analizar la respuesta de estas cepas frente al estrés ocasionado por TDTMA y Al. En este proyecto se postula además que los cambios a nivel de fosfolípidos (PL) de membrana son una estrategia de <i>P. putidai> para sobrevivir en presencia del TDTMA. Para concluir si fosfatidilglicerol es el principal responsable de la adaptación de <i>P. putidai> frente al estrés ocasionado por TDTMA, se pretenden obtener mutantes afectadas en la biosíntesis de novo de PL, particularmente en cardiolipina sintasa. Paralelamente se estudiará si fosfolipasa D participa en la respuesta, lo que permitirá asignar un rol a esta enzima en procesos de señalización análogos a los que ocurren en organismos eucariotas. En presencia de TDTMA y Al, P. putida responde aumentando el contenido de fosfatidilcolina y posiblemente este PL actúe como un reservorio temporario del ión. Identificar en <i>P. putidai> los genes que codifican para las enzimas responsables de su biosíntesis, particularmente fosfatidilcolina sintasa y/o fosfolípido N-metiltranferasa, conducirá a conocer el mecanismo por el cual fosfatidilcolina estaría involucrada en la respuesta a Al.

Estudio del patosistema geminivirus-moscas blancas, <i>Bemisia tabaci (Hemiptera Aleyrodidae)i> en cultivos de soja. Study of the geminivirus-whiteflies <i>Bemisia tabaci (Hemiptera Aleyrodidae)i> pathosystem in soybean crops.

La soja es la especie oleaginosa de mayor importancia y consumo en el mundo. Su cultivo se efectúa en aproximadamente 50 países, aunque el 90 por ciento de la producción está concentrada en: Estados Unidos (40 por ciento), Brasil (24 por ciento), Argentina (18 por ciento) y China (8 por ciento). En nuestro país durante la campaña agrícola 2006/07 se alcanzaron 15.981.264 ha y 47.482.784 t. Actualmente, ocupa una amplia zona ecológica, desde los 23º a los 39º de latitud sur y la región pampeana, con cerca del 90 por ciento de la superficie sembrada en las provincias de Santa Fe (28.5 por ciento), Córdoba (28 por ciento) y Buenos Aires (23 por ciento) es la principal productora. Entre los factores que limitan la producción de este cultivo se encuentra el patosistema begomovirus - mosca blanca (<i>Bemisia tabaci Gennadiusi>), que causa pérdidas económicas, al reducir los rendimientos y calidad de los productos obtenidos y aumentar los costos de producción por el uso intensivo de insecticidas. La continua aplicación de agroquímicos para el control del insecto conlleva la selección de individuos resistentes en la población, que puede verse acelerada si se tiene en cuenta que, durante el ciclo de cultivo, se desarrollan varias generaciones. Además, formas inmaduras y adultos se alojan en el envés de las hojas y la acción de los insecticidas es menos eficaz. Ante esto, los agricultores aumentan el número y frecuencia de las aplicaciones, con lo que se incrementa la presión de selección en las poblaciones, favoreciendo el surgimiento de estirpes resistentes. El control químico resulta antieconómico y genera un severo peligro ambiental, con perjuicios para la salud humana y animal. Por lo tanto, resulta imprescindible la búsqueda de formas alternativas de control de la plaga y de los virus que transmite, a través del manejo integrado sustentable, dentro del cual se destacan la resistencia de la planta hospedante (HPR) y el empleo de métodos culturales. Con respecto a los geminivirus, como primer paso en la búsqueda de resistencia, es de gran importancia identificar las especies y/o razas que se encuentran infectando al cultivo de soja. Además, se presupone la existencia de fuentes de resistencia a moscas blancas en germoplasma de soja y, por ende, a los begomovirus que transmiten y que es posible la caracterización de los mecanismos que confieren dicha resistencia. En base a la problemática expuesta se proponen los siguientes objetivos de trabajo:- Aislar y caracterizar molecularmente a las nuevas especies y/o razas de begomovirus detectadas en cultivos de soja y ajustar las técnicas que permitan su identificación.- Detectar y caracterizar los mecanismos de resistencia, antixenosis, antibiosis o ambas, frente a la mosca blanca <i>B. tabacii> en distintos cultivares de soja. Para cumplimentar tales objetivos se efectuará el clonado y secuenciación del genoma completo de los diferentes begomovirus detectados; serán ajustadas técnicas de hibridación molecular con marcado no radioactivo y producidos clones infecciosos que, posteriormente, se emplearán para inocular distintas especies (rango de hospedantes). Por otro lado, se tratará de detectar y caracterizar fuentes de resistencia a <i>B. tabacii> en germoplasma de soja (cultivares comerciales y líneas en proceso avanzado de mejoramiento). Como primer paso se efectuará la cría de la mosca blanca bajo condiciones controladas.Se medirán variables indicadoras de antibiosis (en condiciones de no elección o alimentación forzada): número de huevos, ninfas y adultos, tasa de mortalidad, duración del ciclo biológico, longevidad y peso de insectos adultos. Complementariamente se determinará antixenosis (en condiciones de libre elección): índice de atracción y preferencia para la oviposición y su correlación con el número de tricomas foliares. Los resultados del proyecto serán de inmediata transferencia a fitotecnistas, semilleros y sector productivo en general, permitiendo la reducción de pérdidas significativas ocasionadas por begomovirus y por su vector.