Programa de Genómica Funcional de Eucariotes

Responsable del Programa: Georgina Hernández D, Ph.D.

Este programa de investigación estudia a las PLANTAS, cómo modelo representativo de los sistemas eucariotes, analizando interacciones entre los vegetales y los microorganismos. Incluye cuatro grupos de investigación liderados por los investigadores: Dra. Georgina Hernández, Dr. Mario Serrano, Dr. Alexandre Tromas y Dr. Damien Formey.

Tres líneas de investigación del programa estudian la simbiosis leguminosa-rhizobia. Plantas de la familia de las leguminosas han desarrollado la capacidad de crecer en suelos privados de nitrógeno mediante la interacción con bacterias del suelo conocidas como rhizobia. Los 2 socios han co-evolucionado hacia una interacción muy compleja y positiva para ambos, en la que se lleva a cabo la fijación simbiótica de nitrógeno para capturar el nitrógeno atmosférico directamente y así mantener el crecimiento vegetal.

1. Grupo de Georgina Hernández. Su línea de investigación es la genómica funcional de frijol (Phaseolus vulgaris), la leguminosa más importante para el consumo humano, con énfasis en la transcriptómica tanto de mRNAs codificantes como de RNAs pequeños no-codificantes identificados como reguladores escenciales. El objetivo principal es describir nuevos reguladores globales de la simbiosis frijol-rhizobia, tanto reguladores transcripcionales (factores de transcripción) como post-trancripcionales (microRNAs). Además se explora la regulación post-transcripcional por el “Splicing Alternativo” en la simbiosis frijol-rhizobia.   

2. Grupo de Damien Formey. Su línea de investigación es la caracterización y evolución de los RNA pequeños involucrados en las interacciones planta-microorganismo. Utilizando el modelo de interacción Phaseolus vulgaris / Rhizobium, el proyecto se enfoca en los microRNA y phasiRNA involucrados en la regulación de la fijación simbiótica de nitrógeno, desde el intercambio de factores difusibles hasta la senescencia de los órganos simbióticos llamados nódulos. Varios de estos RNAs pequeños son específicos del frijol común y proveen nuevas percepciones de la co-evolución entre las bacterias y su hospedero.

3. Grupo de Alexandre Tromas. Su línea de investigación es la regulación del citoesqueleto durante la fijación simbiótica de nitrógeno. Se ha establecido que el acomodo de los microsimbiontes, como rhizobia, dentro de la célula vegetal es un proceso activo que requiere del adecuado re-arreglo del citoesqueleto. Las Rho-GTPasas (denominadas ROP, en las plantas), consideradas como “switches moleculares”, activan el re-arreglo de la actina, uno de los principales componentes del citoesqueleto. El objetivo principal es entender cuáles complejos  re-arreglos de complejos del citoesqueleto están involucrados en el acomodo de las bacterias simbióticas y entender cuando y donde se re-localizan y activan estos en los pelos radicales de la leguminosa modelo Lotus japonicus.

Otra línea de investigación del programa estudia la inmunidad innata vegetal.

4.      Grupo de Mario Serrano. Su línea de investigación es la caracterización de la inmunidad innata al hongo necrótrofo Botrytis cinerea (moho gris), que se considera el segundo hongo fitopatógeno más dañino para la agricultura. Las primeras interacciones entre las plantas y los hongos tienen lugar en la epidermis, donde la planta no solo tiene la primera barrera física, que incluye la cutícula en los órganos aéreos, sino es donde los organismos se reconocen mutuamente y potencialmente la inmunidad innata vegetal es inducida. El objetivo del proyecto es identificar y caracterizar los elementos moleculares que vinculan la degradación de la cutícula y la inducción de la inmunidad innata de las plantas, utilizamos el modelo de interacción Arabidopsis thaliana-Botrytis cinerea y las herramientas de genética tradicional y genómica química.