Participación de la familia génica GPC sobre la concentración de proteínas y nutrientes en el grano y su relación con la senescencia foliar en plantas de trigo

La removilización de nutrientes al grano y la senescencia son procesos extremadamente interconectados en trigo que determinan la calidad nutricional y panadera. Mientras que el nitrógeno (N) afecta la concentración de proteínas en grano (CPG), en donde alta CPG generan productos panificables con una calidad superior, los micronutrientes como el hierro (Fe) y el Zinc (Zn) afectan la calidad nutricional. Por lo tanto, el mejoramiento de la calidad en trigo requiere un profundo entendimiento de las redes génicas que regulan y controlan la senescencia y la removilización de nutrientes al grano. El gen GPC-B1, proveniente del trigo silvestre Triticum turgidum var. diccocoides, pertenece a la familia de factores de transcripción NAC y es la primer fuente de variación para CPG y micronutrientes identificada en trigo. Los objetivos de esta tesis fueron: estudiar el efecto de la introgresión de GPC-B1 sobre la CPG, concentración de micro y macronutrientes y diferentes parámetros agronómicos en germoplasma argentino; profundizar, mediante análisis transcriptómicos y el uso de plantas mutantes para los genes GPC el entendimiento de la regulación génica que ocurre durante la senescencia y finalmente identificar nuevos genes de transporte de N, Fe y Zn al grano mediante genómica comparativa con arroz. Cuando GPC-B1 se introdujo en germoplasma de origen argentino la CPG se incrementó entre 3 a 8,11 g kg-1 a través de diferentes cultivares y ambientes. A pesar del efecto negativo del gen sobre el tamaño de granos y una aceleración en la senescencia, no se observaron diferencias significativas en rendimiento. El incremento en la CPG se explicó por una mayor proteólisis y eficiencia en el transporte de aminoácidos al grano. Cuando se analizó la concentración de nutrientes, se observaron incrementos consistentes en Fe. La combinación de análisis transcriptómicos y plantas mutantes permitió identificar 3888 genes diferencialmente expresados durante la senescencia y 340 genes modulados por la familia GPC. A su vez, se han identificado 21 genes relacionados con el transporte de N al grano y se han caracterizado nueve familias génicas relacionadas con el transporte de Fe y Zn al grano que pueden utilizarse en programas de mejoramiento para incrementar la calidad nutricional en trigo.

Synthesis and evaluation of polymer nanoparticles for delivery in RPE cells

Ocular pathologies are among the most debilitating medical conditions affecting all segments of the population. Traditional treatment options are often ineffective, and gene therapy has the potential to become an alternative approach for the treatment of several pathologies. Methacrylate polymers have been described as highly biocompatible and are successfully used in medical applications. Due to their cationic nature, these polymers can be used to form polyplexes with DNA for its delivery. This work aims to study the potential of PDMAEMA (poly(2-(N,N’-dimethylamino)ethyl methacrylate)) as a non viral gene delivery system to the retina. The first part of this work aimed to study the potential for gene delivery of a previously synthesized PDMAEMA polymer of high molecular weight (354kDa). In the second part, we synthesized by RAFT a PDMAEMA with a lower molecular weight (103.3kDa) and similarly, evaluated its ability to act as a gene delivery vehicle. PDMAEMA/DNA polyplexes were prepared at 5, 7.5, 10, 12.5 and 20 nitrogen/phosphorous (N/P) ratio for the 354kDa PDMAEMA and at 5 and 7.5 for the 103.3kDa PDMAEMA. Dynamic light scattering and zeta potential measurements confirmed the nanosize and positive charge of polyplexes for all ratios and for both polymers. Both high and low Mw PDMAEMA were able to efficiently complex and protect DNA from DNase I degradation. Their cytotoxicity was evaluated using a non-retinal cell line (HEK293) and a retinal pigment epithelium (RPE) cell line (D407). We have found that cytotoxicity of the free polymer is concentration and time dependent, as expected, and negligible for all the concentrations of the PDMAEMA-DNA polyplexes. Furthermore, for the concentrations to be used in vivo, the 354kDa PDMAEMA showed no signs of inflammation upon injection in the intravitreal space of C57BL/6 mice. The transfection efficiency, as evaluated by fluorescence microscopy and flow cytometry, showed that the D407 retinal cells were transfected by polyplexes of both high and low Mw PDMAEMA, but with varied efficiency, which was dependent on the N/P ratio. Althogether, these results suggest that PDMAEMA is a feasible candidate for non-viral gene delivery to the retina, and this work constitutes the basis of further studies to elucidate the bottleneck in transfection and further optimization of the material.

Análisis de expresión génica del proceso condrogénico en células madre mesenquimales transducidas con vectores adenovirales con los factores IGF1 y FGF2.

Tesis (Maestría en Ciencias con Especialidad en Biología Molecular e Ingeniería Genética) UANL, 2012.

Estudio de la familia génica GH-PL en el gato doméstico (Felis catus) : un modelo molecular para precisar la evolución de los carnívoros

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

Efecto de la pre-inmunización con vectores adenovirales sobre la efectividad terapéutica y la toxicidad de la terapia génica antitumoral

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

Terapia génica para el cáncer cervicouterino en un modelo murino

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

Diseño y evaluación de la actividad antitumoral de versiones mutantes de la proteína E7 del HPV-16 fusionadas a calreticulina en un modelo murino mediante terapia génica adenoviral.

Tesis (Doctor en Ciencias con Orientación Terminal en Morfología) UANL, 2010.

Análisis biomecánico de osificación en distracción osteogénica mandibular utilizando terapia génica ex - vivo. Un modelo canino.

Tesis (Doctor en Medicina) UANL, 2011.

Desarrollo de un nuevo sistema de transferencia génica basado en un gammaretrovirus humano.

Tesis (Doctor en Ciencias con Orientación en Biología Molecular e Ingeniería Genética) UANL, 2011.

Caracterización de la expresión génica en respuesta a estrés alcalino en U. maydis mediada por el factor de transcripción Rim101

Tesis (Doctor en Ciencias con especialidad en Microbiología) UANL, 2014.

Dosis génica y lenguaje : a propósito de la región cromosómica 7q11.23.

Resumen basado en el de la publicación. Resumen en inglés