Ultrastructural characterisation of the cell wall of Arabidopsis thaliana transgenic plants

The plant cell wall is a strong fibrillar network that gives each cell its stable shape. It is constituted by a network of cellulose microfibrils embedded in a matrix of polysaccharides, such as xyloglucans. To enlarge, cells selectively loosen this network. Moreover, there is a pectin-rich intercellular material, the middle lamella, cementing together the walls of adjacent plant cells. Xyloglucan endotransglucosylase/hydrolases (XTHs) are a group of enzymes involved in the reorganisation of the cellulose-xyloglucan framework by catalysing cleavage and re-ligation of the xyloglucan chains in the plant cell wall, and are considered cell wall loosening agents. In the laboratory, it has been isolated and characterised a XTH gene, ZmXTH1, from an elongation root cDNA library of maize. To address the cellular function of ZmXTH1, transgenic Arabidopsis thaliana plants over-expressing ZmXTH1 (under the control of the CaMV35S promoter) were generated. The aim of the work performed was therefore the characterisation of these transgenic plants at the ultrastructural level, by transmission electron microscopy (TEM).The detailed cellular phenotype of transgenic plants was investigated by comparing ultra-thin transverse sections of basal stem of 5-weeks old plants of wild type (Col 0) and 35S-ZmXTH1 Arabidopsis plants. Transgenic plants show modifications in the cell walls, particularly a thicker middle lamella layer with respect the wild type plants, supporting the idea that the overexpression of ZmXTH1 could imply a pronounced wall-loosening. In sum, the work carried out reinforces the idea that ZmXTH1 is involved in the cell wall loosening process in maize.  

Analysis of the transcriptional activity of endogenous NFAT5 in primary cells using transgenic NFAT-luciferase reporter mice

Background: The transcription factor NFAT5/TonEBP regulates the response of mammalian cells to hypertonicity. However, little is known about the physiopathologic tonicity thresholds that trigger its transcriptional activity in primary cells. Wilkins et al. recently developed a transgenic mouse carrying a luciferase reporter (9xNFAT-Luc) driven by a cluster of NFAT sites, that was activated by calcineurin-dependent NFATc proteins. Since the NFAT site of this reporter was very similar to an optimal NFAT5 site, we tested whether this reporter could detect the activation of NFAT5 in transgenic cells.Results: The 9xNFAT-Luc reporter was activated by hypertonicity in an NFAT5-dependent manner in different types of non-transformed transgenic cells: lymphocytes, macrophages and fibroblasts. Activation of this reporter by the phorbol ester PMA plus ionomycin was independent of NFAT5 and mediated by NFATc proteins. Transcriptional activation of NFAT5 in T lymphocytes was detected at hypertonic conditions of 360–380 mOsm/kg (isotonic conditions being 300 mOsm/kg) and strongly induced at 400 mOsm/kg. Such levels have been recorded in plasma in patients with osmoregulatory disorders and in mice deficient in aquaporins and vasopressin receptor. The hypertonicity threshold required to activate NFAT5 was higher in bone marrow-derived macrophages (430 mOsm/kg) and embryonic fibroblasts (480 mOsm/kg). Activation of the 9xNFAT-Luc reporter by hypertonicity in lymphocytes was insensitive to the ERK inhibitor PD98059, partially inhibited by the PI3-kinase inhibitor wortmannin (0.5 μM) and the PKA inhibitor H89, and substantially downregulated by p38 inhibitors (SB203580 and SB202190) and by inhibition of PI3-kinase-related kinases with 25 μM LY294002. Sensitivity of the reporter to FK506 varied among cell types and was greater in primary T cells than in fibroblasts and macrophages.Conclusion: Our results indicate that NFAT5 is a sensitive responder to pathologic increases in extracellular tonicity in T lymphocytes. Activation of NFAT5 by hypertonicity in lymphocytes was mediated by a combination of signaling pathways that differed from those required in other cell types. We propose that the 9xNFAT-Luc transgenic mouse model might be useful to study the physiopathological regulation of both NFAT5 and NFATc factors in primary cells.

Traducción comentada de “Genetically Modified Organisms (GMOs): Transgenic Crops and Recombinant DNA Technology”

The purpose of this paper is to provide a translation into Spanish of a review articleabout genetically modified organisms (GMOs) entitled “Genetically ModifiedOrganisms (GMOs): Transgenic Crops and Recombinant DNA Technology” publishedby the well-known scientific journal Nature. In a world where English has become thelingua franca when it comes to transferring scientific knowledge and information, itmust be taken into account that not everyone—from scientist to the general public—hasa good enough command of English so that they can feel comfortable enough reading inthis language. Translators are consequently needed resulting from a great demand oftranslation activity into, for example, Spanish. This is the reason why the proposedSpanish translation is followed by a detailed analysis emphasizing the difficulties andproblems that characterize scientific—and also general—translation (i.e. terminology,syntax, semantics, pragmatics, and ideology), for which different approaches as how tosolve them are provided. On the basis of the analysis, it can be concluded thatexperience will be of much help to scientific translators, given that specificterminological knowledge and style requirements must always be born in mind whentranslating in this field. Moreover, this paper is intended to serve as a guide forTranslation students specializing in the field of science and the expectation is to helpthem make the right decisions when it comes to translating. However, it is clear that itcan only be thought of as an introduction that should be completed with further researchand documentation tasks in order to offer a complete reference tool: the ultimatehandbook of scientific translation.

El pie y el Squash

El squash es un deporte de origen inglés, que apareció a principios de siglos. Hay dos versiones en cuanto a su origen, una de ellas sitúa su inicio en las colonias inglesas, donde los militares jugaban en canchas tipo frontón, adyacentes a las pistas de tenis, mientras esperaban que ésta pista estuviera disponible. La otra versión centra su inicio en las prisiones, debido al poco espacio requerido para su práctica. Hacia 1930 aparecen los primeros clubs de squash y se celebran las primeras competiciones. El gran auge de éste deporte fue en Australia a principios de los años 60 y en los 80 acaba de implantarse en Europa.

Background, current status and future prospects of transgenic crop plant development

Les plantes transgèniques són una part integral de l’agricultura contemporània. Durant l’any 2006 més de noranta milions d’hectàrees de plantes transgèniques van ser cultivades en vint-i-un països. Des de la comercialització de la primera planta transgènica el 1996 els nivells d’adopció d’aquests cultius han augmentat anualment amb percentatges de dos dígits. El desenvolupament i la comercialització de les plantes transgèniques van lligats estretament al comerç mundial, a la globalització, a la disponibilitat de suficient menjar, a la protecció del medi ambient i del consumidor i a la propietat intel·lectual. En aquest article exposem els avenços més recents i les tendències actuals en el desenvolupament dels cultius transgènics i de la seva utilització. També ens fem ressò d’alguns assumptes no científics que s’han de solucionar abans que aquests cultius arribin al màxim del seu potencial, proporcionant una agricultura més sostenible i ecològica. Finalment, ressaltarem la importància de com les plantes transgèniques poden contribuir en la disponibilitat de menjar i en la millora de la pobresa en els països en vies de desenvolupament.

Percepción del riesgo de los agroquímicos en la localidad de Basavilbaso, Entre Ríos

El modelo agrario argentino actual se basa en el monocultivo de la soja para la exportación. Este cultivo aumentó de forma masiva a partir de la entrada de la soja transgénica resistente al herbicida glifosato, en los 90. Los plaguicidas han representado el gran sostén del crecimiento de la producción agropecuaria argentina. Debido al uso creciente que están teniendo y a la proximidad de los cultivos a los pueblos, los habitantes empiezan a percibir las prácticas de manejo y aplicación de plaguicidas como un riesgo para su salud y el medio ambiente de la zona. El clima de incertidumbre acerca de los impactos de los agroquímicos se percibe en las áreas productoras de soja, convirtiéndose en un conflicto entre expertos y población local. Con el estudio de este riesgo, del modo en que es percibido por la población y de los factores que causan dicha percepción, se ha observado que los problemas que generan la elevada percepción son principalmente las malas prácticas en la aplicación de los agroquímicos, la ausencia de regulación del organismo de control y la incertidumbre sobre los efectos que dichos productos pueden causar.

Redirecció de l'especificitat de les cél·lules T contra epítops del VIH restringit per la HLA-A2 mitjaçant transferència genética

Existeixen creixents evidències què la resposta dels limfòcits T CD8+ alpha beta citotòxics (CTLs) és un element fonamental en la infecció produïda pel VIH. Les CTLs VIH especifiques es consideren molt importants en la reducció de la càrrega viral i en la contenció de la infecció. Encara que la combinació dels antiretrovirals (HAART) ha suposat una millora considerable en la lluita contra el VIH induint una important reducció de la càrrega viral i augmentant el nombre de cèl•lules T CD4+, diverses complicacions han fet ressaltar la necessitat de noves alternatives terapèutiques. Les complicacions inclouen: manca de recuperació d’una resposta immune sòlida contra el VIH, toxicitat a llarg termini de la teràpia i el descobriment que les cèl•lules T CD4+ constitueixen un reservori pel virus. Les noves alternatives controlaran la replicació viral i reconstituiran la immunitat. L’eficàcia de la immunoteràpia cel•lular amb transferència adoptiva de CTLs virals específics s’ha provat en diferents infeccions virals humanes, incloent el VIH. Proposem una modificació de la immunoteràpia adoptiva redirigint l’especificitat de les cèl•lules T contra el VIH mitjançant la transfecció dels gens del TCR. En aquest assaig preclínic, ens aprofitarem de la tecnologia dels animals transgènics per les molècules de HLA, amb la finalitat de generar TCRs d’alta afinitat dirigits contra epitops del VIH restringits per la molècula HLA. Aquests TCRs seran induïts in vivo i seleccionats in vitro. Les cadenes alpha i beta dels TCRs VIH específics procedents de les CTLs seran clonades mitjançant tècniques de biologia molecular. Aquests TCRs VIH específics seran transferits a cèl•lules T CD8+ humanes i la seva especificitat i capacitat citolítica contra cèl•lules diana que presentin antígens de VIH-1 s’estudiaran mitjançant la combinació de diverses tècniques noves (FCC, transfecció mitjançant Nucleoefector). Finalment, una construcció retroviral adient per la seva transducció en cèl•lules T humanes s’establirà amb un TCR òptim seleccionat.

Utilització de plantes d'Arabidopsis thaliana mutants de CK2 per a l'establiment de línies cel·lulars i per a l'estudi de la implicació de la CK2 en l'estructuració de la cromatina

La proteïna CK2 és una Ser/Thr fosfotransferasa evolutivament conservada. Està formada per dues subunitats diferents, α (catalítica) i β (reguladora), que s’associen en un complex heterotetramèric (α2β2). L’activitat d’aquest enzim està regulada per varis mecanismes que la modulen diferencialment en funció del substrat, entre ells, la localització subcel·lular de les diferents subunitats. A partir de plantes transgèniques que contenen les subunitats de CK2 fusionades a una proteïna fluorescent (GFP o YFP) hem establert línies cel·lulars que permetran analitzar, en treballs futurs, els canvis de localització subcel·lular de les subunitats de CK2 provocats per diferents estímuls. La CK2 intervé en un gran nombre de processos cel·lulars, entre d’altres, metabolisme, transport a nucli, control del cicle cel·lular i reparació del DNA. Amb la finalitat d’estudiar el paper de la CK2 en el desenvolupament de les plantes, membres del grup van generar un mutant dominant negatiu per transformació estable de plantes d’Arabidopsis thaliana. Estudis previs mostraven que la pèrdua d’activitat CK2 en aquestes plantes provocava una alteració de l’activitat mitòtica i un bloqueig del cicle cel·lular. Els resultats obtinguts en aquest treball indiquen que aquests fenotips podrien ser conseqüència de la implicació de la CK2 en processos d’estructuració de la cromatina.

Estudi dels factors mol•leculars i cel•lulars implicats en les alteracions corticals de la Síndrome de down

Investigación producida a partir de una estancia en en el Instituto de Neurociencias de la Universidad Miguel Hernández entre enero y mayo del 2007. El SD o trisomía del cromosoma 21 es la aneuploidía cromosómica más frecuente y constituye la principal causa de retraso mental. Las cuestiones que aún son objeto de debate en el SD son: 1) si pueden existir, entre los genes triplicados, algunos que contribuyan de forma más importante a algunos de los fenotipos observables en SD y, 2) hasta qué punto los fenotipos observados derivan de alteraciones del neurodesarrollo o de alteraciones funcionales en el adulto. Con el fin de abordar esta cuestión nos hemos centrado en las alteraciones cognitivas del SD y hemos realizado la caracterización del papel de Dyrk1A en el desarrollo de una estructura clave para esta función: la corteza cerebral. Los resultados obtenidos muestran que la sobrexpresión de Dyrk1A produce un desajuste proliferativo dando lugar a un retraso en la formación de la subplaca, con consecuencias en la laminación de la placa cortical. Las alteraciones en la corticogénesis van a tener consecuencias en el establecimiento de la conectividad tálamo-cortical que se encuentra marcadamente retrasada. En el hipocampo, los ratones transgénicos mostraron una reducción del grosor de las capas. Estos resultados pueden ser relevantes para el SD, puesto que es similar a lo observado en fetos SD.

Papel de la Interleucina 6 (IL-6) en la regulación de la expresión de Osteopontina (OPN) y CD44 tras axotomía del nervio facial

Investigación producida a partir de una estancia en la University of Sidney, Australia, entre octubre del 2008 y enero del 2009. Se ha desarrollado el proyecto titulado "Papel de la interleucina 6 (IL6) en la regulación de la expresión de Osteopontina (OPN) y de CD44 tras axotomía del nervio facial". Tras efectuar una transección del nervio facial, se indujo una reactividad glial en el núcleo facial (NF) localizado en el tronco cerebral, utilizando ratones transgénicos que sobrexpresan IL6 bajo promotor GFAP (tg GFAP-IL6), es decir selectivamente en astrocitos. Se han utilizado técnicas histoquímicas e inmunohistoquímicas, así como también se ha completado el estudio utilizando análisis de RPA, western blotting y citometría de flujo para la identificación de poblaciones celulares. Los resultados obtenidos indican que la OPN se expresa constitutivamente en las neuronas del NF. Tras axotomía del nervio facial, la expresión de OPN y CD44 incrementa en los ratones WT, mientras que en los tg GFAP-IL6 disminuye significativamente, sugiriendo que la IL6 podría estar involucrada en la modulación de la expresión de ambas moléculas. Sin embargo, no se ha visto diferencias en otros receptores de OPN como la integrina Alpha-5. La ctometría de flujo corroboró algunos de los resultados histológicos sobre la reactividad microglial y permitió concluir que la proporción de microglía activada (CD11b+/CD45+mid) y macrófagos (CD11b+/CD45+high) que expresan CD44 incrementa en in los tg GFAP-IL6 versus WT donde la mayor parte de microglia activada mostraba un perfil CD11b+/CD45+low.

Aspectos metabólicos y multivitamínicos del maíz

La deficiencia de vitamina A causa 2.2 millones de muertes al año. Por tanto, investigadores intentan elevar el contenido de β-caroteno y otros carotenoides en cereales mediante la ingeniería genética. Mi trabajo consistió en analizar carotenoides en maíz y callos de arroz transgénico con el fin de indentificar y cuantificar estos pigmentos y además analizar la ruta metabólica de los mismos. Por tal motivo, desarrollaré una técnica analítica por HPLC y UHPLC que me permitió separar la mezcla de carotenoides. Estas moléculas se detectaton utilizando un detector de arreglo de diodos y masas. Con éste último se probaron distintas técnicas de ionización (ESI, APCI y APPI) para encontrar la mejor técnica que ionizara carotenos y xantófilas. Además se hallaron transiciones para identificar a cada uno de los carotenoides. Para mostrar la confiabilidad del método analítico, realicé la validación del mismo y determiné factores importantes que influyen en el análisis de carotenoides, como por ejemplo, su estabilidad química. Para analizar la ruta metabólica de los carotenoides, se realizaron distintos experimentos, entre ellos, introducir distintas combinaciones de genes en el maíz y arroz que permitieran entender cuáles eran las enzimas importantes que permitían la acumulación de carotenoides. También se analizó la biosíntesis de carotenoides a distintas etapas del desarrollo de la semilla de maíz, desde los 15 días después de la polinización (DAP) hasta los 60 DAP y su estabilidad química a lo largo de todo este período. Finalmente, se profundizó en la identificación de nuevos carotenoides encontrados en las muestras, como los oxo-carotenoides (utilizados en la industria como colorantes). Para llevar acabo su identificación, se realizaron pruebas químicas, se determinaron sus espectros visibles y sus fragmentos por masas.   

Efectes no intencionats de transgens i optimització de la producció de pèptids antimicrobians d'ús fitosanitari en plantes-biofactoria

Actualment s’està duent a terme el projecte de tesi consistent en estudiar la producció de pèptids antimicrobians d'ús fitosanitari en plantes-biofactoria. Durant aquest període de la tesi doctoral he realitzat la transformació (mitjançant Agrobacterium tumefaciens) de plantes d’arròs per a la síntesi massiva d’una sèrie de pèptids antimicrobians, BP188, BP183, BP183TAG, BP215, BP173 i BP178. Es tracta d’una sèrie de derivats de BP100 que presenta unes propietats fitosanitàries molt interessants: elevada activitat contra bacteris d’interès fitosanitari, toxicitat reduïda i estabilitat moderada. El treball que he realitzat per dur a terme aquesta tasca ha requerit inicialment realitzar els clonatges necessaris per a les transformacions; per a continuació realitzar les transformacions de calls d’arròs varietat Sènia, seleccionar les cèl•lules transformades, regenerar plantes transgèniques i analitzar-ne la presència del transgén.

Desenvolupament d´un mètode per a la determinació de la fitotoxicitat de pèptids antimicrobians

El projecte té dos gran objectius: L’ànàlisi de la fitotoxicitat d’onze peptids antimicrobians derivats de BP100, utilitzant diferents metodes d’estimacio de toxicitat sobre cèl•lules vegetals. I l’estudi dels resultats de fitotoxicitat obtinguts valorant si permeten predir la possibilitat d’obtenir plantes transgeniques que expressin constitutivament aquests peptids

Estudi de la regulació del procés de formació de la fusta per a l’obtenció de biomassa i biocombustibles: el paper clau de dos factors de transcripció MYB amb funcions antagòniques

Estudi realitzat a partir d’una estada al Laboratoire de Recherche en Sciences Végétales - Université Toulouse III, entre 2010 i 2012. Durant l’estada s’han pogut complir els principals objectius del projecte de recerca sobre la regulació de la formació de les parets secundàries en un arbre d’importància econòmica, l’eucaliptus. S’ha caracteritzat dos factors de transcripció, EgMYB1 i 2, comparant el seu patró d’expressió espaciotemporal a nivell cel•lular i estudiant l’efecte fenotípic de la pèrdua de funció d’aquests gens. A més, s’ha construït una llibreria de xilema d’eucaliptus adaptada a la tècnica dels dos híbrids i s’ha descobert alguns del partners proteics d’EgMYB1 i 2, els quals estic actualment validant per mètodes alternatius. Augmentant els objectius inicials de la sol•licitud, he aprofitat la recent publicació del genoma de l’Eucalyptus grandis per identificar i caracteritzar el patró d’expressió de vàries famílies gèniques.

Hedgehog signaling governs the development of otic sensory epithelium and its associated innervation in zebrafish

The inner ear is responsible for the perception of motion and sound in vertebrates. Its functional unit, the sensory patch, contains mechanosensory hair cells innervated by sensory neurons from the statoacoustic ganglion (SAG) that project to the corresponding nuclei in the brainstem. How hair cells develop at specific positions, and how otic neurons are sorted to specifically innervate each endorgan and to convey the extracted information to the hindbrain is not completely understood. In this work, we study the generation of macular sensory patches and investigate the role of Hedgehog (Hh) signaling in the production of their neurosensory elements. Using zebrafish transgenic lines to visualize the dynamics of hair cell and neuron production, we show that the development of the anterior and posterior maculae is asynchronic, suggesting they are independently regulated. Tracing experiments demonstrate the SAG is topologically organized in two different neuronal subpopulations, which are spatially segregated and innervate specifically each macula. Functional experiments identify the Hh pathway as crucial in coordinating the production of hair cells in the posterior macula, and the formation of its specific innervation. Finally, gene expression analyses suggest that Hh influences the balance between different SAG neuronal subpopulations. These results lead to a model in which Hh orients functionally the development of inner ear towards an auditory fate in all vertebrate species.