Bogotá - Ciencias - Maestría en Ciencias - Microbiología · 2024
Caracterización de proteínas (NB) de Yuca (Manihot esculenta) implicadas en la interacción con el patógeno Xanthomonas phaseoli pv. manihotis (Xpm)
La inmunidad de las plantas depende del reconocimiento efectivo de los patógenos, lo que se logra a través de receptores proteicos especializados. Entre estos, se encuentran las proteínas con un dominio NB-ARC (del inglés Nucleotide Binding - adaptor shared by APAF- 1 R proteins, and CED-4), que están involucradas en el reconocimiento directo o indirecto de las proteínas del patógeno conocidas como efectores. La expresión de los genes que codifican estas proteínas NB suele ser constitutiva y baja. La yuca, un cultivo clave en regiones tropicales del mundo, es vulnerable a enfermedades causadas por patógenos como Xanthomonas phaseoli pv. manihotis (Xpm) y mantiene interacciones con numerosos microorganismos presentes tanto en el suelo como en las hojas. Sin embargo, son pocos los estudios que han abordado el repertorio de estas proteínas en yuca. De igual manera no se ha profundizado sobre su expresión la cual puede ser modulada por factores tanto bióticos como abióticos. La presente investigación tiene como objetivo caracterizar a nivel de secuencia y expresión las proteínas que poseen el dominio NB-ARC de yuca implicadas en respuesta a diferentes estímulos bióticos y abióticos. El estudio se divide en tres fases, la primera es la de identificación de las proteínas de resistencia NB de la yuca mediante curación manual de las secuencias y la determinación del número de polimorfismos, utilizando bases de datos de secuencias y programas bioinformáticos. La segunda fase es la obtención del perfil de expresión de genes codificadores de proteínas NB en la yuca a partir de datos de expresión públicos (RNA-seq) obtenidos de la base de datos GEO del NCBI y el análisis diferencial de expresión (DEGs). Además, se construyeron redes de coexpresión para identificar interacciones entre los genes y se realizó un análisis filogenético mediante alineamientos de secuencias y la construcción de un árbol filogenético. Finalmente, la tercera fase incluye la integración de la información de expresión y polimorfismos y tiene como fin ahondar el conocimiento sobre procesos moleculares conocidos asociados a la interacción con Xpm, así como emitir nuevas hipótesis biológicas sobre esta interacción planta-patógeno a través de análisis descriptivos multivariados (Texto tomado de la fuente).
Texto completo 106 páginas con texto
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Contenido
- Resumenp. 5
- Abstractp. 6
- Lista de figurasp. 10
- Lista de tablasp. 11
- Lista de Símbolos y abreviaturas/siglasp. 12
- Introducciónp. 14
- Planteamiento del problemap. 16
- Justificaciónp. 18
- Objetivosp. 19
- Generalp. 19
- Específicosp. 19
- Marco teóricop. 20
- 4.1. Generalidades de la yuca (Manihot esculenta)p. 20
- 4.2. Xanthomonas phaseoli como patógeno de la yucap. 21
- 4.3. Inmunidad en plantasp. 22
- 4.4. Genes de resistencia (R)p. 24
- 4.5. Estructura y función de proteínas Rp. 24
- 4.6. Análisis de expresión diferencialp. 26
- 4.7. Redes de coexpresión génicap. 28
- 4.8. Herramientas Metodológicasp. 30
- 4.9. Análisis de enriquecimiento funcionalp. 32
- 4.10. Estudios genómicos y transcriptómicos de las proteínas NBp. 32
- Materiales y métodosp. 35
- manual de las secuencias y determinación de polimorfismosp. 37
- 5.1.1 Identificación y curación manual de los genes que codifican proteínas NBp. 37
- 5.1.2. Determinación de polimorfismos de nucleótidos simples (SNPs)p. 37
- yuca a partir de datos de expresión públicosp. 38
- de datos de expresión públicosp. 38
- 5.2.2. Análisis diferencial de expresión génicap. 39
- 5.2.3. Red de coexpresiónp. 40
- 5.2.4. Análisis filogenéticop. 42
- 5.3. Integración de la información de expresión y polimorfismosp. 42
- Resultadosp. 44
- polimorfismosp. 37
- 6.1.1 Anotación y Curación manual de las secuenciasp. 44
- 6.2 Determinación de polimorfismosp. 44
- 6.3 Análisis filogenético de las proteínas de resistencia NB de la yucap. 46
- yuca a partir de datos de expresión públicosp. 47
- 6.5 Interacción entre Yuca y estrés Bióticop. 50
- 6.5.1 Relación Simbiótica de la Yuca y hongo micorrícicop. 50
- 6.5.2 Interacción entre Yuca y la cepa Xpm 681p. 52
- Efectores TALp. 54
- Xanthomonasp. 48
- patógenop. 58
- 6.5.6 Interacción entre Yuca e insectop. 60
- 6.6 Interacción entre Yuca y estrés abióticop. 62
- 6.6.1 Interacción entre la yuca y estrés hídrico en diferentes órganos de la plantap. 62
- 6.6.2 Interacción entre Floración de la Yuca y temporada de sequíap. 64
- 6.7 Desarrollo y Órganos de la Yucap. 66
- 6.7.1 Relación entre los Tejidos de Yucap. 66
- 6.8 Expresión diferencial de NBp. 68
- 6.9 Redes de coexpresiónp. 68
- 6.10 Integración de la información de expresión y polimorfismosp. 70
- Discusiónp. 73
- Conclusiones y recomendacionesp. 78
- 8.1 Conclusionesp. 78
- 8.2 Recomendacionesp. 79
- Anexo: Tabla resumen de los 197 genesp. 81
- integración: (PCA)p. 86
- Referenciasp. 95
- conservados (tomado de Tartilán, 2015)p. 26
- Figura 2. Esquema Metodológicop. 36
- codifican proteínas de resistencia NBp. 44
- P-loop, Kinase-2 y Kinase-3p. 45
- evolutiva entre las secuencias genéticas analizadasp. 47
- PRJNA911587p. 49
- PRJNA396755p. 48
- PRJNA688032p. 48
- PRJNA257332p. 57
- GSE53369p. 49
- GSE234712p. 49
- PRJNA491633p. 48
- GSE 141125p. 65
- GSE82279p. 67
- indicados por colores más púrpuras en la escala cromáticap. 69
- Figura 16. Biplot del Análisis de Componentes Principales (PCA)p. 71
- necesariamente afecta los niveles de expresión de estos genesp. 88
- número de polimorfismos en los genes NB analizadosp. 90
- en los genes NB analizadosp. 94
- los genes NBp. 49
- Tabla 2. Datos de los 197 genes analizados en la presente investigaciónp. 85