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La actividad de la proteína quinasa M\03B6 se requiere para la ejecución de las conductas motivadas en el área del tegmento ventral.
(2013) Ibáñez Hormazábal, María Raquel; Gysling Caselli, Katia; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Ciencias Biológicas
El Área del tegmento ventral (VTA) es una zona central en el sistema neuronal, llamado circuito de la motivación, que controla las respuestas de refuerzo a los estímulos naturales (tales como alimento) y a las drogas de abuso. El circuito de la motivación esta formado por VTA, Núcleo Accumbens y Corteza Pre-frontal, entre otras áreas. Se ha descrito que la activación de VTA induce una liberación de dopamina (DA) en los terminales presentes en Núcleo Accumbens y en otras áreas cerebrales. Esta liberación de DA ha sido altamente asociada al procesamiento de las recompensas. Todas las drogas de abuso activan, directa o indirectamente, las neuronas dopaminérgicas del VTA. Se ha descrito que esta activación genera cambios plásticos en el circuito. Estos cambios serían los responsables de generar las modificaciones del comportamiento inducidas por las drogas de abuso. Y además, serian necesarios para la repetición de la conducta en el tiempo. Se ha demostrado que los recompensantes naturales y las drogas de abuso inducen una potenciación a largo plazo en las neuronas dopaminérgicas del VTA.
Análisis del rol de la cutícula en la defensa de la vid ante el hongo necrotrófico Botrytis cinerea
(2022) Meyer Regueiro, Carlos José; Arce Johnson, Jorge Patricio; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Ciencias Biológicas
La cutícula es la estructura más externa de todos los tejidos aéreo de los organismos vegetales, por esta razón se encuentra en contacto inmediato con el medio circundante, interactuando con las distintas señales ambientales. Particularmente, es esta estructura la primera barrera que deben sobrepasar los patógenos fúngicos para colonizar el tejido aéreo vegetal. Por esta razón, su rol en la interacción planta-patógeno ha tomado relevancia en los últimos años. Se han propuesto tres mecanismos hipotéticos que podrían explicar las funciones de la cutícula en la interacción planta hongo: (1) Barrera física que impide la penetración del patógeno, (2) fuente de compuestos que afectan el desarrollo del hongo y (3) fuente de efectores percibidos tempranamente por la planta. Dentro del género Vitis, híbridos V. vinifera x V. labrusca presentan mayor grado de resistencia a este patógeno que su contraparte V. vinifera. Basados en la comparación de los componentes de la cutícula de ambas especies se determinó que en los cultivares derivados de V. labrusca existe una mayor acumulación de ácido ursólico, ácido olenólico y heintriacotano, moléculas que otorgan resistencia al hongo al ser asperjadas sobre bayas susceptibles. Este proyecto plantea estudiar la interacción entre B. cinerea y V. vinifera (híbridos V. vinifera x V. Labrusca) para contribuir a dilucidar cuál es el mecanismo de resistencia mediado por las ceras de la cutícula, a través de la caracterización de aspectos fisiológicos del ciclo infectivo del hongo en bayas de vid para dilucidar el componente principal de la resistencia a B. cinerea.
Analysis of the metabolic features of plant extremophile species from the Atacama desert
(2022) Dussarrat, Thomas; Gutiérrez Ilabaca, Rodrigo Antonio; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Ciencias Biológicas; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Agronomía e Ingeniería Forestal
Los sitios extremos situados en los márgenes de al menos un gradiente abiótico permiten la supervivencia de muy pocas especies. Estas especies denominadas extremófilas (literalmente que aman los extremos) albergan una reserva única de adaptaciones genéticas y bioquímicas que siempre han atraído la curiosidad humana. Estudios anteriores han demostrado un alto grado de especificidad para la adaptación de las especies de plantas a biomas hostiles, lo que explica que las transferencias exitosas de esas adaptaciones a los cultivos sigan siendo escasas. Sin embargo, también pueden existir estrategias adaptativas genéricas o más generales. En este contexto, me propongo utilizar un enfoque integral desde el ecosistema hasta los metabolitos para investigar las adaptaciones bioquímicas de las especies vegetales extremófilas del desierto de Atacama, el desierto no polar más seco del planeta. Las plantas se recogieron en su entorno natural, que abarca un gradiente de altitud de 2500 a 4500m. Se combinaron múltiples enfoques metabolómicos con el aprendizaje automático o “machine learning” para develar una serie de herramientas genéricas para la resistencia de las plantas a las duras condiciones del Atacama. Posteriormente, los análisis de enriquecimiento de reacciones y vías metabólicas identificaron los legados genéticos subyacentes a las estrategias bioquímicas convergentes seleccionadas evolutivamente. Por último, se exploró el rol de las interacciones positivas con el cactus Maihueniopsis camachoi en la adaptación de varias especies a las extremas condiciones ambientales. Los resultados permitieron comprender mejor los procesos de facilitación y descubrir un novedoso conjunto de metabolitos capaces de predecir el estado de la interacción. Finalmente, este estudio aporta información importante para comprender los mecanismos de adaptación que subyacen a la resistencia de las plantas a los climas extremos, y nuestro enfoque multiespecífico presagia estudios y descubrimientos prometedores en agronomía y ecología.
Effects of temperature on carbon and nitrogen metabolisms of porcelana microbial mat community : rates, strategies and gene expression
(2016) Alcamán Arias, María Estrella; Diez Moreno, Beatriz; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Ciencias Biológicas
Los tapetes microbianos asociados a sistemas termales se caracterizan por ser ecosistemas dinámicos y complejos, exhibiendo heterogeneidad espacial y temporal. Estos sistemas han sido estudiados por décadas ya que representan modelos de estudio ideales para entender los principios de la ecología microbiana. La comunidad del tapete microbiano en el gradiente de temperatura (66, 58 y 48°C) del sistema termal no ácido de Porcelana (Patagonia Norte de Chile), se investigó mediante aproximaciones integrativas como; secuenciación masiva de ADN/ARN, carbono (H13CO3) y nitrógeno (15N2, 15NH4Cl y K15NO3) isotópicamente marcado, y ensayos en cultivos bajo condiciones controladas de laboratorio. La composición taxonómica del tapete microbiano reveló que los taxones pertencientes a Chloroflexi y Cianobacteria fueron frecuentes y dominantes (>80% de la comunidad total) a lo largo del gradiente de temperatura, co-ocurriendo a temperaturas intermedias, y contribuyendo con los metabolismos activos más representativos tales como; fotosíntesis, fijación de CO2 y nitrógeno, así como los ciclos de azufre, fósforo y hierro. En particular, los miembros de Chloroflexi (Roseiflexus sp. y Chloroflexus sp.) fueron >90% responsables de todos los metabolismos energéticos activos y de nutrientes encontrados a 66°C, mientras que las Cianobacterias (Mastigocladus sp.) contribuyeron mayoritariamente a 58°C, con un máximo a temperaturas menores (48°C). Tres vías de fijación de carbono: Calvin-Benson (usado por miembros de las Cianobacterias), biciclo 3- Hidroxipropionato (usado por miembros de los Chloroflexi) y ciclo Hidroxipropionatohidroxibutirato (usado por miembros de las Archaeas) fueron representados a lo largo del gradiente de temperatura en el tapete de Porcelana. Perfiles taxonómicos similares fueron obtenidos para las rutas del ciclo del nitrógeno, donde las cianobacterias tuvieron un papel primordial en la incorporación de nitrógeno nuevo en el tapete microbiano. Dada la gran importancia de las cianobacterias en el tapete microbiano de Porcelana, la distribución y diversidad de sus miembros diazotróficos se analizó a lo largo del gradiente de temperatura en un período interanual (2009, 2011-2013). Este estudio reveló un predominio del género filamentoso con heterocistos Mastigocladus (Orden Stigonematales), que pertenece a la subsección V, a lo largo de todo el gradiente de temperatura (69-38ºC). De acuerdo con esto, la actividad in situ de la enzima nitrogenasa, la captación celular de 15N2, y la expresión del gen nifH, demostraron que la fijación de nitrógeno es dependiente de luz, detectándose a temperaturas entre los 46 a 58°C pero no a 66ºC. Este patrón de actividad sugiere fuertemente la presencia y actividad de cianobacterias con heterocistos, revelando una correlación positiva entre la actividad de la enzima nitrogenasa y la expresión del gen nifH durante ciclos diurnos en el tapete microbiano. La contribución de la fijación de N y C fue de aproximadamente 3 g de N m-2 año-1 y 27 g C m-2 año-1 , respectivamente, sugiriendo que las demandas de estos compuestos son alcanzadas completamente por la actividad diazotrófica y autótrofa de las cianobacterias Stigonematales presentes en el sistema termal de Porcelana. La cianobacteria Stigonematal cepa CHP1, aislada desde el sistema termal de Porcelana fue caracterizada morfológica y genéticamente, siendo identificada como Mastigocladus sp., presentando un carácter moderadamente termófilo (crece a 50°C pero no a 60°C). Mastigocladus sp. cepa CHP1 fija nitrógeno (actividad nitrogenasa) en periodos de luz independientemente de la temperatura. El patrón de expresión del gen nifH mostró fluctuación a 50ºC, mientras que a 45°C la expresión del gen permanecio constante durante el período de luz/oscuridad, sugiriendo aritmicidad. Una alta afinidad para el nitrato y una baja tolerancia a altas concentraciones de amonio fueron evidenciadas para la cepa CHP1, por lo tanto, sugiriéndose cierta plasticidad respecto a la utilización de diferentes fuentes de nitrógeno para esta cepa. Se propone que Mastigocladus sp. cepa CHP1, y probablemente otros miembros cercanos, son relevantes en tapetes microbianos colonizados por estos representantes del Orden Stigonematal, siendo uno de los principales actores en sistemas termales como Porcelana contribuyendo a la incorporación de nitrógeno nuevo a través de la fijación biológica de nitrógeno.
Evaluation of the domestication syndrome in populations of Zea mays tarapaqueños from the hyper-arid core of the Atacama Desert, northern Chile
(2021) Vidal Elgueta, Alejandra Isabel; Pérez Trautmann, María Fernanda; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Ciencias Biológicas
La evolución del maíz (Zea mays L.) es altamente controversial dadas los complejos cambiosfenotípicos y genéticos sufridos por la especie, la incidencia de los grupos humanos y lostiempos en que se producen estos cambios. Adicionalmente, las etapas de los procesos dedomesticación son difíciles de evaluar frente a la ausencia de registros antiguos y/o fósilesde plantas domésticas, recurriéndose a análogos modernos. La presencia de restosarqueológicos de maíz en aldeas arqueológicas de Tarapacá, Desierto de Atacama, provee deuna oportunidad única para estudiar la evolución del cultivo, abarcando una secuenciatemporal de al menos 2000 años. Algunos de los cambios reportados para el maíztarapaqueño incluyen el aumento paulatino de los tamaños de marlos y granos en la secuenciacultural de la zona y una baja diversidad genética asociada a un posible cuello de botella. Sinembargo, queda por establecer si estos cambios responden a una selección artificial, apresiones ambientales, o a la introducción de nuevas variedades e hibridación. Asimismo, serequiere conocer la concomitancia de estos procesos con los desarrollos humanostarapaqueños prehispánicos Por otro lado, se ha reportado la disminución en la capacidad delos cultivos modernos para fijar nutrientes minerales como Fe, Zn, Mg y Cu, teniendo comoresultado una disminución en la calidad de los cereales a nivel mundial. El aspecto más críticoes la disminución de Fe en aproximadamente un 19% en el maíz moderno. Esta modificación,a pesar de su relevancia, no ha sido evaluada en agriculturas preindustriales. Otro aspecto desconocido son las condiciones ecológicos y uso del agua de estos cultivos. Este elementoes crítico en sistemas áridos y su acceso o limitación nos permite aproximarnos a loscomplejos cambios sociales y culturales de las sociedades tarapaqueñas. De acuerdo a loanterior, el objetivo de esta investigación era evaluar el Síndrome de Domesticación enmaíces antiguos del Desierto de Atacama, mediante el análisis y comparación de maícesarqueológicos (ca. 2500 a 300 AP). Con ello queríamos responder a las siguientes preguntas:1) ¿Cuáles son los cambios de fenotipo producidos y/o concomitantes a una manipulaciónantrópica para el maíz tarapaqueño?, 2) ¿Cuáles fueron los marcos agroecológicos para elestablecimiento de una agricultura del desierto?.Para lo anterior, realizamos análisis cualitativos y cuantitativos sobre ciertos rasgos demuestras arqueológicas de maíces, evaluación del contenido químico e histología de semillas,datación radiocarbónica de maíces arqueológicos y análisis de δ18O isótopicos de mazorcasy granos.Los resultados obtenidos establecen la presencia de maíz en la región con fechas que loretrotraen al 400 AC en la zona sur de Tarapacá, mientras que de la zona norte encuentra undesarrollo más tardío de la agricultura maicera. El set de fechados obtenidos se ancla a unaserie de cambios fenotípicos de variedad, tamaño y forma de los maíces que se establecieronen la agricultura tarapaqueña. Respecto a los cambios químicos se estableció una sistemáticadisminución de Fe a lo largo de las secuencia cultural y agrícola en los maíces, tanto en ladistribución de Fe a nivel intercelular y en su cuantificación. Finalmente, se reportan losvalores de δ 18O para maíces prehispánicos, los cuales muestran un enriquecimiento de los maíces irrigados por sistemas superficiales en la conducción de aguas, así como tambiénposibles diferencias en la fuentes agua.
Gloeocapsopsis AAB1, a Cyanobacterium highly tolerant to desiccation isolated from the Atacama desert.
(2013) Azúa Bustos, Armando; Vicuña, Rafael; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Ciencias Biológicas
El acabado estudio de los microorganismos que han evolucionado en el Desierto de Atacama, el más seco y antiguo del mundo, permitirían entender el rol clave del agua para la vida en general. Para aproximarse a este fin, primero caracterizamos el microambiente que permite la colonización de cuarzos de la Cordillera de la Costa de este desierto por microorganismos hipolíticos. A continuación describimos la composición de la biodiversidad microbiana de estos biofilms, aislando posteriormente una cepa de cianobacteria desde éstos. Basados en análisis morfológicos y filogenéticos, el aislado (AAB1) fue clasificado como un nuevo miembro del género Gloeocapsopsis. Los cambios mostrados por células del aislado AAB1 en condiciones de desecación indicaron que éste es altamente tolerante a esta condición de estrés. Adicionalmente, nuestros resultados indican que el aislado sintetiza sacarosa y trehalosa en respuesta a la desecación. Posteriormente identificamos los dos genes candidatos involucrados en la síntesis de sacarosa (la sacarosa-6-fosfato sintetasa y la sacarosa-6-fosfato fosfatasa).
Group living in the kelp Lessonia spicata
(2015) Araujo Casares, Fernanda; Faugeron, Sylvain Wielfrid; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Ciencias Biológicas
La vida en grupo (sociabilidad) tiene consecuencias ecológicas que afectan las probabilidades de supervivencia y reproducción de los individuos. Ella crea oportunidad tanto para la cooperación cuanto para el conflicto. En última instancia, el balance entre los beneficios y costos en adecuación biológica determina el valor adaptativo de la vida en grupo en un dado ambiente. Cuando los individuos se agrupan con parientes cercanos, ellos pueden obtener beneficios indirectos a pesar de sufrir potenciales costos directos. Así, para la comprensión del valor adaptativo de la vida en grupo se requiere que se respondan cuestiones como: ¿Cuáles son los costos y beneficios relacionados a la sociabilidad? ¿Cuán frecuentemente parientes cercanos interactúan en poblaciones naturales? ¿Cuál es el grado de parentesco dentro de los grupos? En esta tesis, enfrenté el desafío de contestar estas preguntas utilizando el kelp Lessonia spicata, cuyos individuos (genotipos) se pueden fusionar originando plantas quiméricas, compuestas por dos o más líneas celulares provenientes de diferentes cigotos, como modelo de estudio para investigar las ventajas selectivas del quimerismo, un tipo peculiar pero común, de vida en grupo.En el primer capítulo de esta tesis, evalué los efectos del quimerismo sobre la reproducción (un componente de adecuación biológica normalmente no evaluado en los estudios con quimeras) en los niveles del genotipo y de la planta. Cuantifiqué la frecuencia de quimerismo en poblaciones naturales de L. spicata, comparé la inversión reproductiva genotípica promedio entre plantas quiméricas y no quiméricas y estimé el éxito reproductivo genotípico y de la planta, en plantas quiméricas y no quiméricas. En el segundo capítulo, analicé la relación entre dispersión, estructuración genética a muy pequeña escala y formación de grupos compuestos por parientes cercanos. Utilizando analices de asignación parental y de autocorrelación espacial, evalué la forma del kernel de dispersión y la presencia de estructuración genética a muy pequeña escala (40-100m) en poblaciones de L. spicata. Posteriormente, investigué la influencia de la estructuración genética en la agrupación de parientes.La frecuencia de plantas quiméricas fue alta (60-90%) en poblaciones naturales del kelp L. spicata. En general, no fueron encontrados beneficios o costos en éxito reproductivo genotípico relacionados a la vida en grupo. Sin embargo, en el nivel de la planta, el quimerismo aumentó tanto el éxito reproductivo, cuanto la probabilidad de reproducirse, principalmente debido al aumento del número de genotipos que se reproducen en plantas quiméricas. Este estudio sugiere que la vida en grupo resulta en beneficios en reproducción para L. spicata. Los kernels de dispersión mostraron que la mayoría de los eventos de reclutamiento ocurrió a cortas distancias de la fuente parental (14-40m), a pesar de la heterogeneidad observada entre los sitios de estudio. De la misma manera, uno de los sitios presentó estructuración genética significativa en la coorte de reclutas. Además, encontré concordancia entre la presencia de estructuración genética en reclutas y parentesco significativo dentro de grupos en plantas adultas, lo que sugiere que la estructuración genética a pequeña escala puede llevar a la agrupación de parientes cercanos en poblaciones de L. spicata. De esta forma, este estudio ha demostrado que la dispersión limitada puede causar estructuración genética a pequeña escala en L. spicata.Entonces, la alta ocurrencia de quimeras en poblaciones naturales parece resultar de la fusión de genotipos altamente endogámicos, potencialmente involucrando también beneficios en adecuación biológica inclusiva. Esta tesis ha generado conocimiento importante sobre la vida en grupo en L. spicata que complementa estudios previos sobre quimerismo en algas marinas. Diversas evidencias parecen indicar que el quimerismo es una estrategia adaptativa en algas marinas: i) este es común en varias especies de algas verdes, rojas y cafés; ii) confiere ventajas selectivas en estadios tempranos del ciclo de vida; iii) su frecuencia parece estar relacionada a condiciones ambientales estresantes; iv) aumenta la densidad the reproductores; v) probablemente ocurre mayormente entre parientes cercanos, sugiriendo la posibilidad de beneficios indirectos dentro de grupos. Estudios futuros que investiguen los efectos del parentesco sobre diferentes componentes de adecuación biológica son necesarios para un completo entendimiento de los mecanismos responsables por la evolución y la mantención del quimerismo en L. spicata y en otras algas marinas.
Hormonal regulation during initial berry development in grapevine.
(2013) Godoy Santin, María Francisca; Arce Johnson, Jorge Patricio; Lauvergeat, Virginie; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Ciencias Biológicas
Vitis vinifera es una de las especies más cultivadas del mundo, La mayor parte de la investigación se ha centrado en la maduración del fruto, y se conoce poco de los estados iniciales del desarrollo de la baya, el cual comprende las primeras dos semanas después de la floración. Durante esta fase ocurren procesos clave: polinización, fertilización y cuaja, los cuales darán lugar a un fruto semillado. La cuaja se define como un rápido crecimiento del ovario producto de la polinización y fertilización. Debido a que la cuaja ha sido descrita como una de las etapas más sensibles a distintos tipos de estrés durante el desarrollo completo del fruto, esta investigación se enfocó en identificar los principales factores que la determinan.En este trabajo se han realizado análisis de expresión global y perfil hormonal para dilucidar los principales factores que afectan a la cuaja. El análisis de RNA-seq fue realizado en cuatro puntos entre polinización y cuaja, revelando patrones dinámicos transientes durante el desarrollo del fruto. Interesantemente, la expresión de un importante número de genes se encontraba reprimida después de la fertilización. El perfil hormonal indicó que las giberelinas eran las hormonas activas con niveles más altos durante antesis, mientras que auxina, trans-zeatina y ABA mostraron niveles más altos durante la cuaja. Estos resultados podrían indicar un nuevo modelo del desarrollo inicial del fruto, diferente a los previamente descritos en otras especies de estudio como tomate y Arabidopsis.Para poder confirmar la función de algunas hormonas seleccionadas presentes durante el desarrollo inicial del fruto, se inhibió la síntesis de giberelinas mediante el compuesto Paclobutrazol, y por otro lado, la inhibición de las respuestas inducidas por auxina mediante el tratamiento con IAA-Trp. Estos estudios demostraron que tanto la división celular como el desarrollo del mesocarpo se vieron fuertemente afectados, confirmando que ambas hormonas son críticas para el establecimiento de la cuaja en vid. En conjunto, los datos de transcriptoma y perfil hormonal proveen por primera vez patrones dinámicos de expresión génica que pueden ser asociados a biosíntesis de hormonas, y el efecto de éstas en el desarrollo del mesocarpo durante los estadíos iniciales del fruto de vid. Además se demuestra que la presencia, así como el crosstalk entre auxinas y giberelinas es crucial para el establecimiento de la cuaja en vid.
Identificación y caracterización de los mecanismos moleculares involucrados en el control de la distribución y almacenamiento de hierro durante el desarrollo de semillas de Chenopodium quinoa
(2020) Ibeas Henríquez, Miguel Ángel; Roschzttardtz Choucroun, Hannetz France; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Ciencias Biológicas
El hierro es un micronutriente esencial para casi todos los organismos vivos. Los embriones acumulan hierro durante la etapa de maduración de la semilla de la embriogénesis. El déficit de hierro es un gran problema agronómico ya que afecta la rdesarrollo de las plantas y limita de fertilidad y rendimiento de los cultivos. Utilizando embriones de Arabidopsis thaliana ha sido posible determinar que el hierro se acumula específicamente en las vacuolas de las células de la endodermis. Utilizando la tinción Perls/DAB, fuimos capaces de identificar que este patrón de distribución es diferente en otros miembros de las Brassicales. Nosotros extendimos este estudio a embriones de especies pertenecientes a distintos órdenes de las Eudicotyledoneae. Nuestros resultados sugieren que el patrón de distribución de hierro observado en embriones de Arabidopsis no es conservado en otras Eudicotyledoneae. Notablemente, en embriones de Chenopodium quinoa el hierro se acumula en distintas capas celulares incluyendo las células del cortex y la endodermis. Interesantemente, identificados una gran cantidad de fitoferritinas en embriones de quinoa. Chenopodium quinoa es un pseudo-cereal de origen andino muy nutritivo que se caracteriza por crecer en diversos ecosistemas y ha alcanzado un alto nivel de atención debido a lo nutritivas de sus semillas. Por otro lado, nosotros observamos que durante el desarrollo de la semilla de Chenopodium quinoa el hierro se carga de una manera diferente a lo que observamos en el desarrollo de semillas de Brassica napus. Nuestros resultados abren nuevas preguntas respecto a cuáles son los mecanismos que controlan la carga, distribución y acumulación de hierro en semillas.
Identification and characterization of the biosynthesis, perception and signaling pathway of Brassinosteroids during the development of Vitis Vinifera L.
(2020) Parada Ramírez, María Francisca; Arce Johnson, Jorge Patricio; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Ciencias Biológicas
La vid (Vitis vinifera L.) es una de las especies de plantas más cultivadas en el mundo. Dentro de las prácticas agronómicas para su cultivo y mejoramiento se encuentran la poda y el uso de portainjertos y de reguladores del crecimiento. En los últimos años ha surgido el interés por el estudio de los brasinoesteroides (BRs) en esta especie. Estos son una familia de hormonas vegetales derivadas de esteroles que regulan procesos fisiológicos tales como respuestas a estrés biótico y abiótico, desarrollo de estomas, control de la senescencia, entre otros. El mayor efecto biológico es la promoción del crecimiento mediante división y expansión celular. En el caso de las vides, se ha analizado uno de los genes de biosíntesis denominado VvBR6OX1 mediante complementación funcional en plantas de tomate. Además, se ha reportado la acumulación de los BRs biológicamente activos castasterona y 6-deoxocastasterona en bayas de vid. Hasta el momento, genes asociados a la ruta de percepción o señalización de BRs no han sido caracterizados en vides. En análisis bioinformáticos del genoma de referencia de Vitis vinifera L. fueron encontrados modelos génicos con homología a genes descritos en Arabidopsis para las rutas de biosíntesis, percepción y señalización. Esto sugiere que estas serían vías al menos parcialmente conservadas entre estas dos especies. En esta tesis, se utilizaron distintos tejidos de plantas de vides para cuantificar los niveles endógenos de BRs. Se cuantificó diez distintos compuestos con un patrón de acumulación tejido específica. Además, se obtuvo el perfil de expresión de los genes de la ruta de biosíntesis de BRs. No existe una correlación directa entre la acumulación de transcritos y metabolitos, lo que podría dar cuenta de la complejidad de la ruta de biosíntesis y su regulación. Por otra parte, se realizaron tratamientos de bayas en el campo con 24-epibrasinólido y B2000 (análogo de BRs). Se determinó que ambos compuestos generan incremento en el tamaño de las bayas durante la etapa temprana (Fase I de crecimiento). Estos cambios implican incremento en el tamaño de las células como pudo observarse en los estudios histológicos. Considerando que para la regulación de diversos procesos fisiológicos se ha descrito interacción entre distintas hormonas vegetales, en este trabajo se cuantificaron citoquininas en las bayas tratadas en el campo con BRs. Se determinó que algunos de los tratamientos promueven el metabolismo de citoquininas, ya sea de compuestos bioactivos, intermediarios ribósidos o inactivos glucosilados, generando cambios en el contenido y composición de estos. Para entender de mejor forma los cambios generados por BRs en las bayas tratadas, se analizó la expresión de genes de las rutas de biosíntesis, percepción y señalización encontrando claros patrones de inducción general de la expresión en fases tempranas y de represión en fases tardías post-tratamiento. Además, BRs reprimieron la expresión de genes del ciclo celular codificantes para ciclinas y quinasas dependientes de ciclinas, mientras que promovieron la expresión de un gen que codifica para expansinas. Estos resultados en conjunto muestran una compleja regulación del crecimiento en fases tempranas de crecimiento de bayas tratadas con brasinoesteroides los que alterarían el metabolismo hormonal y la acumulación de transcritos. Finalmente, para caracterizar las rutas de percepción y señalización se obtuvo el perfil de expresión de los genes encontrados en los análisis bioinformáticos. Con estos datos y considerando que la quinasa BIN2 es un regulador clave en señalización de BRs así como una conexión con distintas rutas como las de auxinas, ácido abscísico, desarrollo de raíces laterales y estomas, es que se decidió continuar la caracterización de este gen. Para ello VvBIN2.1 fue amplificado y clonado en un vector de clonación obteniéndose una secuencia consenso. Se realizó un análisis de dominios presentes en la proteína que sería generada, así como un estudio de filogenia, determinando que dos de los modelos génicos que codificarían para BIN2 de vides agrupan en el mismo clado que la proteína homóloga de Arabidopsis. Luego de esto, se realizó la construcción que permitió transformar plantas de Arabidopsis con VvBIN2.1 para realizar estudios funcionales. Los resultados obtenidos sugieren fuertemente un rol en el crecimiento para este gen de vides. El desarrollo de esta tesis doctoral generó un aporte al conocimiento sobre las funciones de los brasinoesteroides en vides, mediante la caracterización de genes pertenecientes a la vía de biosíntesis, percepción y señalización de esta hormona, y la cuantificación de distintos metabolitos pertenecientes a esta familia de fitohormonas.
Participación de glucosa en el proceso de maduración del fruto de vitis vinifera, a través de la regulación de la biosíntesis de antocianinas y el transporte polar de auxina.
(2014) Serrano Canales, Alejandra Rita de Lourdes; Arce Johnson, Jorge Patricio; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Ciencias Biológicas
El desarrollo del fruto de vid, baya carnosa derivada del ovario de la flor, puede dividirse en tres etapas, dentro de las cuales ocurre una serie de cambios fisiológicos y bioquímicos que permiten al fruto acumular diferentes solutos y diferenciarse en distintos tejidos tales como piel, pulpa y semilla. La etapa I es un periodo de formación y se caracteriza por tener una elevada tasa de expansión y división celular que permite el aumento exponencial del tamaño del fruto y también establecer el número total de células que formarán parte de él. En la etapa II no hay incremento del tamaño, sin embargo hacia el final de esta ocurre un aumento exponencial de glucosa y fructosa, principales azúcares que forman parte del fruto. Coincidentemente, en este mismo periodo del desarrollo en el cual comienza la acumulación de estas hexosas, se inicia la síntesis de antocianinas, metabolitos secundarios pertenecientes al grupo de los flavonoides, que otorgan coloración a las bayas de variedades tinta. Este momento se conoce como pinta y marca el inicio de la etapa III o maduración.
Pesquería artesanal por buceo de peces de roca en el centro norte de Chile : diagnóstico del sistema social-ecológico y los desafíos para su sustentabilidad.
(2013) Godoy Salinas, Natalio; Lima Arce, Mauricio; Castilla, Juan Carlos; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Ciencias Biológicas
En esta Tesis se abordó el problema de la pesquería artesanal por buceo de peces litorales de roca, no regulada, desde una perspectiva de un sistema social-ecológico marino. El estudio incluyó una combinación de elementos empíricos y teóricos derivados de principios ecológicos aplicados para diagnosticar y comprender el funcionamiento de este sistema. El estudio se desarrollo en la costa centro-norte de Chile (ca.18° S – 33° S) donde opera la pesquería. Las capturas de peces litorales de roca las realizan buzos artesanales que utilizan equipo snorkel (resuello) y hookah (compresor de aire) La pesquería cuenta con información sobre desembarques y esfuerzo pesquero, a nivel de especie. Sin embargo, información sobre composición de las capturas, estrategias de pesca, mercado y los potenciales efectos de la pesca por buceo sobre el ensamble de peces, no está disponible. Actualmente no existe ninguna regulación sobre la pesquería por buceo y las poblaciones de peces muestran claros signos de sobre-explotación. Así, para mejorar la comprensión de ésta pesquería artesanal esta tesis incluyó una combinación de elementos empíricos y teóricos aplicados en el diagnostico de la pesquería. Se analizaron aspectos básicos de la pesquería como composición de las capturas de buzos artesanales en un gradiente latitudinal, su valorización económica y el mercado local. Además, se exploraron los factores relacionados con la toma de decisión de los buzos sobre dónde y cuanto tiempo pescar. Finalmente, aplicando teoría ecológica se analizó la dinámica poblacional de dos especies de peces litorales Graus nigra (“vieja”) y Semicossyphus darwini (“pejeperro”) y la influencia del precio de mercado y el clima como factores exógenos. Los resultados señalan que la pesquería por buceo es una actividad rentable que opera sobre gran parte de la distribución geográfica y hábitats del ensamble de peces litorales de roca. Se registraron variaciones en la composición de las capturas de buzos artesanales por efecto del gradiente latitudinal y el tipo de equipo de buceo utilizado en las capturas. Además, se observó una alta sobre posición de las principales especies capturadas. También las capturas por buceo fueron caracterizadas por la baja representación de especies emblemáticas de mayor tamaño y una alta representación de especies menos emblemáticas y de menor tamaño. Por otra parte, los resultados del capítulo dos muestran que las estrategias de pesca de buzos artesanales fueron influenciada principalmente por las restricciones que les impone el ambiente costero como estado del mar, visibilidad y accesibilidad por sobre el tiempo de viaje y permanencia en los campos de pesca. Finalmente, y de acuerdo a los resultados la dinámica poblacional de G. nigra y S darwini estarían influenciados por una combinación de procesos endógenos (e.g. competencia intra-específica) y por efectos de factores exógenos como la pesquería, el mercado y fluctuaciones climáticas. Los modelos predicen que perturbaciones climáticas de gran escala como el evento el Niño influencian de forma positiva y el precio de mercado de forma negativa los índice de abundancia relativa de ambas especies.
Señalización química y defensa en las algas pardas en interacción con los herbívoros.
(2016) Cabioch, Léa; Leblanc, Catherine; Faugeron, Sylvain Wielfrid; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Ciencias Biológicas

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