Proyectos
Bases moleculares de la interacción yuca-Xanthomonas phaseoli pv. manihotis: conocimiento de genes de resistencia para el mejoramiento.
Resumen
La yuca representa una de las fuentes calóricas más importantes para las poblaciones humanas de los trópicos. Sin embargo, su producción se ve afectada por la bacteriosis vascular la cual puede generar pérdidas de hasta el 100% si no existe un adecuado manejo del cultivo. Esta enfermedad es causada por el patógeno Xanthomonas phaseoli pv. manihotis (Xpm). Si bien existen algunas variedades resistentes, éstas no son comercializadas por sus bajos rendimientos y poca adaptabilidad a zonas específicas. La mejor estrategia para hacer frente a la enfermedad es identificar los genes que confieren resistencia y transferirlos por mejoramiento a las variedades comerciales susceptibles. Los genes de resistencia codifican proteínas receptoras que permiten el reconocimiento de proteínas efectoras presentes en los patógenos y activan una señalización que conduce a una respuesta que es efectiva para contener el patógeno. La patogenicidad por parte de las bacterias del genero Xanthomonas depende parcialmente de un grupo especial de efectores denominados TALEs (del inglés: Transcription Activator - like Effector). Los TALEs son proteínas sintetizadas y secretadas por estas bacterias que se unen a la región promotora de los genes de la planta para inducir su expresión. Los TALEs poseen un dominio central de 34 aminoácidos que se repiten en tándem. Los aminoácidos en las posiciones 12 y 13 son altamente variables y determinan la especificidad de unión por un nucleótido particular en el ADN. El mecanismo por el cual los TALEs se unen a la secuencia promotora de los genes de la célula huésped ha sido usado como una herramienta para la inducir la expresión de genes blanco al construir TALEs artificiales (arTALEs). Clásicamente la resistencia de las plantas a los patógenos se ha dividido en dos grandes clase: cualitativa (monogénica) y cuantitativa (poligénica). La resistencia cuantitativa al estar gobernada por varios genes, cada uno contribuyendo de manera parcial a la resistencia, se caracteriza por ser de amplio espectro y durable en el tiempo. En nuestro grupo y mediante mapeo genético y análisis de QTLs se han identificado regiones genómicas asociadas a la resistencia cuantitativa a la bacteriosis. Uno de los primeros QTLs identificado explica el 69% de la resistencia. En esta región existe un gen que codifica para una proteína con dominios NB y LRR, los cuales están presentes típicamente en las proteínas receptoras que confieren resistencia cualitativa. Este gen se ha denominado RXam2. Por ensayos de doble hibrido se han identificado posibles efectores que son reconocidos por RXam2. Así mismo hemos identificado cinco QTLs involucrados en la resistencia contra dos cepas de Xpm que explican entre 15.8 y 22.1% de la variación fenotípica de este rasgo. En estas regiones se han identificado 29 genes candidatos relacionados con la defensa. En este proyecto se busca en primer medida validar mediantes ensayos de co-immunoprecipitación la interacción de RXam2 con los efectores de Xpm. Para ello los efectores y el gen RXam2 serán clonados en vectores binarios para mediante Agrobacterium realizar expresión transitoria en tabaco. Las proteínas extraídas serán empleadas para llevar a cabo la immunoprecipitación de RXam2 y la detección del efector mediante western-blot. Así mismo se construirán arTALEs para dos de los genes candidatos presentes en dos de los cinco QTLs recientemente identificados. Estos arTALEs serán empleados para inducir la expresión de los genes candidatos y evaluar si esta inducción se relaciona con un aumento de la resistencia de las plantas a la infección con Xpm. De esta manera este proyecto permitirá por un lado determinar la interacción de las proteínas de la planta con efectores del patógeno y por otro ampliar el repertorio de genes de resistencia en yuca a la bacteriosis vascular.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:CONVOCATORIA PARA EL APOYO A PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN Y CREACIÓN ARTÍSTICA DE LA SEDE BOGOTÁ DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA - 2019
Modalidad:CONVOCATORIA PARA EL APOYO A PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN Y CREACIÓN ARTÍSTICA DE LA SEDE BOGOTÁ DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA - 2019
Responsable