INSTITUTO DE BIOLOGÍA MOLECULAR Y CELULAR DE PLANTAS

“EDUARDO PRIMO YÚFERA”

MEMORIA 2012

IBMCP

Ciudad de la Innovación

C/ Ingeniero Fausto Elio, s/n

Edif. 8-E, Acceso G

46022 Valencia

Telf.: 96 387 78 56

Fax: 96 387 78 59

Web: www.ibmcp.upv.es

Correo electrónico: ibmcp@ibmcp.upv.es

Presentación 5

Estructura y Personal 9

Organigrama 11

Dirección 11

Junta de Instituto 12

Servicios Generales 12

Servicios Científicos – Técnicos

14

Líneas y Sublíneas de Investigación 15

Indicadores de Progreso IBMCP 17

Personal 18

Publicaciones 19

Tésis 30

Estancias Internacionales 31

Financiación 31

Máster IBMCP 32

Seminarios IBMCP 33

Actividades de Divulgación 34

Memoria Líneas y Grupos de Investigación 36

Desarrollo y Acción Hormonal en Plantas

Desarrollo Reproductivo 37

Regulación de la Señalización y el Metabolismo de Hormonas 45

Biotecnología y Mejora Vegetal de Especies Cultivadas 57

Mecanismos de la Respuesta al Estrés en Plantas

Estrés Abiótico 67

Señalización y Respuesta al Estrés Biótico 87

Virología Molecular y Evolutiva de Plantas 91

Memoria 2012

7

2012 acababa con malos presagios sobre la vida en nuestra Planeta provenientes de profecías mayas

que, por suerte, fueron mal interpretadas. Desafortunadamente, sin embargo, los malos augurios para la I+D en España sí que se han cumplido y estamos perdiendo competitividad y eficiencia a una velocidad decreciente muy preocupante. De hecho, entre 2009 y 2012, la financiación de la I+D cayó más de un 31% (en subvenciones). En 2013 el recorte es del 13,9% (según datos de la COSCE). En España, en 2011 había un total de 215.079 personas trabajando en I+D+i (de los cuales 130.235 eran investigadores) lo que supone un declive respecto al máximo de 2009 (en el que había 220.777 empleados y 133.803 investigadores) y sitúa la cifra por debajo de 2008. En 2012 solo se han ofrecido 400 contratos Ramón y Cajal y de la Cierva frente a los 600 del 2011. Esta marcada desinversión va a tener un efecto devastador en los próximos años para la Ciencia española. Y si todavía no ha repercutido de manera visible en la productividad es porque estamos sacando a la luz ahora los resultados de épocas inmediatamente precedentes mucho mejores. De hecho, es significativo que gran parte de los investigadores contratados que son autores de las publicaciones del Instituto en 2012 ya no están con nosotros o no van a estarlo en un futuro próximo.

El que en 2012, Año Internacional de la Energia Sostenible para todos, hayamos superado por segundo

año consecutivo la cifra de 100 publicaciones SCI y un índice de impacto promedio superior al 5 es sin duda una magnifica noticia para todos pero sin duda va a ser prácticamente imposible mantener este grado de productividad y de excelencia en los próximos años.

Como veréis en esta Memoria del año el IBMCP ha hecho importantes contribuciones al progreso del

conocimiento en Biología Molecular y Celular de plantas entre las que cabe destacar artículos publicados en Nature, Science, PNAS, Plant Cell, etc. No menos importante es la difusión de ese conocimiento a la Sociedad y el Instituto ha continuado con su labor divulgadora mediante la iniciativa PLANTéatelo, la ciencia es divertida, para el fomento de vocaciones científicas entre estudiantes de Primaria y 1er ciclo de la ESO y las visitas guiadas que periódicamente organizamos que han permitido que más de 300 estudiantes de Secundaria conozcan nuestras investigaciones y cómo las hacemos. Hoy más que nunca, ante el desmantelamiento de la Ciencia y la Cultura al que estamos asistiendo, debemos hacer un mayor esfuerzo si cabe en divulgar y sobre todo en argumentar que SIN CIENCIA NO HAY FUTURO.

Vicente Pallas Director

8

9

10

Memoria 2012

11

ORGANIGRAMA

Administración y Gerencia

Almacén

Biblioteca

Dirección

Vicedirección

Gerencia

Comisiones

Secuenciación de ADN y

Análisis de la expresión Génica

Proteómica

Microscopía

Metabolómica

Genómica

Bioinformática

Unidad de Servicios

Científico-Técnicos

Seguridad Radiológica,

Química y Biológica

Mantenimiento

Invernaderos

Lavado y Esterilizado

Junta de Instituto Claustro Científico

Servicios Generales

Desarrollo y Acción Hormonal en

Plantas

Biotecnología y Mejora Vegetal

de Especies Cultivadas

Mecanismos de la Respuesta al

Estrés en Plantas

Virología Molecular y Evolutiva de

Plantas

Departamentos

Vicedirección Adjunta

Cultura Científica

DIRECCIÓN

DIRECCIÓN: Vicente Pallás Benet VICEDIRECCIÓN: Lynne Yenush

GERENCIA: Juan Ramón Galdeano Richart VICEDIRECCIÓN ADJUNTA: Luis A. Cañas Clemente

Memoria 2012

12

JUNTA DE INSTITUTO

DIRECTOR: Vicente Pallás Benet

VICEDIRECTOR: Lynne Yenush

VICEDIRECTOR ADJUNTO: Luis A. Cañas Clemente

SECRETARIO ADJUN TO: Juan Ramón Galdeano Richart

JEFES DE DEPARTAMENTO: Francisco Madueño Albí

Antonio Granell Richart

Markus Proft

Santiago F. Elena Fito

REPRESENTANTE DE PERSONAL CIENTÍFICO: Gustavo Gómez

REPRESENTANTE RESTO DE PERSONAL: Félix Martínez Macías

SERVICIOS GENERALES

SEGURIDAD RADIOLÓGICA, QUÍMICA Y BIOLÓGICA

Rafael Blay Responsable de Seguridad Radiológica, Química y Biológica

MANTENIMIENTO

Carlos Darío Hernández López Jefe de Mantenimiento

Jose Luis Pérez Gramaje Técnico Superior

David Peláez Guirado Técnico de Mantenimiento

Memoria 2012

13

LAVADO Y ESTERILIZADO

Mª Angeles Pinto Sánchez Contrato Jae-Tec

INVERNADERO

Maria Victoria Palau Vich Responsable de Cultivos en el Invernadero

Rafael Martínez Pardo Técnico Superior

Antonio Villar Orozco Auxiliar Investigación

Fernando Escrivá Sastre Contrato JAE-Tec

David Parejo Navarro Técnico Superior

Carmen Benito Agut Técnico Superior

INFORMÁTICA

Alexis González Responsable de Informática

Ramon Nogales Responsable de Informática

BIBLIOTECA

Assumpta Haro Sabater Responsable de Biblioteca

ALMACEN

Juni Brines Responsable del Almacén

ADMINISTRACIÓN

Auxiliadora Canavese Casesnoves Habilitado pagador

Consuelo Martínez Bosch Responsable de Gestión de Proyectos,

Compras y Patrimonio para el CSIC

Pilar Carbonell Responsable de Gestión de Proyectos, Compras y

Patrimonio

para la UPV

Patricia Casas Font Responsable de Gestión de Proyectos, Compras y

Patrimonio para la UPV

María Valero Ortiz Técnico Superior de Gestión y Servicios Comunes

Ana María Mira Martínez Responsable de Recursos Humanos

María Ortiz Huedo Secretaria de Dirección

Memoria 2012

14

SERVICIOS CIENTÍFICOS – TÉCNICOS

SECUENCIACIÓN DE DENA Y ANÁLISIS DE LA EXPRESIÓN

GÉNICA

Eugenio Grau Responsable del Servicio de Secuenciación

Ana Marín Sanchis Auxiliar de Investigación

PROTEÓMICA

Susana Tárraga Responsable del Servicio de Proteómica

MICROSCOPÍA

Marisol Gascón Responsable del Servicio de Microscopía

METABOLÓMICA

Vicente Guardiola Técnico Superior Especializado

Teresa Caballero Vizcaino Auxiliar de Investigación

Erika Moro Castaño Contrato Jae-Tec

GENÓMICA

Lorena Latorre García Técnico Especialista Grado Medio

BIOINFORMÁTICA

Javier Forment Millet Responsable del Servicio de Bioinformática

Memoria 2012

15

LÍNEAS Y SUBLÍNEAS DE INVESTIGACIÓN

1. DESARROLLO Y ACCIÓN HORMONAL EN PLANTAS 1.1 DESARROLLO REPRODUCTIVO Dr. José Pío Beltrán Profesor de Investigación CSIC

Dr. Luis Cañas Investigador Científico CSIC Dra. Cristina Ferrandiz Científico Titular CSIC Dr. Francisco Madueño Científico Titular CSIC

1.2 REGULACIÓN DE LA SEÑALIZACIÓN Y EL METABOLISMO DE HORMONAS

Dr. Jose Luis García Profesor de Investigación CSIC Dr. Juan Carbonell Profesor de Investigación CSIC Dr. José León Investigador Científico CSIC Dr. Alejandro Ferrando Científico Titular CSIC Dr. David Alabadí Científico Titular CSIC Dra. Isabel López Científico Titular CSIC Dr. Jesús Chamarro Investigador Científico CSIC Dra. Mª Dolores Gómez Científico Titular CSIC Dr. Miguel Ángel Blázquez Investigador Científico CSIC Dr. Miguel A. Pérez Científico Titular CSIC Dr. Pedro Rodríguez Investigador Científico CSIC Dr. Pablo Tornero Científico Titular CSIC

BIOTECNOLOGÍA Y MEJORA VEGETAL DE ESPECIES CULTIVADAS

Prof. Vicente Moreno Catedrático UPV Dr. Pablo Vera Profesor de Investigación CSIC Dr. Antonio Granell Profesor de Investigación CSIC Dr. Diego Orzaez Científico Titular CSIC Dr. Antonio Monforte Científico Titular CSIC Prof. Alejandro Atarés Profesor Contratado Doctor UPV

MECANISMOS DE LA RESPUESTA DE LAS PLANTAS AL ESTRÉS ABIÓTICO ESTRÉS ABIÓTICO

Prof. Ramón Serrano Catedrático UPV Dr. Francisco Culiañez Investigador Científico CSIC Prof. Oscar Vicente Catedrático UPV Dr. Markus Proft Científico Titular CSIC Prof. Amparo Pascual-Ahuir Profesor Contratado Doctor UPV Prof. José Gadea Profesor Contratado Doctor UPV Prof. Jose M. Mulet Profesor Contratado Doctor UPV Prof. Jose R. Murguía Profesor Titular UPV Prof. Lynne Yenush Profesor Contratado Doctor UPV Dr. Mario Fares Científico Titular CSIC

SEÑALIZACIÓN Y RESPUESTA AL ESTRÉS BIÓTICO

Prof. Vicente Conejero Catedrático UPV Prof. Ismael Rodrigo Profesor Titular UPV Prof. Jose M. Belles Profesor Titular UPV Prof. Purificación Lisón Profesor Contratado Doctor UPV

VIROLOGÍA MOLECULAR Y EVOLUTIVA DE PLANTAS

Dr. Ricardo Flores Profesor de Investigación CSIC Dr. Marcos De la Peña Científico Titular CSIC Dr. Vicente Pallás Profesor de Investigación CSIC Dr. Santiago Elena Profesor de Investigación CSIC Dr. Jesús A. Sánchez Científico Titular CSIC Dra. Carmen Hernández Científico Titular CSIC Dr. José A. Darós Científico Titular CSIC

Memoria 2012

16

Memoria 2012

17

Memoria 2012

18

PERSONAL

Personal Perteneciente al IBMCP en el año 2012

Evolución Personal Adscrito en el IBMCP

Memoria 2012

19

DISTRIBUCIÓN INVESTIGADORES

PUBLICACIONES

Índice Impacto Medio Anual

Memoria 2012

20

Revistas en las que aparecen las Publicaciones del Personal Investigador del IBMCP en el

Año 2012

REVISTA NºARTICULOS REVISTA NºARTICULOS REVISTA NºARTICULOS

Advances in

Difference

Equations

1

BMC Plant Biology

2

Genetic

Resources and

Crop Evolution 2

Alimentaria:

Revista de

tecnología e

higiene de los

alimentos

1

CAB Reviews: Perspectives in Agriculture, Veterinary Science, Nutrition and Natural Resources

1 Genetics

1

Anales de

Química 1 ChemMedChem 1

Genome

Biology and

Evolution 1

Angewandte

Chemie -

International

Edition

1

Communications

in Nonlinear

Science and

Numerical

Simulation

1 Heredity

1

Antonie van

Leeuwenhoek,

International

Journal of

General and

Molecular

Microbiology

1

Current Opinion

in Virology 2 IUBMB Life

1

Asian Journal of

Plant Pathology 1

Diseases of

Aquatic

Organisms 1

Journal of

Biological

Chemistry 1

Biochemical

Journal 1

European

Journal of Plant

Pathology 2

Journal of

Biotechnology 1

Biochimie 1

Evolution,

international

journal of

organic

evolution

2

Journal of

Experimental

Botany 3

Biological

Chemistry 1 FEBS Journal

3

Journal of Fish

Diseases 1

BMC

Evolutionary

Biology 3

FEBS Letters 2

Journal of

General

Virology 2

BMC Genomics 2

Frontiers in

Microbiology 2

Journal of

Pharmacology

and

Experimental

Therapeutics

1

Memoria 2012

21

REVISTA

Nº PAGINAS

REVISTA

Nº PAGINAS

REVISTA

Nº PAGINAS

Journal of Plant

Physiology 4

Notulae

Botanicae Horti

Agrobotanici

Cluj-Napoca

2

PLoS

Neglected

Tropical

Diseases

1

Journal of the

Royal Society

Interface 1

Notulae Scientia

Biologicae 1 PLoS ONE

7

Journal of

Virology 4 Phytopathology

2

PROCEEDINGS

OF THE

NATIONAL

ACADEMY OF

SCIENCES OF

THE UNITED

STATES OF

AMERICA

4

Metabolomics 1

Plant

Biotechnology

Journal 2

RNA 1

Methods in

molecular

biology (Clifton,

N,J,)

4 Plant Breeding

1 RNA Biology

1

Molecular

Biology and

Evolution 5

Plant Cell 5

SCIENCE 1

Molecular

Breeding 1 Plant Journal

3

Scientific

Reports 1

Molecular Plant-

Microbe

Interactions 1

Plant Physiology 7

Seminars in

Liver Disease 1

NATURE 2

Plant Science 1

Tree Genetics

and Genomes 1

Nature

Communicatios 1

Plant signaling &

Behavior 1 Virus Research

1

Nonlinear

Analysis: Real

World

Applications

1

PloS

Computational

Biology 2

Yeast 1

Nonlinear

Dynamics 1 PLoS Genetics

1

Memoria 2012

22

Evolución del número de Publicaciones ISI del IBMCP

Número de Publicaciones por Investigador

CSIC Media Areas 1,33

Memoria 2012

23

Publicaciones ISI 2012 IBMCP

AGOSTINI, A.; MONDRAGÕN, L.; BERNARDOS, A.; MARTÍNEZ-MÁÑEZ, R.; DOLORES MARCOS, M.; SANCENÓN, F.;

SOTO, J.; COSTERO, A.; MANGUAN-GARCÍA, C.; PERONA, R.; MORENO-TORRES, M.; APARICIO-SANCHIS,

R.; MURGUÍA, J.R.(2012) Targeted cargo delivery in senescent cells using capped mesoporous silica

nanoparticles. Angewandte Chemie - International Edition, 51, 10556-10560

AGUSTÍ, J.; GIMENO, J.; MERELO, P.; SERRANO, R.; CERCóS, M.; CONESA, A.; TALóN, M.; TADEO, F.R. (2012)

Early gene expression events in the laminar abscission zone of abscission-promoted citrus leaves after a cycle of

water stress/rehydration: Involvement of CitbHLH1. Journal of Experimental Botany, 63, 6079-6091

ALTOSAAR, I.; OEHMEN, A.; ALMEIDA, C.M.; DE PASCALE, S.; DE TOMMASI, N.; DOMÍNGUEZ DE MARÍA, P.;

ORZAEZ, D.; ZERVOS, A.; XU, C. (2012) Funding decisions: Romania needs overseas reviewers. Nature, 186

ALVAREZ-PONCE, D. (2012) The relationship between the hierarchical position of proteins in the human signal

transduction network and their rate of evolution. BMC Evolutionary Biology, 12

Alvarez-Ponce, D.; Fares, M.A. (2012) Evolutionary rate and duplicability in the Arabidopsis thaliana protein-protein

interaction network. Genome Biology and Evolution, 4, 1263-1274

ALVAREZ-PONCE, D.; GUIRAO-RICO, S.; ORENGO, D.J.; SEGARRA, C.; ROZAS, J.; AGUADÉ, M. (2012) Molecular

population genetics of the insulin/TOR signal transduction pathway: a network-level analysis in Drosophila

melanogaster. Molecular Biology and Evolution, 29, 123-132

ANTONI, R.; GONZALEZ-GUZMAN, M.; RODRIGUEZ, L.; RODRIGUES, A.; PIZZIO, G.A.; RODRIGUEZ, P.L. (2012)

Selective inhibition of Clade A phosphatases type 2C by PYR/PYL/RCAR abscisic acid receptors. Plant Physiology,

158, 970-980

ASINS, M.J.; FERNÁNDEZ-RIBACOBA, J.; BERNET, G.P.; GADEA, J.; CAMBRA, M.; GORRIS, M.T.; CARBONELL, E.A.

(2012) The position of the major QTL for Citrus tristeza virus resistance is conserved among Citrus grandis, C.

aurantium and Poncirus trifoliate. Molecular Breeding, 29, 575-587

BEDHOMME, S.; LAFFORGUE, G.; ELENA, S.F. (2012) Multihost experimental evolution of a plant RNA virus reveals

local adaptation and host-specific mutations. Molecular Biology and Evolution, 29, 1481-1492

BEDOYA, L.C.; MARTÍNEZ, F.; ORZÁEZ, D.; DARÒS, J. (2012) Visual tracking of plant virus infection and movement

using a reporter MYB transcription factor that activates anthocyanin biosynthesis. Plant Physiology, 158, 1130-

1138

BELDA-PALAZÓN, B.; RUIZ, L.; MARTÍ, E.; TÁRRAGA, S.; TIBURCIO, A.F.; CULIÁÑEZ, F.; FARRÀS, R.; CARRASCO,

P.; FERRANDO, A. (2012) Aminopropyltransferases Involved in Polyamine Biosynthesis Localize Preferentially in

the Nucleus of Plant Cells. PLoS ONE, 7

BERBEL, A.; FERRÁNDIZ, C.; HECHT, V.; DALMAIS, M.; LUND, O.S.; SUSSMILCH, F.C.; TAYLOR, S.A.;

BENDAHMANE, A.; ELLIS, T.H.N.; BELTRÁN, J.P.; WELLER, J.L.; MADUEÑO, F. (2012) VEGETATIVE1 is

essential for development of the compound inflorescence in pea. Nature Communications, 3

BISSOLI, G.; NIÑOLES, R.; FRESQUET, S.; PALOMBIERI, S.; BUESO, E.; RUBIO, L.; GARCÍA-SÁNCHEZ, M.J.;

FERNÁNDEZ, J.A.; MULET, J.M.; SERRANO, R. (2012) Peptidyl-prolyl cis-trans isomerase ROF2 modulates

intracellular pH homeostasis in Arabidopsis. Plant Journal, 70, 704-716

BOSCAIU, M.; DONAT, P.; LLINARES, J.; VICENTE, O. (2012) Stress-tolerant wild plants: A source of knowledge and

biotechnological tools for the genetic improvement of stress tolerance in crop plants. Notulae Botanicae Horti

Agrobotanici Cluj-Napoca, 40, 323-327

BOSCAIU, M.; VICENTE, O. (2012) Stress tolerance mechanisms in wild plants. Journal of Biotechnology, 161, 8

CAFFREY, B.E.; WILLIAMS, T.A.; JIANG, X.; TOFT, C.; HOKAMP, K.; FARES, M.A. (2012) Proteome-wide analysis of

functional divergence in bacteria: Exploring a host of ecological adaptations. PLoS ONE, 7

CAMAÑES, G.; BELLMUNT, E.; GARCÍA-ANDRADE, J.; GARCÍA-AGUSTÍN, P.; CEREZO, M. (2012) Reciprocal

regulation between AtNRT2.1 and AtAMT1.1 expression and the kinetics of NH 4 + and NO 3 – influxes. Journal

of Plant Physiology, 169, 268-274

Memoria 2012

24

CAMAÑES, G.; PASTOR, V.; CEREZO, M.; GARCÍA-ANDRADE, J.; VICEDO, B.; GARCÍA-AGUSTÍN, P.; FLORS, V. (2012)

A deletion in NRT2.1 attenuates pseudomonas syringae-induced hormonal perturbation, resulting in primed plant

defenses. Plant Physiology, 158,1054-1066

CANET, J.V.; DOBÓN, A.; TORNERO, P. (2012) Non-Recognition-of-BTH4, an Arabidopsis mediator subunit homolog, is

necessary for development and response to salicylic acid. Plant Cell, 24, 4220-4235

Canet, J.V.; Dobón, A.; Fajmonová, J.; Tornero, P. (2012) The BLADE-ON-PETIOLE genes of Arabidopsis are essential for

resistance induced by methyl jasmonate. BMC Plant Biology, 12

CARRERA, E.; RUIZ-RIVERO, O.; PERES, L.E.P.; ATARES, A.; GARCIA-MARTINEZ, J.L. (2012) Characterization of the

procera tomato mutant shows novel functions of the SlDELLA protein in the control of flower morphology, cell

division and expansion, and the auxin-signaling pathway during fruit-set and development. Plant Physiology, 160,

1581-1596

CARRERA, J.; ELENA, S.F. (2012) Computational design of host transcription-factors sets whose misregulation mimics the

transcriptomic effect of viral infections. Scientific Reports, 2

CARRERA, J.; ELENA, S.F.; JARAMILLO, A. (2012) Computational design of genomic transcriptional networks with

adaptation to varying environments. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of

America, 109, 15277-15282

CARRERA, J.; FERNÁNDEZ DEL CARMEN, A.; FERNÁNDEZ-MUÑOZ, R.; RAMBLA, J.L.; PONS, C.; JARAMILLO, A.;

ELENA, S.F.; GRANELL, A. (2012) Fine-tuning tomato agronomic properties by computational genome redesign.

PLoS Computational Biology, 8

CARRETERO-PAULET, L.; FARES, M.A. (2012) Evolutionary dynamics and functional specialization of plant paralogs

formed by whole and small-scale genome duplications. Molecular Biology and Evolution, 29, 3541-3551

CUEVAS, J.M.; DELAUNAY, A.; RUPAR, M.; JACQUOT, E.; ELENA, S.F. (2012) Molecular evolution and phylogeography

of potato virus Y based on the CP gene. Journal of General Virology, 93, 2496-2501

CUEVAS, J.M.; DELAUNAY, A.; VISSER, J.C.; BELLSTEDT, D.U.; JACQUOT, E.; ELENA, S.F. (2012) Phylogeography and

molecular evolution of potato virus Y. PLoS ONE, 7

DE LA IGLESIA, F.; MARTÍNEZ, F.; HILLUNG, J.; CUEVAS, J.M.; GERRISH, P.J.; DARÒS, J.A.; ELENA, S.F. (2012)

Luria-Delbrück estimation of turnip mosaic virus mutation rate in vivo. Journal of Virology, 86, 3386-3388

DÍAZ, A.; ZIKHALI, M.; TURNER, A.S.; ISAAC, P.; LAURIE, D.A. (2012) Copy number variation affecting the photoperiod-

B1 and vernalization-A1 genes is associated with altered flowering time in wheat (Triticum aestivum) PLoS ONE,

7

DOHERTY, A.; ALVAREZ-PONCE, D.; MCINERNEY, J.O. (2012) Increased genome sampling reveals a dynamic

relationship between gene duplicability and the structure of the primate protein-protein interaction network.

Molecular Biology and Evolution, 29, 3563-3573

DUARTE, J.; JANUÁRIO, C.; MARTINS, N.; SARDANYÉS, J. (2012) Scaling law in saddle-node bifurcations for one-

dimensional maps: A complex variable approach. Nonlinear Dynamics, 67, 541-547

DUARTE, J.; JANURIO, C.; MARTINS, N.; SARDANYS, J. (2012) On chaos, transient chaos and ghosts in single population

models with Allee effects. Nonlinear Analysis: Real World Applications, 13, 1647-1661

ELENA, S.F. (2012) RNA virus genetic robustness: Possible causes and some consequences. Current Opinion in Virology, 2,

525-530

ELENA, S.F.; RODRIGO, G. (2012) Towards an integrated molecular model of plant-virus interactions. Current Opinion in

Virology, 2, 713-718

ESTERAS, C.; GÓMEZ, P.; MONFORTE, A.J.; BLANCA, J.; VICENTE-DÓLERA, N.; ROIG, C.; NUEZ, F.; PICÓ, B. (2012)

High-throughput SNP genotyping in Cucurbita pepo for map construction and quantitative trait loci mapping.

BMC Genomics, 13

FLORES, R.; RUIZ-RUIZ, S.; SERRA, P. (2012) Viroids and hepatitis delta virus. Seminars in Liver Disease, 32, 201-210

Memoria 2012

25

FORMISANO, G.; ROIG, C.; ESTERAS, C.; ERCOLANO, M.R.; NUEZ, F.; MONFORTE, A.J.; PICÓ, M.B. (2012) Genetic

diversity of Spanish Cucurbita pepo landraces: An unexploited resource for summer squash breeding. Genetic

Resources and Crop Evolution, 59, 1169-1184

FOURQUIN, C.; FERRÁNDIZ, C. (2012) Functional analyses of AGAMOUS family members in Nicotiana benthamiana

clarify the evolution of early and late roles of C-function genes in eudicots. Plant Journal, 71,990-1001

GALLEGO-BARTOLOMÉ, J.; MINGUET, E.G.; GRAU-ENGUIX, F.; ABBAS, M.; LOCASCIO, A.; THOMAS, S.G.;

ALABADÍ, D.; BLÁZQUEZ, M.A. (2012) Molecular mechanism for the interaction between gibberellin and

brassinosteroid signaling pathways in Arabidopsis. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United

States of America , 109, 13446-13451

GALLET, R.; COOPER, T.F.; ELENA, S.F.; LENORMAND, T. (2012) Measuring selection coefficients below 10 -3: Method,

Questions, and Prospects. Genetics, 190, 175-186

GARCÍA-SOGO, B.; PINEDA, B.; ROQUE, E.; ANTÓN, T.; ATARÉS, A.; BORJA, M.; BELTRÁN, J.P.; MORENO, V.;

CAÑAS, L.A. (2012) Production of engineered long-life and male sterile Pelargonium plants. BMC Plant Biology,

12

GARCÍA-HURTADO, N.; CARRERA, E.; RUIZ-RIVERO, O.; LÓPEZ-GRESA, M.P.; HEDDEN, P.; GONG, F.; GARCÍA-

MARTÍNEZ, J.L. (2012)The characterization of transgenic tomato overexpressing gibberellin 20-oxidase reveals

induction of parthenocarpic fruit growth, higher yield, and alteration of the gibberellin biosynthetic pathway.

Journal of Experimental Botany, 63, 5803-5813

GARCIA-LOR, A.; GARCIA-MARTINEZ, J.L.; PEREZ-AMADOR, M.A. (2012) Identification of ovule and seed genes from

Citrus clementina. Tree Genetics and Genomes, 8, 227-235

GARCIA-ROBLES, I.; SANCHEZ-NAVARRO, J.; PENA, M.D.L. (2012) Intronic hammerhead ribozymes in mRNA

biogenesis. Biological Chemistry, 393, 1317-1326

GÓMEZ, G.; PALLAS, V. (2012) Studies on subcellular compartmentalization of plant pathogenic noncoding RNAs give

new insights into the intracellular RNA-traffic mechanisms. Plant Physiology, 159, 558-564

GÓMEZ, P.; SEMPERE, R.N.; ARANDA, M.A.; ELENA, S.F. (2012) Phylodynamics of Pepino mosaic virus in Spain.

European Journal of Plant Pathology, 134, 445-449

GÓMEZ-GÓMEZ, L.; TRAPERO-MOZOS, A.; GÓMEZ, M.D.; RUBIO-MORAGA, A.; AHRAZEM, O. (2012) Identification

and possible role of a MYB transcription factor from saffron (Crocus sativus). Journal of Plant Physiology, 169,

509-515

GONZALEZ-GUZMAN, M.; PIZZIO, G.A.; ANTONI, R.; VERA-SIRERA, F.; MERILO, E.; BASSEL, G.W.; FERNÁNDEZ,

M.A.; HOLDSWORTH, M.J.; PEREZ-AMADOR, M.A.; KOLLIST, H.; RODRIGUEZ, P.L. (2012) Arabidopsis

PYR/PYL/RCAR receptors play a major role in quantitative regulation of stomatal aperture and transcriptional

response to abscisic acid. Plant Cell, 24, 2483-2496

GRIGORE, M.N.; BOSCAIU, M.; LLINARES, J.; VICENTE, O. (2012) Mitigation of salt stress-induced inhibition of

Plantago crassifolia reproductive development by supplemental calcium or magnesium. Notulae Botanicae Horti

Agrobotanici Cluj-Napoca, 40, 58-66

GRIGORE, M.N.; VILLANUEVA, M.; BOSCAIU, M.; VICENTE, O. (2012) Do Halophytes Really Require Salts for Their

Growth and Development? An Experimental Approach. Notulae Scientia Biologicae, 4, 23-29

HAMMANN, C.; LUPTAK, A.; PERREAULT, J.; DE LA PEÑA, M. (2012) The ubiquitous hammerhead ribozyme. RNA, 18,

871-885

HAN, S.K.; WU, M.F.; RODRIGUES, A.; RODRIGUEZ, P.L.; WAGNER, D. (2012) The SWI2/SNF2 chromatin remodeling

ATPase BRAHMA represses Abscisic Acid Responses in the Absence of the Stress Stimulus in Arabidopsis. Plant

Cell, 24, 4892-4906

HE, Y.; CHUNG, E.-H.; HUBERT, D.A.; TORNERO, P.; DANGL, J.L. (2012) Specific Missense Alleles of the Arabidopsis

Jasmonic Acid Co-Receptor COI1 Regulate Innate Immune Receptor Accumulation and Function. PLoS Genetics,

8

Memoria 2012

26

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virus coat protein: Nucleolar/cytoplasmic shuttling, modulation of RNA-binding activity, and virion formation.

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CHENG, S.; LIU, X.; REN, Y.; WANG, J.; ALBIERO, A.; DAL PERO, F.; TODESCO, S.; VAN ECK, J.; BUELS,

R.M.; BOMBARELY, A.; GOSSELIN, J.R.; HUANG, M.; LETO, J.A.; MENDA, N.; STRICKLER, S.; MAO, L.; GAO,

S.; TECLE, I.Y.; YORK, T.; ZHENG, Y.; VREBALOV, J.T.; LEE, J.; ZHONG, S.; MUELLER, L.A.; STIEKEMA,

W.J.; RIBECA, P.; ALIOTO, T.; YANG, W.; HUANG, S.; DU, Y.; ZHANG, Z.; GAO, J.; GUO, Y.; WANG, X.; LI, Y.;

HE, J.; LI, C.; CHENG, Z.; ZUO, J.; REN, J.; ZHAO, J.; YAN, L.; JIANG, H.; WANG, B.; LI, H.; LI, Z.; FU, F.;

CHEN, B.; HAN, B.; FENG, Q.; FAN, D.; WANG, Y.; LING, H.; XUE, Y.; WARE, D.; RICHARD MCCOMBIE, W.;

LIPPMAN, Z.B.; CHIA, J.-M.; JIANG, K.; PASTERNAK, S.; GELLEY, L.; KRAMER, M.; ANDERSON, L.K.;

CHANG, S.-B.; ROYER, S.M.; SHEARER, L.A.; STACK, S.M.; ROSE, J.K.C.; XU, Y.; EANNETTA, N.; MATAS, A.J.;

MCQUINN, R.; TANKSLEY, S.D.; CAMARA, F.; GUIGÓ, R.; ROMBAUTS, S.; FAWCETT, J.; VAN DE PEER, Y.;

ZAMIR, D.; LIANG, C.; SPANNAGL, M.; GUNDLACH, H.; BRUGGMANN, R.; MAYER, K.; JIA, Z.; ZHANG, J.;

YE, Z.; BISHOP, G.J.; BUTCHER, S.; LOPEZ-COBOLLO, R.; BUCHAN, D.; FILIPPIS, I.; ABBOTT, J.; DIXIT,

I.R.; SINGH, M.; SINGH, A.; PAL, J.K.; PANDIT, A.; SINGH, P.K.; MAHATO, A.K.; DOGRA, V.; GAIKWAD, K.;

SHARMA, T.R.; MOHAPATRA, T.; SINGH, N.K.; CAUSSE, M.; ROTHAN, C.; NOIROT, C.; BELLEC, A.; KLOPP,

C.; DELALANDE, C.; BERGES, H.; MARIETTE, J.; FRASSE, P.; VAUTRIN, S.; ZOUINE, T.M.; LATCHÉ, A.;

ROUSSEAU, C.; REGAD, F.; PECH, J.-C.; PHILIPPOT, M.; BOUZAYEN, M.; PERICARD, P.; OSORIO, S.; DEL

CARMEN, A.F.; MONFORTE, A.; GRANELL, A.; FERNANDEZ-MUÑOZ, R.; CONTE, M.; LICHTENSTEIN, G.;

CARRARI, F.; DE BELLIS, G.; FULIGNI, F.; PEANO, C.; GRANDILLO, S.; TERMOLINO, P.; PIETRELLA, M.;

FANTINI, E.; FALCONE, G.; FIORE, A.; GIULIANO, G.; LOPEZ, L.; FACELLA, P.; PERROTTA, G.;

DADDIEGO, L.; BRYAN, G.; OROZCO, B.M.; PASTOR, X.; TORRENTS, D.; VAN SCHRIEK, M.G.M.; FERON,

R.M.C.; VAN OEVEREN, J.; DE HEER, P.; DA PONTE, L.; JACOBS-OOMEN, S.; CARIASO, M.; PRINS, M.; VAN

EIJK, M.J.T.; JANSSEN, A.; VAN HAAREN, J.J.; -HWANJO, S.; KIM, J.; KWON, S.-Y.; KIM, S.; KOO, D.-H.; LEE,

S.; CLOUSER, C.; RICO, A.; HALLAB, A.; GEBHARDT, C.; KLEE, K.; JÖCKER, A.; WARFSMANN, J.; GÖBEL,

U.; KAWAMURA, S.; YANO, E.; SHERMAN, J.D.; FUKUOKA, H.; NEGORO, S.; BHUTTY, S.; CHOWDHURY, P.;

CHATTOPADHYAY, D.; DATEMA, E.; SMIT, S.; SCHIJLEN, E.G.W.M.; VAN DE BELT, J.; VAN HAARST, J.C.;

PETERS, S.A.; VAN STAVEREN, M.J.; HENKENS, M.H.C.; MOOYMAN, P.J.W.; HESSELINK, T.; VAN HAM,

R.C.H.J.; JIANG, G.; DROEGE, M.; CHOI, D.; KANG, B.-C.; KIM, B.D.; PARK, M.; KIM, S.; YEOM, S.-I.; LEE,

Y.-H.; CHOI, Y.-D.; LI, G.; GAO, J.; LIU, Y.; HUANG, S.; FERNANDEZ-PEDROSA, V.; COLLADO, C.; ZUÑ IGA,

S.; WANG, G.; CADE, R.; DIETRICH, R.A.; ROGERS, J.; KNAPP, S.; FEI, Z.; WHITE, R.A.; THANNHAUSER,

T.W.; GIOVANNONI, J.J.; BOTELLA, M.A.; GILBERT, L.; GONZALEZ, F.R.; GOICOECHEA, J.L.; YU, Y.;

KUDRNA, D.; COLLURA, K.; WISSOTSKI, M.; WING, R.; MEYERS, B.C.; GURAZADA, A.B.; GREEN, P.J.;

MATHUR, S.; VYAS, S.; SOLANKE, A.U.; KUMAR, R.; GUPTA, V.; SHARMA, A.K.; KHURANA, P.; KHURANA,

J.P.; TYAGI, A.K.; DALMAY, T.; MOHORIANU, I.; WALTS, B.; CHAMALA, S.; BARBAZUK, W.B.; LI, J.; GUO,

H.; LEE, T.-H.; WANG, Y.; ZHANG, D.; PATERSON, A.H.; WANG, X.; TANG, H.; BARONE, A.; CHIUSANO, M.L.;

Memoria 2012

29

ERCOLANO, M.R.; D'AGOSTINO, N.; DI FILIPPO, M.; TRAINI, A.; SANSEVERINO, W.; FRUSCIANTE, L.;

SEYMOUR, G.B.; ELHARAM, M.; FU, Y.; HUA, A.; KENTON, S.; LEWIS, J.; LIN, S.; NAJAR, F.; LAI, H.; QIN, B.;

SHI, R.; QU, C.; WHITE, D.; WHITE, J.; XING, Y.; YANG, K.; YI, J.; YAO, Z.; ZHOU, L.; ROE, B.A.; VEZZI, A.;

D'ANGELO, M.; ZIMBELLO, R.; SCHIAVON, R.; CANIATO, E.; RIGOBELLO, C.; CAMPAGNA, D.; VITULO, N.;

VALLE, G.; NELSON, D.R.; DE PAOLI, E.; SZINAY, D.; DE JONG, H.H.; BAI, Y.; VISSER, R.G.F.; LANKHORST,

R.K.; BEASLEY, H.; MCLAREN, K.; NICHOLSON, C.; RIDDLE, C.; GIANESE, G. (2012) The tomato genome

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TRAPERO-MOZOS, A.; GOMEZ-GOMEZ, L.; RUBIO-MORAGA, A.; GRANELL, A.; RAMBLA, J.L.; AHRAZEM, O. (2012)

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V. PALLAS; F. APARICIO; M.C. HERRANZ; K. AMARI; M.A. SANCHEZ-PINA; A. MYRTA; J.A. SANCHEZ-NAVARRO

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ZORRILLA-FONTANESI, Y.; RAMBLA, J.-L.; CABEZA, A.; MEDINA, J.J.; SÁNCHEZ-SEVILLA, J.F.; VALPUESTA, V.;

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Memoria 2012

30

TESIS

Tésis leídas en el 2012

NOMBRE TITULO TESIS DIRECTOR

TESIS FECHA UNIVERSIDAD

Gillem Hueso Lorente

Mecanismos de regulación de

transportadores de de

Membrana. Interacción entre

AMPK y Nedd4.2

Lynne Yenush

/ Pascual Sanz

Bigorra

13/01/2012

Universidad

Politécnica de

Valencia

Jasna Lalic

Nonlinearities in plant RNA

virus fitness

Santiago F.

Elena

10/12/2012

Universidad

Politécnica de

Valencia

Javier Carrera

Montesinos

Automatic computational design

of synthetic genomes

Santiago F.

Elena

17/07/2012

Universidad

Politécnica de

Valencia

Joanna Serwatowska

Aislamiento y caracterización de

genes MADS-box en Medicago

truncatula: Duplicaciones

génicas y subfuncionalización en

el linaje euAGAMOUS

Luis Cañas /

J.P. Pastor

02/03/2012

Universidad

Politécnica de

Valencia

Juan Vicente Canet

Pérez

Análisis genético de la

percepción del ácido salicílico

en Arabidopsis Thaliana.

Caracterización

de NRB4

Pablo Tornero

20/07/2012

Universidad

Politécnica de

Valencia

Sandra Martínez Turiño

Análisis funcional de proteínas

codificadas por el virus de la

rotura del color de la flor del

Pelargonium

Carmen

Hernández

17/07/2012

Universidad

Politécnica de

Valencia

Memoria 2012

31

ESTANCIAS INTERNACIONALES

Estancias Internacionales del Personal Investigador en el IBMCP en 2012

TOTAL: 35 ESTANCIAS; 8,2 MESES MEDIA

FINANCIACIÓN

MICINN GV INTERNACIONALES EUROPEOS OTROS

Memoria 2012

32

MASTER IBMCP

MÁSTER UNIVERSITARIO EN BIOTECNOLOGÍA MOLECULAR Y

CELULAR DE PLANTAS

Las Plantas constituyen una fuente valiosísima de productos y utilizaciones

de Interés muy diverso (agroalimentario, farmacológico, industrial, ornamental

y ecológico). La explotación al máximo de sus capacidades productivas de un

modo compatible con el respeto al medio ambiente exige, cada día más, la

incorporación, a las técnicas convencionales de explotación de los

conocimientos y técnicas de la moderna biotecnología molecular y celular de

plantas objeto de este Máster, enmarcado en el programa de posgrad de

Biotecnología de la UPV.

Créditos: 120 ECTS

Datos de Contacto:

Telf.: +34 96 387 78 76

mbmcp@posgrado.upv.es

www.ibmcp.upv.es

NOMBRE UNIVERSIDAD DE PROCEDENCIA

Abdel Azim Hasanien Safaan, Abdallah Universidad Zagazig (Egipto)

Albadalejo Carrasco, Irene Universidad Politécnica de Valencia

Almendáriz, Carla Escuela Politécnica del Ejercito de Quito (Ecuador)

Berferetti, Filippo Università degli Studi di Torino (Italia)

Campos, Gabriela Natalia Universidad de Tucumán (Argentina)

Castellano Pérez, Mayte Universidad Politécnica de Valencia

Engelbert Imgrund, Daniela Sofia Universidad Politécnica de Valencia

Fernández Santos, Rúben Universidad Santiago de Compostela

Fort Rausell, Patrocinio Universidad Politécnica de Valencia

Gimeno Micó, María Universidad de Valencia

González García, Beatriz Universidad Politécnica de Valencia

Hernández Llopis, Desamparados Universidad Politécnica de Valencia

Herrera Ballester, Manuela Universidad de Valencia

Marí Carmona, Cristina Universidad Politécnica de Valencia

Pérez Cañamás, Miryam Universidad Politécnica de Valencia

Pesquera Alonso, Marta Universidad de León

Pizzio, Gastón Universidad Nacional de Quilmes (Argentina)

Prada Marcos, Cristina Universidad Rovira i Virgili

Primo Capella, Amparo Universidad de Valencia

Ribelles Alfonso, Carlos Universidad Politécnica de Valencia

Rivas Romero, Fernando Escuela Politécnica del Ejercito de Quito (Ecuador)

Sánchez López, Jorge Universidad Autónoma de Sinaloa (México)

Tortosa Viqueira, María Universidad Politécnica de Valencia

Troncho Fabregat, Pilar Universidad Politécnica de Valencia

Van Beest, Gabrielle Shira Universidad de Valencia

Memoria 2012

33

SEMINARIOS IBMCP

20 de Enero

Jeroni Galmes

Universidad Islas Baleares

Mediterranean clues towards the improvement of photsynthesis in crops

27 de Enero

Francisco Barro Losada

Instituto de Agricultura Sostenible, CSIC

Silenciamiento de gliadinas de trigo por RNAi: Obtención de variedades aptas para celíacos

3 de Febrero

Andreas Wagner

University of Zürich

On the origins of evolutionary innovations.

10 de Febrero

Eladio Barrio

Universidad de Valencia

Hibridación y adaptación en levaduras.

17 de Febrero

Julio Salinas

Centro de Investigaciones Biológicas. CSIC. Madrid

Como ser Arabidopsis y no morir (de frío y otros estreses abióticos) en el intento.

24 de Febrero

Lionel Navarro

Institut de Biologie de l’École Normale Supérieure (IBENS) París

Small-RNA directed control of the plant immune response.

2 de Marzo

Francisco Codoñer

Life sequencing

Tailor made solutions in next generation sequencing.

9 de Marzo

Iñaki Hormaza

IHSM la Mayora CSIC

Diversidad genetic y biología reproductive en Chirimoyo: de la investigación a la cooperación para el desarrollo.

16 de Marzo

Lars Ostergaard

John Inness Centre, Norwich

Organ patterning. What makes a fruit fit for purpose.

23 de Marzo

Ana I. Caño Delgado

Centro de Reçerca en Agrigenómica, CSIC-IRTA-UAB

Roots on Steroids: Signaling events with cellular resolution.

30 de Marzo

Siv Andersson

University of Uppsala, Sweden

Evolutionary genomics of endosymbionts and origin of mitocondria.

18 de Mayo

Eduardo Bueso Rodenas

Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (CSIC-UPV)

Biología Molecular de las Semillas de Arabidopsis.

Memoria 2012

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ACTIVIDADES DE DIVULGACIÓN

La comisión de Divulgación del IBMCP ha participado durante el año 2012 en diversas actividades

divulgativas:

Ciclo de visitas guiadas (Con Ciencia Sé, CSIC) al IBMCP para estudiantes de Bachillerato: nos han

visitado un total de 14 Centros Educativos (unos 400 alumnos).

Visita de 60 alumnos del ESTALMAT (Asociación para el Estímulo del Talento Matemático, CSIC).

Visita de 14 alumnos y 3 profesores de la Escuela de Viticultura y Enología de Requena.

Visita de 15 alumnos y 3 profesores de la Asociación Valenciana de Estudiantes y Profesionales del

Medioambiente (AVEPMA).

Semana de la Ciencia 2012: día de puertas abiertas para escolares y profesores de Bachillerato.

Estancia de 5 días de los ganadores de las Olimpiadas Nacionales de Biología (CSIC) participando en

actividades investigadoras: Marta Cabañero (Valencia) y Valentín Rodrigo (Ciudad Real).

Proyecto PLANTéatelo: La Ciencia es divertidaFinanciación

FECYT: 6000 euros / 1 año

Fomento de Vocaciones Científicas

Actividades:

Manual de 14 Prácticas sobre Biología de las Plantas

Nivel: Primaria y 1er. Ciclo ESO

Página web de la acción: www.planteatelo.es

Grabación de metodología en vídeo (ICE): memoria USB 2Gb

Elaboración de un kit para realizar las prácticas (materiales

sencillos)

Organización Talleres para 60 profesores

Evaluación actividad: encuestas a profesores y alumnos: 4.8 sobre 5

Repetición de la actividad en 2013 financiada por la Federación Española de Biotecnólogos

Memoria 2012

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Kit de prácticas para profesores de enseñanza

Primaria y Secundaria

Exposición itinerante de carteles informativos sobre actividades y servicios de apoyo a

la investigación de los Institutos de la Ciudad Politécnica de la Innovación

Talleres para profesores de enseñanza

Primaria y Secundaria

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Esta sublínea de investigación se centra en las rutas genéticas y de señalización que gobiernan los patrones observados en diferentes aspectos del desarrollo de las plantas.

Los objetivos generales de esta sublínea de investigación son:

Conocer en detalle las redes genético-moleculares que gobiernan el desarrollo de inflorescencias,

flores y frutos.

Obtener modelos para explicar cómo tales redes actúan, y averiguar cómo diferentes especies han desarrollado variaciones de dichas redes por evolución para generar diversidad.

Identificar dianas moleculares para la manipulación de características agronómicamente importantes.

Generar herramientas biotecnológicas para mejorar la floración en especies hortícolas y de cultivo.

Un objetivo estratégico de la investigación de esta sublínea es aplicar nuestro más reciente conocimiento básico sobre el desarrollo de las plantas a la modificación de características agronómicamente importantes en especies cultivadas. Ello se ve favorecido tanto por nuestra selección de problemas biológicos a estudiar, como por el uso de cultivos modelo experimentales distintos de Arabidopsis thaliana y Medicago truncatula.

Grupos de Investigación:

Arquitectura de la Inflorescencia (Madueño, F.)

Biología y Biotecnología del Desarrollo Reproductivo (Beltrán, J.P. / Cañas, L.A. / Gómez-Mena, C.)

Genética Molecular del Desarrollo de Carpelos y Frutos (Ferrándiz, C.)

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Las plantas presentan una enorme diversidad de formas en la naturaleza, que refleja la variación en el tamaño, forma y posición de sus diferentes órganos. El número y la disposición de esos órganos son la base de la arquitectura de la planta. Nuestro laboratorio está interesado en entender el control de la arquitectura de la inflorescencia, la región de la planta donde se forman las flores. Queremos conocer las redes genéticas que regulan el desarrollo de la inflorescencia y de qué manera han evolucionado en diferentes especies para generar la gran diversidad de arquitecturas presentes en la naturaleza. En la clasificación de las inflorescencias, una división importante es entre determinadas e indeterminadas. Las inflorescencias en las que el meristemo apical del tallo tiene una capacidad de crecimiento ilimitada se denominan indeterminadas. Por el contrario, las inflorescencias en las que el meristemo apical forma una flor terminal se denominan determinadas. Otra división importante es entre simples y compuestas. En las inflorescencias simples, las flores derivan directamente del meristemo del ápice del tallo, es decir, se forman directamente en el tallo de la inflorescencia primaria. Por el contrario, en las inflorescencias compuestas, el tallo de la inflorescencia primaria no produce las flores sino que se ramifica, formando tallos secundarios, o de orden superior, donde se forman las flores.

La posición donde se forman las flores depende de la identidad de los meristemos de la inflorescencia, de si el meristemo apical se mantiene como inflorescente o se convierte en floral o de si el meristemo inflorescente principal produce meristemos florales o inflorescentes secundarios. Nosotros estudiamos la red de genes que confieren la identidad a los meristemos de la inflorescencia.

Por un lado, trabajamos con la especie modelo Arabidopsis thaliana, con inflorescencia simple indeterminada. El crecimiento indeterminado de la inflorescencia de Arabidopsis, así como el de otras muchas especies con inflorescencias indeterminadas, se debe a la actividad del gen TERMINAL FLOWER1 (TFL1) que evita que el meristemo inflorescente se convierta en floral. Para ello, TFL1 se expresa en el meristemo inflorescente, impidiendo la expresión en el mismo de los genes de identidad floral LFY y AP1. Nosotros estudiamos cómo se establece la expresión de TFL1 en el meristemo inflorescente, qué genes regulan su expresión y cómo éstos regulan la arquitectura de la inflorescencia.

Como sistema comparativo, también trabajamos con especies modelo de leguminosas, guisante y Medicago truncatula, con una inflorescencia indeterminada compuesta, donde las flores se forman en inflorescencias secundarias laterales. En la red genética que especifica la identidad de los meristemos en leguminosas, aparte de homólogos a los genes TFL1, LFY y AP1, también participan nuevos genes responsables de la formación de las inflorescencias secundarias, como por ejemplo VEG1. Nosotros trabajamos en la identificación y caracterización de los genes de identidad de inflorescencia secundaria y en el análisis de cómo ha evolucionado la red genes de identidad de meristemo en las leguminosas para dar lugar a las inflorescencias compuestas.

Investigadores de Plantilla Francisco Madueño Albi (Científico Titular CSIC) Investigadores Post-doctorales Ana Berbel Tornero (Contratada CSIC) Antonio Serrano Mislata (Contratado proyecto) Investigadores Pre-doctorales Jineth Lorena Castro Mayorga (Beca Colciencias) José Alfredo Zambrano Rodríguez (Beca Fundación M. Yacucho ) Carla Méndez Losi (Beca GVA, Santiago Grisolia) Técnicos Superiores Especializados María José Domenech Mir (Contratada Proyecto)

Fig 1: Distintos tipos de inflorescencias, dependiendo de la posición donde aparecen las flores. F: flor; I1: inflorescencia primaria; I2: inflorescencia secundaria.

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ARTICULOS BERBEL, A, FERRÁNDIZ, C, HETCH, V, DALMAIS, M, LUND, O, SUSSMILCH, F, TAYLOR, SA, BENDAHMANE,

A, ELLIS, THN, BELTRÁN, JP, WELLER, JL, MADUEÑO, F (2012) VEGETATIVE1 is essential for development of the compound inflorescence in pea. Nature Communications, 3: 797.

CURSOS ‘Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas’ IBMCP-UPV 20 Horas PROYECTOS Arquitectura de la inflorescencia; genes que controlan la identidad de los meristemos del tallo. MICINN BIO2009-10876 Del 2009 - 2012. Investigador Principal: FRANCISCO MADUEÑO

Evolutionary Conservation of Regulatory Network Controlling Flower Development (EVO-CODE). PEOPLE MARIE CURIE ACTIONS. Unión Europea FP7-PEOPLE-2009-IRSES Del 2010 – 2013 Investigador principal por CSIC: CRISTINA FERRÁNDIZ ACOMP/2012/099 sobre el proyecto " Arquitectura de la inflorescencia; genes que controlan la identidad de los meristemos del tallo". Investigador Principal: FRANCISCO MADUEÑO.

Fig 2: Hibridaciones in situ con la expresión de genes de meristemo en ápices de inflorescencia de Arabidopsis (inflo simple) y de guisante (inflo compuesta). F: flor; I1: inflorescencia primaria; I2: inflorescencia secundaria.

Fig 3: Especificación de los meristemos en inflorescencias simple y compuesta. La aparición de la función VEG1 permite la formación de la I2 y la evolución de una inflorescencia simple a una compuesta.

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Líneas de investigación - Estudio de genes implicados en el desarrollo floral de leguminosas. Estudiamos especialmente el proceso de morfogénesis floral en leguminosas, utilizando Medicago truncatula como sistema experimental y estableciendo paralelismos y diferencias con otras plantas modelo (A. thaliana o A. majus), tanto a nivel fenotípico como a nivel molecular. Estamos caracterizando diversos mutantes afectados en estos procesos, aislando los genes de la familia MADS-box implicados en el mismo y realizando su análisis funcional en plantas transgénicas utilizando técnicas de genética reversa para su silenciamiento (RNAi y VIGS). También nos interesa el proceso evolutivo de dichos genes. - Mejora biotecnológica de una leguminosa forrajera: la alfalfa (Medicago sativa L.). Los objetivos que nos proponemos abarcan diferentes abordajes que se basan en el elevado grado de sintenia existente entre M. truncatula y M. sativa. Los objetivos concretos del proyecto son: retraso del proceso de floración en la alfalfa para incrementar su crecimiento vegetativo y el contenido en proteína por planta, así como favorecer la expresión de antocianinas y proantocianidinas (taninos condensados) en las hojas, donde no existen, para incrementar la digestibilidad del forraje, retardando la digestión rápida de proteínas de los rumiantes y previniendo el meteorismo de los animales que es causa de numerosas muertes.

- Identificación de nuevos genes implicados en la fructificación y el desarrollo del fruto de tomate. En un proyecto previo se obtuvieron una serie de líneas androestériles de tomate (PsEND1:barnasa) y observamos que la interferencia en el desarrollo temprano de las anteras está asociada a la producción de frutos partenocárpicos. Estamos utilizando estas líneas para llevar a cabo un análisis transcriptómico global durante los estadios tempranos del desarrollo del ovario. Identificaremos cambios en la expresión génica asociados al desarrollo prematuro del ovario y el cuajado del fruto en las líneas androestériles. La función de estos genes se analiza mediante la técnica de VIGS. Además, contamos con dos líneas androestériles y partenocárpicas de tomate obtenidas por inserción de un T-DNA. Estas líneas se están caracterizando fenotípicamente y nos proporcionan un fondo genético diferente en el que analizar el papel de los genes identificados durante el análisis genómico. Nuestro objetivo es la obtención de información genética y molecular acerca de los mecanismos responsables del desarrollo temprano del fruto, de manera que den lugar a marcadores moleculares y herramientas biotecnológicas.

- Desarrollo de técnicas de regeneración in vitro y transformación genética para la mejora biotecnológica de especies de interés agronómico. Esta línea de investigación persigue la obtención de nuevos clones de Paulownia y Eucalyptus con incremento de la producción de biomasa para la producción de biocombustibles o de Edelweiss para la obtención de metabolitos secundarios de interés.

Investigadores de Plantilla José Pío Beltrán Porter (Profesor de Investigación CSIC) Luis Antonio Cañas Clemente (Investigador Científico CSIC) Investigadores Post-doctorales Concha Gómez Mena (Contratada Ramón y Cajal) Edelín Marta Roque Mesa (Contratada en proyecto) Mónica Medina Herranz (Contratada en proyecto) Investigadores Pre-doctorales Roberto Mondéjar Canet (Contratado en proyecto) Joanna Serwatowska (Becaria I3P) Sandra Fresquet Corrales (Becaria JAE-CSIC) Pilar Rojas Gracia (Becaria de Colaboración) Abdallah Safaan (Becario Santiago Grisolia) Rim Hamza (beca del Ministere de l'Enseignement Superieur et de la Recherche Scientifique de Túnez Ayudantes de Investigación Mª Cruz Rochina Peñalver

Silenciamiento simultáneo por VIGS de los dos parálogos del gen AGAMOUS en guisante (a: flor WT y b: transgénica) y Medicago truncatula (c: flor WT y d: transgénica).

ARTICULOS BERBEL, A., FERRÁNDIZ, C., HECHT, V., DALMAIS, M., LUND, O.S., SUSSMILCH, F.C.,

TAYLOR, S.A., BENDAHMANE, A., ELLIS,T.H.N., BELTRÁN, J.P., WELLER, J.L., MADUEÑO, F. (2012). VEGETATIVE1 controls development of the compound inflorescence in pea Nature Comm. 3, 797 (DOI: 10.1038/ncomms 1801).

GARCÍA-SOGO B., PINEDA B., ROQUE E., ATARÉS A., ANTÓN T., BELTRÁN J.P.,

MORENO V., CAÑAS L.A. (2012). Production of engineered long-life and male sterile Pelargonium plants. BMC Plant Biology 12: 156-162.

BELTRÁN, J.P. (2012). Fascinación por las Plantas. Las protagonistas de la Vida. Mètode n.73 pp. 3-5.

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CAPITULOS DE LIBRO BELTRÁN, J.P. (2012). El desafío global de la producción de alimentos y l´Horta de València. pp. 159-172. En La

Huerta de Valencia, un paisaje cultural con futuro incierto. Joan Romero y Miquel Francés editores. PUV Universitat de València. ISBN 978-84-370-9002-3.

BELTRÁN, J.P. (2012). La lletra de metge. En Cal.ligrafies de la Malaltía. pp 11-12. Ed.Universitat de València. ISBN

978-84-370-8988-1 TESIS Joanna Serwatowska “Papel de las duplicaciones génicas en el control del desarrollo floral en Medicago truncatula (Gaernt)”Universidad Politécnica de Valencia. Sobresaliente cum laude. Directores: L. CAÑAS Y J.P. BELTRÁN. CURSOS BELTRÁN, J.P. “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas” IBMCP-UPV 25 Horas CAÑAS, L.A. “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas” IBMCP-UPV 30 Horas Profesor invitado BELTRÁN, J.P. “Seminars High Academic Performance Groups - Bachelor´s Degree in Biotechnology” Past, present and perspectives of Biotech Crops. Universidad Politécnica de Valencia. Profesor invitado BELTRÁN, J.P. “Cultivos transgénicos: ¿un riesgo para la biodiversidad?” Master en Biodiversitat con mención de calidad. Universidad de Alicante- CIBIO 2,5 Horas Conferencia invitada BELTRÁN, J.P. “La bioingeniería vegetal en su contexto: llevar a la práctica un nuevo avance” II Jornadas sobre transgénicos Agrícolas. Asociación de Biotecnología de Salamanca. Conferencia invitada BELTRÁN, J.P. “Investigación en mejora genética de vegetales.”VI Jornadfa Técnica INNOVAR para CRECER.Grupo Alimentario Citrus. ITENE. Parque Tecnológico. Paterna. Conferencia invitada BELTRÁN, J.P “La seguridad alimentaria y los cultivos biotecnológicos.” Universitat de València.

PROYECTOS ‘PLANTéatelo: la Ciencia es divertida’ FCT-11-1578 Del 01/09/2011 al 31/08/2012 Invest. Principal: L. CAÑAS ‘Ensayo de procedimientos para la reproducción clonal y la modificación genética de especies de eucalipto’Ref. 20100136 Proyecto de apoyo tecnológico entre IBMCP y FORESTA-MICINN. Desde el 01/01/2009 al 31/12/2012 Invest. Principal: J.P. BELTRÁN ‘Mejora del valor nutritivo de la alfalfa (Medicago Santiva L.) mediante ingeniería genética’ MICINN BIO2009-08134 Del 01/10/2010 al 31/12/2012 Invest. Principal: L. CAÑAS ‘Análisis genético de la Androesterilidad como herramienta para la mejora del cuajado y la calidad del fruto de variedades comerciales del tomate’ AGL2009-07617 Del 01/01/2010 al 31/12/2012 Invest. Principal: GÓMEZ-MENA, C. ‘Harnessing plant reproduction for crop improvement.’ I.P.: Emidio Albertini (University of Perugia, Italy). European Concerted Research Action (COST Action nº: FA0903) 01-01-2009 al 31-12-2012. Invest. Principal: L. CAÑAS / J.P. BELTRÁN ‘Semana de la Ciencia 2012: el teatro como instrumento de divulgación de la Química.’ FECYT (FCT-11-2987). Invest. Pricipal: J.P. BELTRÁN

‘Encuentros de niños y jóvenes con científicos de excelencia.’ FECYT de fomento de las vocaciones científicas (FCT- 11-2999). Invest. Principal: J.P. BELTRÁN

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Las plantas con flores o Angiospermas son el grupo de plantas que ha alcanzado un mayor éxito evolutivo. Gran parte de este éxito reside en los frutos, una adquisición evolutiva clave de este grupo, cuya función es proteger a las semillas en desarrollo y servir como mecanismo de dispersión, para lo que han adoptado una inmensa diversidad morfológica y funcional. Los frutos también tienen un valor económico muy importante, ya que representan la parte comestible de muchos cultivos, y también son clave para la producción de semillas, aceites y otros productos no comestibles. El rendimiento y la calidad de los frutos son, por tanto, de gran importancia para la producción agrícola. Por tanto, la mejora de estos aspectos, claves para un agricultura cada vez más eficiente, es fundamental y va a depender de un conocimiento cada vez más profundo de los mecanismos que controlan el desarrollo de diferentes aspectos relacionados con la calidad del fruto, como forma, textura o tamaño. Nuestro objetivo a largo plazo es entender cómo se dirige la morfogénesis y diferenciación de carpelos (los órganos femeninos de la flor) y frutos, y cuáles son las bases genéticas de su diversidad morfológica y funcional en las Angiospermas. Nos interesa conocer qué genes son los reguladores principales de los procesos que dirigen la formación de sus distintos tejidos y que confieren la forma final a los frutos y cómo las redes genéticas en las que se integran han evolucionado en distintas especies para dar lugar a la increíble diversidad que encontramos en la Naturaleza. Líneas de investigación Actualmente estamos desarrollando este trabajo en varias líneas: Estudio de las redes genéticas que controlan el desarrollo del gineceo de Arabidopsis. En

particular estamos trabajando con factores de transcripción esenciales para la correcta formación de los tejidos apicales (estilo y estigma), en concreto los factores NGATHA, así como las interacciones genéticas y moleculares que mantienen con otros factores como STYLISH, CRABS CLAW o HECATE.

Evolución y desarrollo de la morfología del fruto en distintas especies de Angiospermas,

como leguminosas, amapolas o solanáceas. Estudiamos la conservación de los mecanismos moleculares que controlan la formación de las zonas de dehiscencia y la deposición de lignina y como variaciones en los rutas reguladoras básicas dan lugar a nuevas morfologías e innovaciones evolutivas.

Redes genéticas que controlan el mantenimiento de los meristemos reproductivos en

Arabidopsis y la longevidad de las plantas. En plantas monocárpicas,las que se reproducen una sola vez en su ciclo vital, y que contienen un gran número de especies de cultivo (cereales, leguminosas, etc), hemos descubierto mecanismo genéticos que controlan la vida de los meristemos y por tanto el número de flores y frutos que producen estas plantas antes de detener su ciclo.

Investigadores de Plantilla Cristina Ferrandiz (Científico Titular CSIC) Investigadores Post-doctorales Chloe Fourquin (Contratada cargo Proyecto) Mónica Colombo (Contrato Juan de la Cierva) Investigadores Pre-doctorales Vicente Balanzà Pérez (Beca-contrato GVA) Marisa Navarrete Gómez (Beca-contrato GVA) Patricia Ballester Fuentes (Beca Jae-Predoc) Técnicos Superiores Especializados Rocío Pérez Espejo (Programa JAE-TEC) Carolina del Cerro Fernández (Cargo a proyecto MICINN)

La evolución de la forma del fruto en el género Medicago

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ARTICULOS BERBEL, A.; FERRÁNDIZ, C.; HECHT, V.; DALMAIS, M.; LUND, O.S.; SUSSMILCH, F.C.; TAYLOR, S.A.;

BENDAHMANE, A.; ELLIS, T.H.N.;BELTRÁN, J.P.; WELLER, J.L.; MADUEÑO, F. (2012) VEGETATIVE1 is essential for development of the compound inflorescence in pea. Nature Communications, 3

FOURQUIN, C.; FERRÁNDIZ, C. (2012) Functional analyses of AGAMOUS family members in Nicotiana benthamiana

clarify the evolution of early and late roles of C-function genes in eudicots. Plant Journal, 71,990-1001 CURSOS ‘Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas’ IBMCP-UPV 15 Horas PROYECTOS ‘Conservación de los modelos genéticos que explican la morfogénesis del carpelo y el fruto en las eudicotiledoneas’ BIO2009-09920 Del 01/2010 al 31/12/2012 I.P.: C. FERRANDIZ

Patrón de Expresión de los Genes NGA en la Inflorescencia de Arabidopsis

Mutantes que viven y producen frutos durante más tiempo

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Esta sublínea de investigación se centra en la regulación hormonal que subyace al control de distintos procesos en biología vegetal, tales como el crecimiento de la planta, la transición entre diferentes estadíos de desarrollo, y la interacción entre las plantas y el entorno.

La investigación está enfocada hacia el conocimiento del papel específico de las hormonas en los diversos aspectos de la vida de las plantas, desde su desarrollo temprano hasta sus mecanismos de defensa, con especial énfasis en los mecanismos moleculares de regulación de la biosíntesis de las hormonas y su señalización, y en la regulación cruzada entre diferentes hormonas (y entre las hormonas y otros parámetros ambientales).

Eventualmente, una parte importante de la actividad investigadora está encaminada a la aplicación del conocimiento básico a la modificación de características agronómicas importantes en los cultivos, lo cual se refleja al menos en dos aspectos: la elección del problema biológico a estudiar, y la elección de modelos experimentales distintos de Arabidopsis.

Grupos de Investigación

:

Resistencia Inducida en Arabidopsis (Tornero, P.)

Regulación Hormonal de la Fructificación y el Desarrollo del Fruto (García-Martínez, J.L. / López-

Díaz, I.)

Señalización del estrés hídrico mediada por la hormona ABA (Rodríguez, P.L.)

Señalización Hormonal y Plasticidad Vegetal (Blázquez, M.A. / Alabadí, D.)

Señalización Hormonal del Desarrollo y Senescencia de Órganos reproductivos (Gómez, M.D. / Pérez-Amador, M.A.)

Mecanismos de acción de las poliaminas en procesos de división y muerte celular regulados por hormonas vegetales (Ferrando, A./ Carbonell, J.)

Regulación Hormonal de la Interacción entre Defensa y Desarrollo (León, J.)

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Objetivos científicos y metodologías

Las plantas son resistentes a un número considerable de patógenos que intentan colonizarlas. En nuestro grupo estudiamos aspectos de diversas resistencias, lo que tienen en común y lo que las diferencia. En lo que respecta a la resistencia basal de Arabidopsis thaliana (Arabidopsis) a Pseudomonas syringae pv tomato DC3000 (Pto), se han identificado dos componentes fundamentales, el gen NPR1 y el ácido salicílico (SA). En una primera aproximación, la presencia de un patógeno hace que se sintetice SA, y este es percibido por NPR1. Esta proteína es capaz de orquestar la respuesta defensiva de las plantas.

Nuestras líneas de trabajo giran en torno a estos dos componentes:

1.-Señalización del SA. Buscamos mutantes que respondan de forma diferencial al SA exógeno. También buscamos en la variación natural de Arabidopsis variaciones cuantitativas (QTLs) que modifiquen el efecto del SA. La idea básica es describir los componentes adicionales a NPR1 en la percepción y metabolismo del SA.

Respuesta de la RIL Bay-0 x Sh-0 frente al SA, En la izquierda, distribución de las frecuencias fenotípicas. En la derecha, mapa de los putativos QTLs. 2.-Resistencia independiente del SA. Existen plantas transgénicas con un enzima que degrada SA (plantas Nahg), por lo que son muy susceptibles a Pto. Al mutagenizar esta línea, encontramos plantas que suprimen el fenotipo de susceptibilidad sin afectar a NahG. Así, estamos analizando la parte de resistencia independiente de SA.

3.-Resistencia independiente de NPR1. Si bien una parte apreciable de la resistencia (especialmente la resistencia sistémica adquirida o SAR) depende de NPR1, algunos tipos de resistencias están poco afectadas por la ausencia de NPR1. Al combinar npr1 con otros mutantes, estamos estudiando los componentes de la resistencia que no están en la misma ruta que NPR1.

Investigadores de Plantilla Pablo Tornero (Científico Titular CSIC)

PUBLICACIONES CANET, J.V.; DOBÓN, A.; TORNERO, P. (2012) Non-Recognition-of-BTH4, an Arabidopsis mediator subunit homolog, is necessary for

development and response to salicylic acid. Plant Cell, 24, 4220-4235 CANET, J.V.; DOBÓN, A.; FAJMONOVÁ, J.; TORNERO, P. (2012) The BLADE-ON-PETIOLE genes of Arabidopsis are essential for

resistance induced by methyl jasmonate. BMC Plant Biology, 12

HE, Y.; CHUNG, E.-H.; HUBERT, D.A.; TORNERO, P.; DANGL, J.L. (2012) Specific Missense Alleles of the Arabidopsis Jasmonic Acid Co Receptor COI1 Regulate Innate Immune Receptor Accumulation and Function. PLoS Genetics, 8

TESIS

Juan Vicente Canet Peréz “Análisis genético del resistencia inducida por agentes químicos en Arabidopsis” Calificación: Sobresaliente Cum Laude Director: P. TORNERO.

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Objetivos científicos La fructificación (cambio del ovario en reposo a crecimiento activo tras la polinización de la flor), proceso clave en el desarrollo y producción de frutos, está controlada por hormonas vegetales, principalmente giberelinas (GAs) y auxinas. Estas hormonas regulan también otros aspectos del crecimiento y desarrollo vegetal como la germinación, la floración y el crecimiento del tallo. El tomate (Solanum lycopersicum) es una especie de gran importancia económica, que en determinadas condiciones medioambientales (p. ej. altas temperaturas, que dificultan la polinización) necesita ser tratado con hormonas para evitar problemas de cuajado o fructificación. En nuestro laboratorio estamos interesados en conocer el papel que juegan las GAs y las auxinas, así como su interacción, en la regulación de la fructificación y desarrollo del fruto de tomate (a nivel fisiológico, bioquímico y molecular. En nuestra investigación utilizamos el cultivar Micro-Tom como sistema modelo experimental, que presenta una serie de ventajas debido a su pequeño tamaño, rapidez de crecimiento y facilidad de transformación. Disponemos de una colección de líneas mutantes casi-isogénicas de Micro-Tom (p. ej. procera, dgt, entire, Dwarf y SP; obtenidas mediante introgresión, y disponibles gracias a la colaboración con el Dr L. Peres, Universidad de Sao Paulo, Brasil), así como de líneas transgénicas obtenidas en nuestro laboratorio mediante transformación con Agrobacterium (p. ej., líneas que sobreexpresan constitutivamente genes de biosíntesis GA20ox y GA3ox, o que tienen anulada la expresión de genes de catabolismo GA2ox mediante RNAi, y que poseen capacidad de fructificación partenocárpica; y líneas que expresan las construcciones SlGA20ox1:GUS y DR5:GUS para investigar la regulación de la expresión de SlGA20ox1 y de la síntesis de auxinas, procesos clave en la fructificación). Algunos proyectos de investigación en curso son los siguientes: Caracterización de la mutación procera de tomate

Esta mutación induce una elevada capacidad de desarrollo partenocárpico facultativo de los ovarios (que se observa incluso antes del día de la antesis). En condiciones normales la mayoría de los ovarios producen frutos sin semillas debido a que el mutante posee estilos más largos, que sobresalen del cono estaminal impidiendo la autopolinización.

Desarrollo del pedicelo durante la fructificación

La fructificación inducida por polinización u hormonas (tanto auxinas como GAs) está asociada al desarrollo del pedicelo. Dicho desarrollo es el resultado de crecimiento secundario (sobre todo de xilema) inducido por auxina transportada desde el ovario. El desarrollo del pedicelo es necesario pero no suficiente para la fructificación.

Papel de las GA2ox en el desarrollo del tomate

La inhibición de expresión de GA2ox mediante RNAi induce el desarrollo partenocárpico de frutos, aunque no modifica el crecimiento (altura) de la planta. Sin embargo, las plantas transgénicas poseen menor desarrollo de las yemas axilares, lo que sugiere que las GAs están también implicadas en la regulación de la dominancia apical.

PUBLICACIONES GARCIA-LOR, A.; GARCIA-MARTINEZ, J.L.; PEREZ-AMADOR, M.A. (2012) Identification of

ovule and seed genes from Citrus clementina. Tree Genetics and Genomes, 8, 227-235 GARCÍA-HURTADO, N.; CARRERA, E.; RUIZ-RIVERO, O.; LÓPEZ-GRESA, M.P.; HEDDEN,

P.; GONG, F.; GARCÍA-MARTÍNEZ, J.L. (2012) The characterization of transgenic tomato overexpressing gibberellins 20-oxidase reveals induction of parthenocarpic fruit growth, higher yield, and alteration of the gibberellin biosynthetic pathway. Journal of Experimental Botany, 63, 5803-5813

CARRERA, E.; RUIZ-RIVERO, O.; PERES, L.E.P.; ATARES, A.; GARCIA-MARTINEZ, J.L. (2012)

Characterization of the procera tomato mutant shows novel functions of the SlDELLA protein in the control of flower morphology, cell division and expansion, and the auxin-signaling pathway during fruit-set and development. Plant Physiology, 160, 1581-1596

Investigadores de Plantilla José Luis García Martinez (Profesor de Investigación CSIC) Isabel López-Díaz (Científico Titular CSIC) Investigadores Post-doctorales Esther Carrera Bergua (Contratada Ramón y Cajal) Omar Ruiz Rivero (Contratado con cargo a Proyecto) Investigadores Pre-doctorales Miriam Gallego García (Becaria FPI) Liliam Martinez Bello (Becaria JAE) Ayudantes de Investigación Teresa Sabater Gimeno (Ayudante de laboratorio)

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La hormona ácido abscísico (ABA) desempeña un papel crucial en la respuesta de las plantas ante situaciones de sequía, así como en la regulación de su crecimiento y desarrollo. El conocimiento de su mecanismo de acción ofrece numerosas oportunidades para reforzar la respuesta vegetal en condiciones de estrés hídrico y podría tener un fuerte impacto en la biotecnología agrícola. Desde el descubrimiento del ABA, hace más de 40 años, numerosos grupos de investigación han tratado de elucidar el proceso de señalización. Nuestro grupo, en colaboración con el equipo del Dr JK Zhu (Univ. de California), publicó un trabajo científico en la revista Nature, en el que se establece el módulo mínimo de señalización de la hormona. Al igual que un mensaje debe encontrar un receptor para ser entendido, la planta dispone de receptores de la hormona que perciben el mensaje de estrés hídrico mediado por el aumento de los niveles de ABA y ponen en marcha una compleja respuesta adaptativa. El módulo descubierto se concreta en cuatro componentes -el receptor de la hormona, proteínas fosfatasa de tipo 2C, quinasas de la familia SnRK2 y factores de transcripción tipo ABF/AREB- que la planta emplea para percibir el aviso de la hormona sobre la escasez de agua y transmitir esa señal hasta el genoma vegetal.

Tras el descubrimiento de los receptores hormonales tipo PYR/PYL (una familia multigénica de 14 miembros) nuestro grupo se ha centrado en el análisis genético de los mismos, generando mutantes múltiples que nos han permitido elucidar la contribución de los receptores a las diferentes respuestas mediadas por ABA. También se han podido establecer conexiones con otras rutas hormonales, por ejemplo jasmónico, mediante la regulación de la expresión génica de los receptores de ABA.

Los resultados obtenidos en estas investigaciones permitirán en un futuro plantear abordajes químicos contra la escasez de agua, por ejemplo mediante la activación de receptores por moléculas sintéticas, una especie de fármacos contra la sequía, o bien estrategias de mejora genética que impliquen la inactivación de reguladores negativos de la señalización hormonal o el reforzamiento de reguladores positivos o la generación de receptores con nuevas propiedades para activar la ruta de ABA.

Sección transversal de pedicelos de ovarios Micro-Tom tratados con auxina (2,4-D), donde se observa un gran crecimiento del xilema”.

Investigadores de Plantilla Pedro Luis Rodriguez Egea (Investigador Científico CSIC) Investigadores Post-doctorales Miguel González-Guzmán (Contrato Juan de la Cierva) Gastón Pizzio (Contrato cargo Proyecto) Investigadores Pre-doctorales Regina Antoni Alandes (Becaria I3P) Lesia Rodriguez Solovey (Becaria FPI) Marta Peirats Llobet (Contrato cargo Proyecto) Técnicos Especialistas Laboratorio Mª Angeles Fernández (Contrato JAE)

Visitantes Américo Rodrigues (Prof. Inst. Politécnio de Leiria) Liina Margna (Universidad de Tartu, Estonia)

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ARTICULOS SANTIAGO, J.; DUPEUX, F.; BETZ, K.; ANTONI, R.; GONZALEZ-GUZMAN, M.; RODRIGUEZ, L.; MÁRQUEZ,

J.A.; RODRIGUEZ, P.L.(2012) Structural insights into PYR/PYL/RCAR ABA receptors and PP2Cs. Plant Science, 182, 3-11

ANTONI, R.; GONZALEZ-GUZMAN, M.; RODRIGUEZ, L.; RODRIGUES, A.; PIZZIO, G.A.; RODRIGUEZ, P.L.

(2012) Selective inhibition of Clade A phosphatases type 2C by PYR/PYL/RCAR abscisic acid receptors. Plant Physiology, 158, 970- 980

WU, C.; FENG, J.; WANG, R.; LIU, H.; YANG, H.; RODRIGUEZ, P.L.; QIN, H.; LIU, X.; WANG, D. (2012) HRS1

acts as a negative regulator of abscisic acid signaling to promote timely germination of Arabidopsis seeds. PLoS ONE, 7

GONZALEZ-GUZMAN, M.; PIZZIO, G.A.; ANTONI, R.; VERA-SIRERA, F.; MERILO, E.; BASSEL, G.W.;

FERNÁNDEZ, M.A.; HOLDSWORTH, M.J.; PEREZ-AMADOR, M.A.; KOLLIST, H.; RODRIGUEZ, P.L. (2012) Arabidopsis PYR/PYL/RCAR receptors play a major role in quantitative regulation of stomatal aperture and transcriptional response to abscisic acid. Plant Cell, 24, 2483-2496

HAN, S.K.; WU, M.F.; RODRIGUES, A.; RODRIGUEZ, P.L.; WAGNER, D. (2012) The SWI2/SNF2 chromatin

remodeling ATPase BRAHMA represses Abscisic Acid Responses in the Absence of the Stress Stimulus in Arabidopsis. Plant Cell, 24, 4892-4906

CURSOS RODRIGUEZ, P.L. “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas” IBMCP-UPV 10 Horas PROYECTOS ‘Señalización de ABA mediada por los receptores PYR/PYL y su conexión con los mecanismos de resistencia a sequía’ MICINN BIO201123446 Del 01/01/2012 al 31/12/2014 Inv. Principal: P.L. RODRIGUEZ ‘The role of CIPKs and PP2Cs as convergence points interconnecting Ca2+ and ABA-dependent signaling.’ MICINN PRI-AIBDE-2011-1104 Del 01/01/2012 al 31/12/2014 Inv. Principal: P.L. RODRIGUEZ / JORGE KUDLA

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Nuestro laboratorio está interesado en el estudio del mecanismo molecular que explica el alto grado de plasticidad del desarrollo vegetal. El tipo de preguntas que nos hacemos es: ¿cómo se integra toda la información ambiental (luz, temperatura, etc) y endógena (edad de la planta, estado nutricional, etc) para decidir el programa de desarrollo óptimo en cada momento? ¿Cómo distinguen las plantas entre señales y ruido? ¿Qué valor adaptativo tienen los mecanismos que conocemos? ¿Cómo han evolucionado los circuitos que regulan el crecimiento? Nuestra hipótesis es que la plasticidad radica en la propia arquitectura de las redes de señalización; es decir, lo que proporciona flexibilidad y robustez al desarrollo vegetal es la gran interconectividad entre las rutas de señalización de hormonas y de factores ambientales. Casi todo nuestro trabajo se centra en el estudio de las giberelinas, las auxinas y los brasinosteroides en Arabidopsis, empleando técnicas de genética molecular, bioquímica y genómica. Algunos ejemplos de nuestros proyectos en curso son los siguientes:

Regulación de la fotomorfogénesis por giberelinas Nada más germinar, las plantas deciden entre dos programas de desarrollo, escoto- y fotomorfogénesis, dependiendo de la ausencia o presencia de luz, respectivamente. Esta decisión está regulada principalmente por COP1, una E3-ubiquitina ligasa que inactiva en la oscuridad factores de transcripción necesarios para la expresión de genes inducidos por luz. Nosotros hemos encontrado que las giberelinas, como los brasinosteroides, también participan en esta regulación, reprimiendo la fotomorfogénesis y promoviendo la escotomorfogénesis en la oscuridad. Y hemos encontrado que este papel lo ejercen a través de la modulación de la concentración o la actividad de factores de transcripción regulados por luz, como HY5 y los PIF.

Interacción entre la auxinas y las giberelinas

Estas dos hormonas solapan en la regulación de muchos procesos de crecimiento. Por ejemplo, ambas son necesarias para la expansión celular que explica el alargamiento de los tallos, los peciolos y los hipocotilos. Nosotros hemos encontrado que las auxinas regulan este proceso en gran parte a través del control de la expresión de genes del metabolismo de giberelinas, y que lo hacen de manera distinta dependiendo de cada gen y del tejido que se trate.

Regulación del crecimiento por temperatura (En colaboración con J.L. García Martínez)

Dentro del rango de temperaturas soportables para una planta, su crecimiento aumenta a mayores temperaturas. Por ejemplo, los hipocotilos de Arabidopsis son más altos a 29 que a 20ºC. Esta respuesta a la temperatura está mediada por auxinas, y nosotros hemos encontrado que también participan las giberelinas y los brasinosteroides. Nuestro objetivo es elucidar la contribución de cada una de estas hormonas y establecer el mecanismo de interacción entre ellas

Papel de las poliaminas en la formación de haces vasculares (En colaboración con J. Carbonell)

El proceso de diferenciación del xilema incluye la deposición organizada de lignina y culmina con la muerte de las células. Las poliaminas participan de forma determinante en la regulación de este proceso, puesto que un mutante incapaz de sintetizar termoespermina carece de metaxilema y muestra un fenotipo enano. Nosotros investigamos el mecanismo molecular de esta regulación, que sabemos que implica un estricto control de la expresión génica.

Investigadores de Plantilla Miguel Ángel Blázquez (Investigador Científico CSIC) David Alabadí (Científico Titular CSIC) Investigadores Post-doctorales Antonella Locascio (Contratada cargo Proyecto) Eugenio Gómez Minguet (Contrato Juan de la Cierva) Mónica Díez Díaz (Contrato Jae-Doc) Investigadores Pre-doctorales Nora Marín de la Rosa (Beca JAE) Amelia Felipo Benavent (Beca FPI) Mohamad Abbas (Contratado cargo Proyecto) Juan Camilo Alvarez Mahecha (Beca Santiago Grisolía) Federico Grau Engüix (Contratado cargo Proyecto) Berta Sotillo Saúco (Contratada cargo Proyecto “Transplanbta”) Rodrigo Marí (Estudiante de Biotecnología de útimo año)

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ARTÍCULOS

GALLEGO-BARTOLOMÉ, J.; MINGUET, E.G.; GRAU-ENGUIX, F.; ABBAS, M.; LOCASCIO, A.; THOMAS, S.G.; ALABADÍ, D.; BLÁZQUEZ, M.A. (2012) Molecular mechanism for the interaction between gibberellin and brassinosteroid signaling pathways in Arabidopsis. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America , 109, 13446-13451

CAPITULOS DE LIBRO

LOCASCIO, A., ALABADÍ, D., BLÁZQUEZ, M.A. (2012) “Análisis genómico de la señalización por giberelinas” en“Fitohormonas: metabolismo y modo de acción” Pag. 27-34.

CURSOS

BLÁZQUEZ, M.A. “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas” IBMCP-UPV 40 Horas ALABADÍ, D. “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas” IBMCP-UPV 10 Horas

PROYECTOS

Análisis funcional de la interacción entre hormonas y luz mediante Genómica Química” MICINN PIB2010AR-00468 Diciembre 2010 – Diciembre 2013 Invest. Principal: M.A. BLÁZQUEZ Señalización por giberelinas dependiente del contexto en Arabidopsis” MICINN BIO2010-15071 01/01/2010 – 31/12/2013 Invest. Principal: M.A. BLÁZQUEZ

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Introducción La actividad investigadora del grupo se centra en los procesos alternativos que dirigen el destino del pistilo de una flor hacia su desarrollo (fructificación) o hacia su destrucción (senescencia) y su control por diferentes hormonas, fundamentalmente auxinas, giberelinas (GAs) y etileno. Conocer las bases moleculares implicadas en estos procesos es el primer paso para poder diseñar aplicaciones biotecnológicas. El interés del grupo se dirige a identificar genes implicados en la fructificación y senescencia del pistilo. Inicialmente, se han estudiado los cambios morfológicos, bioquímicos y transcripcionales que se suceden en ambos procesos en guisante y tomate. Actualmente se utiliza como sistema experimental Arabidopsis thaliana. Líneas de investigación El proyecto actualmente en ejecución se centra en la investigación del mecanismo molecular por el cual la señalización por GAs coordina la fructificación en los diferentes tejidos que constituyen el pistilo. En particular estamos interesados en saber si: La señalización por GAs tiene lugar a través de los mismos o diferentes elementos en

óvulos y valva.

La activación de la señalización por GAs es un prerrequisito para controlar el crecimiento del ovario.

Para responder estas preguntas planificamos utilizar una combinación de aproximaciones genético-moleculares y genómicas en Arabidopsis para diseccionar la acción de las GAs en los diferentes tejidos que constituyen un fruto en desarrollo. Los principales objetivos del proyecto son: El análisis genético y morfológico de los alelos mutantes de los genes DELLA, para

confirmar la implicación de los diferentes elementos en la fructificación. El análisis del mapa de expresión de los diferentes elementos de la señalización por

GAs (GIDs, y DELLAs) en el pistilo, para identificar los elementos concretos que son relevantes para la fructificación.

La manipulación de la expresión espacial y temporal de los genes DELLA en pistilo, para determinar la implicación de las GAs y de tejidos específicos en la coordinación del crecimiento del fruto y de la semilla.

La identificación de los genes diana de las proteínas DELLA en óvulos y ovario, para establecer las funciones particulares de las GAs en los diferentes tejidos.

La búsqueda de mutaciones que afectan a la función de las DELLAs durante la fructificación, para permitir la identificación de efectores que interaccionan con ellas o que están aguas abajo.

Localización de RGA, una proteína DELLA, en los núcleos de los óvulos de flores en antesis

Investigadores de Plantilla Miguel Angel Pérez-Amador (Científico Titular CSIC) Maria Dolores Gómez (Científico Titular CSIC)

Investigadores Pre-doctorales Carolina Gallego (Beca JAE-pre) Raquel Sacristán Tarrazo (Beca FPI)

Ayudante de Laboratorio Clara Fuster Almunia (Contrato cargo Proyecto) Estudiantes de prácticas en empresa Ana Sánchez Monteagudo (Universitat Politécnica de Valencia) Asier Briones Moreno (Universidad Politécnica de Valencia)

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PUBLICACIONES MARQUES, M.C.; PEREZ-AMADOR, M.A. (2012) Construction and Analysis of Full-Length and Normalized cDNA

Libraries from Citrus. Methods Mol Biol, 815: 51-65 GARCIA-LOR, A.; GARCIA-MARTINEZ, J.L.; PEREZ-AMADOR, M.A. (2012) Identification of ovule and seed genes

from Citrus clementina. Tree Genetics and Genomes, 8, 227-235 GONZALEZ-GUZMAN, M.; PIZZIO, G.A.; ANTONI, R.; VERA-SIRERA, F.; MERILO, E.; BASSEL, G.W.; FERNÁNDEZ,

M.A.; HOLDSWORTH, M.J.; PEREZ-AMADOR, M.A.; KOLLIST, H.; RODRIGUEZ, P.L. (2012) Arabidopsis PYR/PYL/RCAR receptors play a major role in quantitative regulation of stomatal aperture and transcriptional response to abscisic acid. Plant Cell, 24, 2483-2496

PÉRET, B.; SWARUP, K.; FERGUSON, A.; SETH, M.; YANG, Y.; DHONDT, S.; JAMES, N.; CASIMIRO, I.; PERRY, P.;

SYED, A.; YANG, H.; REEMMER, J.; VENISON, E.; HOWELLS, C.; PEREZ-AMADOR, M.A.; YUN, J.; ALONSO, J.; BEEMSTER, G.T.S.; LAPLAZE, L.; MURPHY, A.; BENNETT, M.J.; NIELSEN, E.; SWARUP, R. (2012) AUX/LAX genes encode a family of auxin influx transporters that perform distinct functions during arabidopsis development. Plant Cell, 24, 2874-2885

GÓMEZ-GÓMEZ, L.; TRAPERO-MOZOS, A.; GÓMEZ, M.D.; RUBIO-MORAGA, A.; AHRAZEM, O. (2012)

Identification and possible role of a MYB transcription factor from saffron (Crocus sativus). Journal of Plant Physiology, 169, 509-515

TRAPERO, A.; AHRAZEM, O.; RUBIO-MORAGA, A.; JIMENO, M.L.; GÓMEZ, M.D.; GÓMEZ-GÓMEZ, L. (2012)

Characterization of a glucosyltransferase enzyme involved in the formation of kaempferol and quercetin sophorosides in Crocus sativus. Plant Physiology, 159, 1335-1354

CURSOS GÓMEZ, M.D. “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas” IBMCP-UPV 18 Horas GÓMEZ, M.D. Talleres “PLANTéatelo: La Ciencia es divertida” IBMCP-UPV 16 Horas

LIBROS ATARÉS A, CAÑAS L, CARBONELL J, GÓMEZ MD, LISÓN P, LÓPEZ I, PASCUAL-AHUIR A, TIMÓN A, SARRIÓN-

PERDIGONES A. (2012) Plantéatelo: la ciencia es divertida. Manual de prácticas. ISBN: 978-84-695-1524-2

PROYECTOS ‘Análisis de los mecanismos moleculares de la señalización por giberelinas en la fructificación de Arabidopsis’ MICINN BIO2011-26302 Del 01/01/2012 – 31/12/2014 Invest. Principal: M.A. PÉREZ-AMADOR

La degradación del endocarpo es mediada por GAs. En frutos de 7 días, en el mutante quadruple-della se ha degradado el endocarpo mientras en Ler todavía persiste.

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El interés de nuestro grupo de investigación se centra en el estudio de los mecanismos moleculares que permiten a las plantas modular sus procesos de crecimiento, división y muerte celular. La elucidación de dichos mecanismos, permitirá comprender cómo afectan dichos procesos a la arquitectura de la planta y a sus respuestas a las agresiones de tipo ambiental, y así poder diseñar estrategias biotecnológicas de mejora vegetal. Nuestros abordajes experimentales tienen carácter multidisciplinar ya que empleamos técnicas de genética, bioquímica, fisiología y biología molecular y celular con la planta modelo Arabidopsis thaliana.

Hoy en día disponemos de un amplio conocimiento de la acción hormonal vegetal a nivel molecular, sin embargo, se conoce relativamente poco sobre los mecanismos que modulan y ajustan la compleja red de respuestas hormonales a las condiciones internas y externas de las plantas. Entre los reguladores de procesos de división y muerte celular, además de las hormonas vegetales, cabe destacar la presencia de metabolitos derivados del catabolismo de aminoácidos como son las poliaminas. Estas pequeñas moléculas alifáticas de naturaleza policatiónica a pH fisiológico, desarrollan múltiples funciones esenciales cuyas bases moleculares se desconocen. Nuestra hipótesis de trabajo se basa en resultados propios y de otros grupos de investigación que apuntan a una capacidad de intervención para las poliaminas como moduladores de la respuesta hormonal. LINEAS DE INVESTIGACIÓN: Se centran en la caracterización de las funciones moleculares de las poliaminas, especialmente a nivel post-transcripcional: Acción de la termoespermina en el proceso de diferenciación del xilema. Esta línea

surge de estudios previos que han permitido elucidar las funciones de la actividad termoespermina sintasa de ACL5 en relación con la maduración del xilema. Los abordajes genéticos realizados nos han conducido a la identificación de los genes AJAX como posibles dianas de regulación postranscripcional de la actividad termoespermina sintasa. La mutación acl5 produce un proceso de muerte celular prematura alterando la correcta diferenciación del xilema. Se ha iniciado la identificación de dianas transcripcionales de los genes AJAX que presentan homología a factores de transcripción, así como la evaluación del uso de la termoespermina y los genes AJAX como posibles herramientas biotecnológicas para modificar propiedades del xilema en especies leñosas.

Modificaciones post-traduccionales dependientes de la espermidina en factores clave

para la división y muerte celular. Con esta línea de actuación pretendemos comprender una modificación postraduccional exclusiva y dependiente de la poliamina espermidina, que resulta esencial para la actividad del factor de traducción eIF5A. Este factor proteico ha sido implicado en procesos de división y muerte celular y se ha relacionado con la regulación post-transcripcional (unión, transporte y traducción) de mRNAs, pero en la actualidad se desconocen las dianas biológicas y sus funciones. Los abordajes con la planta modelo Arabidopsis thaliana incluyen: (i) estudios genéticos de desactivación génica por silenciamiento condicional, dada la naturaleza esencial de esta ruta, que permitan elucidar aspectos funcionales del factor eIF5A (ii) identificación de dianas mRNAs reguladas por eIF5A a nivel post-transcripcional, (iii) caracterización de posibles alteraciones traduccionales mediante análisis de perfiles de polisomas y (iv) determinación del perfil proteómico mediante electroforesis bidimensional y análisis western blot de las modificaciones postraduccionales de las distintas isoformas de eIF5A.

Caracterización de interacciones proteicas entre enzimas de biosíntesis de poliaminas mediante tecnología BiFC. Hemos diseñado, desarrollado e implementado una nueva serie de vectores binarios para la generación de fusiones traduccionales con variantes de la proteína fluorescente YFP (http://www.ibmcp.upv.es/FerrandoLabVectors.php) que permite visualizar in vivo en células vegetales interacciones entre proteínas por la técnica de complementación bi-molecular de fluorescencia (BiFC). La aplicación de esta tecnología a las enzimas de biosíntesis de poliaminas nos ha permitido elucidar los patrones de localización subcelular del complejo supramolecular (metabolón) descrito previamente.

Investigadores de Plantilla Juan Carbonell Gisbert (Profesor Investigación CSIC) Alejandro Ferrando Monleon (Científico Titular CSIC)

Investigadores Pre-doctorales Borja Belda Palazón (Contratado VALI+d GV) Titulados Superiores Especializados Cristina Urbez Lagunas (Titulada Superior Especializada de Plantilla) Francisco Vera Sirera (Contrato cargo Proyecto) Técnicos Superiores Especializados Esmeralda Martí (Contrato cargo Proyecto)

Ayudante Diplomado Mª Angeles Argomániz Lizondo Estudiante Máster Marta Pesquera Alonso Carla Almendáriz Estudiante Trabajo Fin de Carrera Teresa Palao García

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ARTICULOS BELDA-PALAZÓN, B.; RUIZ, L.; MARTÍ, E.; TÁRRAGA, S.; TIBURCIO, A.F.; CULIÁÑEZ, F.; FARRÀS, R.;

CARRASCO, P.; FERRANDO, A. (2012) Aminopropyltransferases Involved in Polyamine Biosynthesis Localize Preferentially in the Nucleus of Plant Cells. PLoS ONE, 7

LIBROS ATARÉS A, CAÑAS L, CARBONELL J, GÓMEZ MD, LISÓN P, LÓPEZ I, PASCUAL-AHUIR A, TIMÓN A, SARRIÓN-

PERDIGONES A. (2012) Plantéatelo: la ciencia es divertida. Manual de prácticas. ISBN: 978-84-695-1524-2

CURSOS A. FERRANDO “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas” IBMCP-UPV 10 Horas J. CARBONELL “Biología Molecular de las Hormonas Vegetales” UPV 10 Horas J. CARBONELL “PLANTEATELO La Ciencia es Divertida (1ª edición)” IBMCP 16 Horas PROYECTOS ‘Hipusinación del factor eIF5A y muerte celular inducida por estrés en plantas’ MICINN BIO2009-11818 Del 01/01/2010 al 31/12/2012 Invest. Principal: A. FERRANDO ‘Control de la diferenciación del xilema por los factores de transcripción ajax’ MICINN BIO2011-23828 Del 01/01/2012 al 31/12/2014 Invest. Principal: J.CARBONELL

Fenotipo de floración temprana de líneas de desactivación génica condicional a la aplicación de dexametasona para la enzima de modificación del factor elF5A, desoxihipusina sintasa (DHS)

Mutaciones dominantes en los genes AJAX, o su sobre-expresión, son capaces de revertir el fenotipo enano del mutante aci5 debido a la carencia de termoespermina

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Las plantas, como organismos vivos sin capacidad de desplazamiento, están sometidas a continuos factores de estrés ambientales de los que se defiende mediante la activación de respuestas de defensa tanto específicas frente a un determinado factor como genéricas frente a cualquier proceso de estrés. La activación de tales respuestas requiere a menudo de recursos energéticos y del uso de rutas de señalización que pueden ser más o menos específicas dependiendo del factor de estrés. Esta exigencia de recursos energéticos y de componentes de señalización se detrae frecuentemente de la ejecución de programas de desarrollo que están perfectamente definidos en la planta en ausencia de estrés. Nuestro grupo está interesado en analizar precisamente los mecanismos que regulan la interacción entre respuestas de defensa y programas de desarrollo en plantas. Para ello, hacemos uso de Arabidopsis thaliana como sistema modelo y efectuamos aproximaciones experimentales que incluyen técnicas bioquímicas, genéticas, de biología molecular y celular, genómicas y proteómicas aplicadas al estudio de la interacción funcional entre el óxido nítrico (NO) y las hormonas vegetales giberelinas (GAs) y los ácidos abscísico (ABA) y salicílico (SA). Nuestro enfoque para el estudio de estas hormonas incluye tanto su biosíntesis como su modo de acción, y analizamos tanto respuestas frente a factores de estrés biótico (resistencia frente a bacterias fitopatógenas e insectos) como abiótico (luz UV, deshidratación y herida o daño mecánico), y procesos del desarrollo relacionados con transición entre fases (germinación de semillas, tiempo de floración y senescencia). Para coordinar la ejecución de los diferentes programas de desarrollo con la activación de respuestas a estrés, la planta dispone de redes de señalización fuertemente interconectadas que permiten por un lado definir jerarquías y por otro optimizar los recursos mediante el uso de componentes comunes entre varias rutas de señalización que actúan como nodos de intercomunicación. Nuestro enfoque incluye por tanto la generación y caracterización molecular y funcional de mutantes afectados en dos o más vías de señalización activadas por las hormonas antes mencionadas. Nuestro objetivo final es el de generar la suficiente información que nos permita modelizar como se produce la interacción entre las diferentes hormonas y sus correspondientes vías de señalización para permitir a la planta activar o ejecutar una respuesta o programa en el contexto de la fisiología global de la planta en su contexto ambiental. Líneas de investigación Biosíntesis y modo de acción del óxido nítrico. Interacción con ABA, giberelinas y

auxinas.

Regulación del tiempo de floración en respuesta a estrés. Función del gen PCC1 como integrador de defensa y desarrollo.

Proteómica de modificaciones postraduccionales mediante nitración o aminación en tirosina y nitrosilación en cisteínas, así como ubiquitinación en lisina.

Investigadores de Plantilla Jose León Ramos (Investigador Científico CSIC) Investigadores Post-Doctorales Alberto Coego González (Contratado Protyecto) Mª Luz Castillo López de Toro (Contratada Proyecto)

Investigadores Pre-doctorales Ricardo Mir Moreno (Beca-Contrato FPU) Laura Yeves González (Beca-Contrato JAE)

Y58Y120

Y143

ABA

ABA

Y322

Y127

Y31Y247

GA3

Estructura tridimensional de receptores de ABA Y Gas de Arabidopsis y potenciales sitios de nitración

PROYECTOS ‘El óxido nítrico como modulador de la señalización mediada por ABA y giberelinas

en Arabidopsis’ MICINN BIO2011-27526 Del 01/01/2012 al 31/12/2014 Invest. Principal: J. LEÓN

‘Función y potencial Biotecnológico de los factores de transcripción de las Plantas’ CSD2007-00057 Del 01/10/2007 al 30/04/2013 Invest. Principal: J. LEÓN

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Esta sublínea de investigación está compuesta por investigadores que utilizan un abordaje multidisciplinar para identificar, y generar conocimiento sobre, genes o regiones génicas que controlan características agronómicamente importantes en especies cultivadas, y así producir un material biológico susceptible de ser utilizado en mejora vegetal para producir variedades con características agronómicas superiores, incluyendo una mejor calidad nutricional/nutracéutica, o una mejor adaptación al entorno, que permitan aumentar la eficiencia de las plantas y el volumen de las cosechas. Grupos de Investigación:

Mecanismos de Adaptación de las Plantas. Biotecnología de Cultivos Energéticos (P. Vera)

Cultivo In Vitro y mejora vegetal (V. Moreno/ A. Atarés)

Genómica y Biotecnología del fruto (A.Granell / D. Orzaez)

Genómica en Mejora Vegetal (A.J. Monforte)

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Nuestra investigación orbita alrededor de dos temáticas fundamentales. Una de ella hace referencia al entendimiento de los mecanismos moleculares y la identificación de genes que median en el establecimiento de respuestas adaptativas de las plantas a los cambios en el entorno en el que crecen. Constituye un eje fundamental dentro de esta temática el entender los mecanismos de resistencia y susceptibilidad de las plantas a las agresiones patogénicas. Para tal fin utilizamos el sistema modelo de Arabidopsis como sistema experimental, con el consiguiente traslado y aplicación del conocimiento científico obtenido a otras especies vegetales de mayor relevancia agronómica y también industrial.

Otra temática a la que también estamos dirigiendo recursos y esfuerzos de investigación está relacionada con la realización de aproximaciones genómicas y genéticas de alto calado en cultivos energéticos de referencia. Con ello pretendemos maximizar la producción de moléculas de alto valor añadido para el sector de las energías renovables, en particular en el de la bioenergía, con el fin de contribuir a la producción de biocombustibles de segunda generación a partir de materia prima vegetal. En este ámbito también dedicamos esfuerzos al establecimiento de estrategias para la revalorización de residuos procedentes de la industria productora de energía, en particular el CO2, mediante aproximaciones de fertilización carbónica y captura de CO2 en nueva biomasa procedente de cultivos energéticos. También estamos desarrollando aproximaciones experimentales para desarrollar biomarcadores de potencial aplicación y utilidad en la lucha contra el cambio climático.

PROYECTOS

‘Mecanismos de control de la resistencia/susceptibilidad a patógenos en Arabidopsis’ MICINN BFU2009-09771 Del 01/01/2010 al 31/12/2012 Invest. Principal: P.VERA

Investigador Principal Pablo Vera (Profesor de Investigación CSIC) Investigaodres Post-doctorales Jose Luis Carrasco Jiménez (Contratado cargo Proyecto) Lourdes Castelblanque Soriano (Contratada cargo Proyecto) Mª José Castelló Llopis (Contratada cargo Proyecto) Ana López Llopis (Contratada cargo Proyecto) Vicente Ramírez García (Contratado cargo Proyecto) Investigadores Pre-doctorales Cristina Codes Sáez (Becaria FPI) Javier García-Andrade Serrano (Becario FPU) David Pascual Pardo (Becario FPI) Técnicos Superiores Especializados Cristina Martí Ibáñez (Contratada cargo Proyecto) Técnicos Especialistas Laboratorio Mª Dolores Arocas Castillo (Contratada cargo Proyecto) Ayudante Investigación Begoña Balaguer Zamora (Técnico Investigación CSIC)

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Interés El principal objetivo es desarrollar y aplicar distintas alternativas biotecnológicas para la mejora genética de especies hortícolas (melón, sandía, pepino y tomate) y plantas ornamentales. Líneas de investigación Especies hortícolas

• Transformación genética (tolerancia a la salinidad y estrés hídrico; resistencia a enfermedades; modificación genética de caracteres del desarrollo; mejora de la calidad)

• Mutagénesis insercional: Identificación y etiquetado de genes relacionados con caracteres del desarrollo y tolerancia a estrés abiótico (trapping, PTGS)

• Fusión de protoplastos (obtención de nuevos aloploides; hibridación asimétrica) • Obtención de haploides y dobles-haploides

Plantas ornamentales

• Transformación genética (retraso de senescencia; modificación genética de caracteres del desarrollo)

• Hibridación somática • Selección somaclonal • Obtención de haploides y dobles-haploides • Micropropagación

Especies hortícolas: Tomate (Solanum lycopersicum), Melón (Cucumis melo L.), Sandía (Citrullus lanatus Thunb [Matsum & Nakai], Pepino (Cucumis sativus L.).

Especies silvestres relacionadas de los géneros: Solanum sp., Cucumis sp. y Citrullus sp.

Plantas ornamentales: Ficus benjamina, F. lyrata, F. elastica, Codiaeum variegatum, Kalanchoe blossfeldiana, Begonia sp., Phylodendron sp., Spatiphyllum sp., Syngonium sp., Columnea sp., Schlumbergera sp., Hatiora sp., Pelargonium x hortorum, Pelargonium peltatum y Pelargonium domesticum

Investigadores de Plantilla Vicente Moreno Ferrero (Catedrático de Universidad) Alejandro Atarés Huerta (Profesor Contratado Doctor) Investigadores Post-doctorales Begoña García Sogo (Contratada) Benito Pinedo Chaza (JAE-Doc) Teresa Antón Martínez (Contratada) Investigadores Pre-doctorales Geraldine Goergen (Beca JAE-pre) Peter Schleicher (Beca Pre-Doc) Sibilla Sánchez Martín-Sauceda (Beca Pre-Doc) Estudiantes Trabajo Fin de Máster Jorge Sánchez López Carlos Ribelles Alfonso

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ARTICULOS CARRERA, E.; RUIZ-RIVERO, O.; PERES, L.E.P.; ATARES, A.; GARCIA-MARTINEZ, J.L. (2012) Characterization of

the procera tomato mutant shows novel functions of the SlDELLA protein in the control of flower morphology, cell division and expansion, and the auxin-signaling pathway during fruit-set and development. Plant Physiology, 160, 1581-1596

MUÑOZ-MAYOR, A.; PINEDA, B.; GARCIA-ABELLÁN, J.O.; ANTÓN, T.; GARCIA-SOGO, B.; SANCHEZ-BEL, P.;

FLORES, F.B.; ATARÉS, A.; ANGOSTO, T.; PINTOR-TORO, J.A.; MORENO, V.; BOLARIN, M.C. (2012) Overexpression of dehydrin tas14 gene improves the osmotic stress imposed by drought and salinity in tomato. Journal of Plant Physiology, 169, 459-468

GARCÍA-SOGO, B.; PINEDA, B.; ROQUE, E.; ANTÓN, T.; ATARÉS, A.; BORJA, M.; BELTRÁN, J.P.; MORENO, V.;

CAÑAS, L.A. (2012) Production of engineered long-life and male sterile Pelargonium plants. BMC Plant Biology, 12

JUÁREZ P, PRESA S, ESPÍ J, PINEDA B, ANTÓN MT, MORENO V, BUESA J, GRANELL A, ORZAEZ D. (2012) Neutralizing antibodies against rotavirus produced in transgenically labelled purple tomatoes. Plant Biotechnology Journal 10 : 341-352

CAPÍTULOS DE LIBRO PINEDA, B.; ANTÓN, T.; GARCÍA-SOGO, B.; MORENO, V.; ATARÉS, A. (2012) “Tomato: Genomic Approaches for

Salt and Drought Stress Tolerance” in “Improving Crop Resistance to Abiotic Stress” Pag. 1085 - 1120

CURSOS A. ATARÉS. “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas” IBMCP-UPV 90 Horas

PROYECTOS ‘Generación de mutantes de inserción de tomate cultivado y silvestre e identificación de genes implicados en procesos de desarrollo y tolerancia a estrés abiótico’ AGL2009-13388 Del 01/01/2010 al 31/12/2012 Invest. Principal: V. MORENO

‘Generation of tetraploids in watermelon and interspecific crosses by embryo rescue’ Proyecto con empresa Rijk Zwaan Breeding BV. The Netherlands. De Junio 2012 a Diciembre 2014 Invest. Principal: V. MORENO

Expresión específica del gen marcador en diferentes órganos de líneas enhancer-trap de Solanum pennellii. a) Pelos radiculares. b) Granos de polen. c) Estigma. d-e) Vasos conductores de tallo y hoja. f-g) Tricomas. h-i) Estomas. La barra representa 1 mm.

64

Los frutos comestibles aportan a nuestra dieta un buen número de sustancias esenciales para nuestra salud.

En el grupo de Genómica y Biotecnología de Frutos hacemos uso de la variabilidad natural y de herramientas genómicas para entender y localizar los factores genéticos que influyen en la calidad de los frutos que consumimos, en su sabor y su contenido en moléculas saludables.

Al mismo tiempo desarrollamos nuevas herramientas biotecnológicas que nos permitan trasladar dichos factores genéticos desde especies silvestres relacionadas hasta el genoma de nuestras especies cultivadas, con el objetivo de mejorar su sabor o su composición, haciéndola más saludable.

Esas mismas herramientas biotecnológicas nos permiten ir unos pasos más allá e incorporar nuevos genes provenientes de otros organismos más alejados. De esta forma es posible crear combinaciones genéticas completamente nuevas que den lugar a frutos con nuevas propiedades (forma, color, composición), o incluso generar frutos biofactoría que nos ayuden a sintetizar de forma económica moléculas de interés terapéutico como vacunas y anticuerpos.

Líneas de investigación

Genómica y Genética Molecular de la calidad del fruto

Metabolómica de Frutos

Producción de Proteínas Recombinantes en Plantas

Ingeniería Metabólica y Biología Sintética

http://www.ibmcp.upv.es/FGB/

Investigadores de Plantilla

Antonio Granell (Profesor de Investigación CSIC) Diego Orzáez Calatayud (Científico Titular CSIC)

Investigadores Post-doctorales Cristina Besada Contrato

Investigadores Pre-doctorales Josefina Patricia Fernández Moreno (FPU) Paloma Juárez Ortega (FPU) Gerardo Sanchez Becario Pre-doctoral Alejandro Sarrión Perdigones (FPI) Marta Vazquez Vilar JAE-Pre Estefanía Huet Trujillo FPI

Técnicos Superiores de Laboratorio M. Asunción Fernández del Carmen (Contratado cargo Proyecto) José Luis Rambla Nebot (Contratado cargo Proyecto) Clara Pons Puig (Contratado cargo Proyecto) Jose Manuel Julve Parreño (Contratada cargo Proyecto)

CAPITULOS DE LIBRO MARTIN, C.; ZHANG, Y.; TOMLINSON, L.; KALLAM, K.; LUO, J.; JONES, J.D.G.; GRANELL,

A.; ORZAEZ , D.; BUTELLI, E. (2012) en el capítulo “Colouring up Plant Biotechnology” del libro Recent Advances in Polyphenol Research Editorial: Wiley-Blackwell, Oxford, UK.

CURSOS ORZAEZ, D. “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas” IBMCP-UPV 35 Horas GRANELL, A. “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas” IBMCP-UPV 10 Horas

PATENTES ‘Metodo de producción de repertorios complejos de proteínas recombinantes’ ORZAEZ, D.;, JULVE, J.M.; GRANELL, A.; SARRION-PERDIGONES, A.; GUTIERREZ- CABRERA, C. Solicitud: P201231466

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ARTICULOS ESTORNELL, LH.; GRANELL, A.; ORZAEZ, D. (2012) Exploiting Multisite Gateway and pENFRUIT plasmid collection

for fruit genetic engineering. Methods in Molecular Biology, 847, 351-368 BEDOYA, L.C.; MARTÍNEZ, F.; ORZÁEZ, D.; DARÒS, J. (2012) Visual tracking of plant virus infection and movement

using a reporter MYB transcription factor that activates anthocyanin biosynthesis. Plant Physiology, 158, 1130-1138

ALTOSAAR, I.; OEHMEN, A.; ALMEIDA, C.M.; DE PASCALE, S.; DE TOMMASI, N.; DOMÍNGUEZ DE MARÍA, P.;

ORZAEZ, D.; ZERVOS, A.; XU, C. (2012) Funding decisions: Romania needs overseas reviewers. Nature, 186 JUÁREZ, P.; PRESA, S.; ESPÍ, J.; PINEDA, B.; ANTÓN, M.T.; MORENO, V.; BUESA, J.; GRANELL, A.; ORZAEZ, D.

(2012) Neutralizing antibodies against rotavirus produced in transgenically labelled purple tomatoes. Plant Biotechnology Journal, 10, 341-352

ZORRILLA-FONTANESI, Y.; RAMBLA, J.-L.; CABEZA, A.; MEDINA, J.J.; SÁNCHEZ-SEVILLA, J.F.; VALPUESTA, V.;

BOTELLA, M.A.; GRANELL, A.; AMAYA, I. (2012) Genetic analysis of strawberry fruit aroma and identification of O-methyltransferase FaOMT as the locus controlling natural variation in mesifurane content. Plant Physiology, 159, 851-870

LIMA-SILVA, V.; ROSADO, A.; AMORIM-SILVA, V.; MUÑOZ-MÉRIDA, A.; PONS, C.; BOMBARELY, A.; TRELLES, O.;

FERNÁNDEZ-MUÑOZ, R.; GRANELL, A.; VALPUESTA, V.; BOTELLA, M.T. (2012) Genetic and genome-wide transcriptomic analyses identify co-regulation of oxidative response and hormone transcript abundance with vitamin C content in tomato fruit. BMC Genomics, 13

GRANELL, A. (2012) The tomato genome sequence provides insights into fleshy fruit evolution. Nature 485:635-641 CARRERA, J.; FERNÁNDEZ DEL CARMEN, A.; FERNÁNDEZ-MUÑOZ, R.; RAMBLA, J.L.; PONS, C.; JARAMILLO, A.;

ELENA, S.F.; GRANELL, A. (2012) Fine-tuning tomato agronomic properties by computational genome redesign. PLoS Computational Biology, 8

SÁNCHEZ, G.; BESADA, C.; BADENES, M.L.; MONFORTE, A.J.; GRANELL, A. (2012) A non-targeted approach

unravels the volatile network in peach fruit. PLoS ONE, 7 POWELL, A.L.T.; NGUYEN, C.V.; HILL, T.; CHENG, K.L.; FIGUEROA-BALDERAS, R.; AKTAS, H.; ASHRAFI, H.;

PONS, C.; FERNÁNDEZ-MUÑOZ, R.; VICENTE, A.; LOPEZ-BALTAZAR, J.; BARRY, C.S.; LIU, Y.; CHETELAT, R.; GRANELL, A.; VAN DEYNZE, A.; GIOVANNONI, J.J.; BENNETT, A.B. (2012) Uniform ripening encodes a Golden 2-like transcription factor regulating tomato fruit chloroplast development. SCIENCE, 336, 1711-1715

DAGAR A. PONS C, MARTI C, ZILIOTTO F, BONGHI C, CRISOSTO C, FRIEDMAN H, LURIE S, GRANELL A (2012)

Comparative transcript profiling of a peach and its nectarine mutant at harvest reveals differences in gene expression related to storability. Tree Genetics & Genomes

MOUNET, F.; MOING, A.; KOWALCZYK, M.; ROHRMANN, J.; PETIT, J.; GARCIA, V.; MAUCOURT, M.; YANO, K.;

DEBORDE, C.; AOKI, K.; BERGÈS, H.; GRANELL, A.; FERNIE, A.R.; BELLINI, C.; ROTHAN, C.; LEMAIRE-CHAMLEY, M. (2012) Down-regulation of a single auxin efflux transport protein in tomato induces precocious fruit development. Journal of Experimental Botany, 63, 4901-4917

SATO, S.; TABATA, S.; HIRAKAWA, H.; ASAMIZU, E.; SHIRASAWA, K.; ISOBE, S.; KANEKO, T.; NAKAMURA, Y.;

SHIBATA, D.; AOKI, K.; MONFORTE, A.J; GRANELL, A.;.... (2012) The tomato genome sequence provides insights into fleshy fruit evolution. NATURE, 485, 635-641

PROYECTOS ‘Fabricando tomates saludables: biopiezas para intragenesis y molecular farming en solanáceas’ MICINN BIO2010-15384 Del 01/01/2011 al 31/12/2013 Invest Principal: D. ORZAEZ ‘Colaboración Proyecto Life: Desafio integral al cáncer de mama. PTA1.T01 Análisis del estado de la técnica referente a la validación de micrornas para el diagnóstico en cáncer de mama y PTA1.T07 desarrollo a punto de una técnia de detección’ INNPRONTA 2011 Del08/09/2011 al 08/09/2015 Invest. Principal: A. GRANELL ‘Producción de proteínas terapeúticas en biofactorias vegetales. Protebiov’ IPT-2011-0720-010000 Del 04/05/2011 al 31/12/2014 Invest. Principal: D. ORZAEZ ‘CALITOM: Desarrollo de nuevas variedades de tomate de calidad’FECYT INC-150 Del 11/12/2009 al 11/12/2012 Invest. Principal: A. GRANELL

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El principal objetivo es la aplicación de la genómica para la disección de genes o de QTLs implicados en caracteres de calidad de fruto en especies de interés agronómico, fundamentalmente hortícolas. Nuestro cuerpo teórico se entronca en la genética de poblaciones, genética cuantitativa, evolución y teoría de la mejora que integramos con la agronomía, biología molecular y genómica. Pretendemos generar conocimiento y herramientas que sean útiles para el desarrollo de nuevos cultivares que respondan a las necesidades actuales del sector, así como, conocimiento básico para comprender mejor las bases genéticas y, en última instancia, moleculares, de la variación fenotípica de los caracteres de fruto. Utilizamos marcadores moleculares, genotipado de alto rendimiento, mapas genéticos, análisis de QTLs y desarrollo de líneas de introgresión o QTL-NILs, con un énfasis especial en el descubrimiento de nueva variabilidad genética a partir de especies silvestres o germoplasma no adaptado. Interés Las variedades actuales son producto del proceso de selección realizado por los agricultores durante muchos siglos. Una de las consecuencias es que la variabilidad genética dentro de las especies cultivadas se ha reducido notablemente. Sin embargo todavía existe un gran potencial en la variabilidad genética que se encuentra en las especies silvestres relacionadas. Nuestro principal interés es descubrir variabilidad genética "oculta" en especies silvestres que pueda incorporarse en las variedades actuales para proporcionarles nuevas características que demandan tanto la industria como los consumidores: mayor productividad, resistencia a enfermedades y estreses abióticos, calidad nutricional, comportamiento poscosecha. Por un lado hay un enfoque práctico, pero también queremos aprovechar para estudiar las bases genéticas de estos caracteres combinando la genética cuantitativa y la genómica. Líneas de investigación Caracterización de QTLs implicados en la morfología del fruto y en la domesticación de

melón. Las variedades de melón presentan una alta variabilidad en forma y tamaño de sus frutos. Hemos localizado varios QTLs implicados en la forma y tamaño del fruto y estamos caracterizándoles para comprender mejor las bases genéticas de éste carácter. Paralelamente, el melón se ha desarrollado a partir de ancestros silvestres que producen frutos muy pequeños sin pulpa comestible. Hemos identificado la localización cromosómica de los QTLs más importantes que han sido los responsables del aumento de tamaño, contenido de azúcares y en pulpa comestible desde los melones silvestres a los cultivados.

Generación de líneas de introgresión en tomate a partir de Solanum. pimpinellifolium.

Para facilitar el aprovechamiento de la variabilidad genética incluida en S. pimpinellifolium, hemos desarrollado una genoteca de líneas de introgresión a partir de esta especie silvestre. Cada línea de introgresión contiene una único fragmento de la especie silvestre en el genoma del cultivar “Moneymaker” de tomate.

Genética de la calidad del fruto de tomate. Mediante el estudio de la colección de líneas

de introgresión, vamos a diseccionar genéticamente características importantes en características organolépticas como contenido en azúcares, acidez, compuestos volátiles.

Calidad de fruto de melocotón Integramos aproximaciones metabolómicas, genómicas y

genéticas para diseccionar la base genética de las diferencias en aromas entre variedades de melocotón.

Frutos prodecentes de poblaciones de melón para el estudio de genes implicados en domesticación.

Investigadores de Plantilla Antonio J Monforte Gilabert (Científico Titular CSIC) Investigadores Post-doctorales Aurora Díaz Bermúdez (Jae-Doc) Investigadores Pre-doctorales Gerardo Sánchez (Becario) Walter Barrantes Santamaría (Becario) Investigadores Pre-doctorales visitantes Daniela Poma (Università degli Studi di Palermo) Técnicos de Laboratorio Soledad Casal Ventura

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ARTICULOS FORMISANO, G.; ROIG, C.; ESTERAS, C.; ERCOLANO, M.R.; NUEZ, F.; MONFORTE, A.J.; PICÓ, M.B. (2012)

Genetic diversity of Spanish Cucurbita pepo landraces: An unexploited resource for summer squash breeding. Genetic Resources and Crop Evolution, 59, 1169-1184

ROY, A.; BAL, S.S.; FERGANY, M.; KAUR, S.; SINGH, H.; MALIK, A.A.; SINGH, J.; MONFORTE, A.J.; DHILLON,

N.P.S. (2012) Wild melon diversity in India (Punjab State). Genetic Resources and Crop Evolution, 59, 755-767 SÁNCHEZ, G.; BESADA, C.; BADENES, M.L.; MONFORTE, A.J.; GRANELL, A. (2012) A non-targeted approach

unravels the volatile network in peach fruit. PLoS ONE, 7 SATO, S.; TABATA, S.; HIRAKAWA, H.; ASAMIZU, E.; SHIRASAWA, K.; ISOBE, S.; KANEKO, T.; NAKAMURA, Y.;

SHIBATA, D.; AOKI, K.; MONFORTE, A.J; GRANELL, A.;.... (2012) The tomato genome sequence provides insights into fleshy fruit evolution. NATURE, 485, 635-641

ESTERAS, C.; GÓMEZ, P.; MONFORTE, A.J.; BLANCA, J.; VICENTE-DÓLERA, N.; ROIG, C.; NUEZ, F.; PICÓ, B.

(2012) High-throughput SNP genotyping in Cucurbita pepo for map construction and quantitative trait loci mapping. BMC Genomics, 13

CAPITULOS DE LIBRO TORRES, A.M.; MONFORTE, A.J.; MILLÁN, T.; SATOVIC, Z. (2012) “Análisis de QTLs para la mejora genética

vegetal” en “La genética de los caracteres cuantitativos en la mejora vegetal del siglo XXI” Pag. 177-215

CURSOS Genetic Association Studies Mediterranean Agronomic Institute of Chania. Chania. Grecia 22 Horas

PROYECTOS ‘Uso de líneas de introgresión de tomate para el análisis genético de la calidad sensorial’ 2010IT0018 Del 01/01/2011 al 31/12/2012 ‘Sugars and fruit quality in melon’ PIM2010PKB-00691 10/03/2011 al 28/02/2013 ‘The genetic control of melón fruit morphology and domestication in diverse germplasm sources’ AGL2009-12698-C02-02 Del 01/01/2010 al 31/12/2012 ‘CALITOM: Desarrollo de nuevas variedades de tomate de calidad’ INC-0150 Del 11/12/2009 al 11/12/2012 ‘Caracterización molecular de proteínas floemáticas asociadas al transporte sistémico de RNAs endógenos y patogénicos en miembros de la familia Cucurbitaceae’ PAID05-11 Del 01/01/2012 al 31/12/2012

Detección de SNPs por “Next-Generation Sequencing”

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69

La investigación en esta sublínea se centra en el conocimiento de los mecanismos moleculares subyacentes a la respuesta celular ante una variedad de agresiones abióticas, concretamente ante los estreses iónico, osmótico, químico o por frío, así como a la escasez de nutrientes. Para ello se utiliza una combinación de metodologías bioquímicas, genéticas y genómicas para identificar los determinantes moleculares y circuitos reguladores que permiten la adaptación de las plantas a las condiciones adversas. El conocimiento de estos determinantes y sus interacciones reguladoras proporcionará las herramientas para mejorar la tolerancia de los cultivos a los estreses salino, osmótico, químico y de temperaturas extremas. El abordaje general de esta sublínea de investigación es el uso de la levadura Saccharomyces cerevisiae y la planta superior Arabidopsis thaliana como organismos modelos para definir la respuesta a los estreses abióticos a nivel molecular:

o Usando la levadura como modelo, se pretende identificar componentes de la compleja respuesta adaptativa a los estreses iónico e hiperosmótico, que implica cambios en la estructura de la cromatina y en la regulación transcripcional subsiguiente, en la modulación de la estabilidad y actividad de las proteínas de transporte, y en la regulación de las funciones mitocondriales. El sistema de la levadura es usado también para definir los circuitos reguladores subyacentes a la resistencia a drogas (estrés químico).

o En el sistema de Arabidopsis, los abordajes experimentales se centran en identificar los determinantes moleculares de la tolerancia a los estreses iónico, por frío y por sequía, y en caracterizar su funcion en la regulación génica, en el procesamiento del RNA mensajero, y en la capacidad de transporte específico de iones y la homeostasis iónica en general.

Como una aproximación complementaria, se están utilizando plantas resistentes al estrés de modo natural (tales como plantas halófilas o xerófilas) para investigar las respuestas al estrés abiótico bajo condiciones naturales, y para identificar determinantes de la tolerancia al estrés con posibles aplicaciones biotecnológicas. Grupos de Investigación:

Crecimiento Celular y Dianas Moleculares del Estrés Abiótico (Mulet, J.M.)

Mecanismos de tolerancia a estrés abiótico en plantas (Vicente, O.)

Circuitos Moleculares en Respuesta a Estrés Osmótico (Pascual-Ahuir; Proft, M.)

Homeostasis Iónica, Estrés Celular y Genómica (Serrano, R.)

Control de Nutrientes y Estabilidad Genómica (Murguía, J.R./ Gadea, J.)

Regulación de las Proteínas de Transporte de la Membrana Plasmática (Yenush, L.)

Biología Integrativa de Sistemas (Fares, M.)

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71

ARTICULOS BISSOLI, G.; NIÑOLES, R.; FRESQUET, S.; PALOMBIERI, S.; BUESO, E.; RUBIO, L.; GARCÍA-SÁNCHEZ, M.J.; FERNÁNDEZ, J.A.;

MULET, J.M.; SERRANO, R. (2012) Peptidyl-prolyl cis-trans isomerase ROF2 modulates intracellular pH homeostasis in Arabidopsis. Plant Journal, 70, 704-716

MULET, J.M. (2012) Biotecnología en Alimentación, un tren que no podemos dejar escapar. Alimentaria: Revista de tecnología e

higiene de los alimentos, 46-49 MULET, J.M. (2012) Historia contra la quimiofobia alimentaria. Anales de Química, 108, 263-267

LIBROS Mulet, J.M. (2012) “Los Productos Naturales, ¡Vaya timo!”

Ed. De bolsillo CURSOS ‘Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas’ IBMCP-UPV 85 Horas PROYECTOS ‘Caracterización Molecular del gen CRIO4 de remolacha y su aplicación en el desarrollo de líneas tolerantes a estrés por frio’ PAID-06-10-1496 Del 01/11/2010 al 01/11/2012 Invest. Principal: J.M. MULET ‘Aplicacion de tecnicas de biologia molecular a la restauracion forestal en ambientes mediterráneos’

2776 Del 01/12/2011 al 01/12/2012 Invest. Principal: A.D. DEL CAMPO ‘Estudio de la relacion entre crecimiento celular, nutricion mineral y regulacion del ph en la planta modelo’ PROMETEO2010/038 Del 01/01/2010 al 31/12/2014 Invest. Principal: R. SERRANO

Investigadores de Plantilla Jose Miguel Mulet Salort (Profesor Contratado Doctor UPV) Investigadores Pre-doctorales Ana Cristina Izquierdo Garcia (Becaria FPI) Otros Cristina María Carmona (Trabajo Fin de Carrera) Jose Gabriel Descals (Trabajo fin de carrera)

El crecimiento (acumulación de masa) es un proceso complejo que determinará el tamaño final del organismo. Uno de los factores negativos para que la planta alcance su máximo tamaño es el estrés abiótico. Los efectos del estrés abiótico a nivel fisiológico son sobradamente conocidos, no obstante, todavía no disponemos de una descripción detallada de que procesos moleculares actúan como factores limitantes en condiciones de estrés abiótico (principalmente frío o sequía). Nuestro interés es identificar estas dianas moleculares del estrés abiótico y determinar su interrelación con los mecanismos moleculares que determinan la acumulación de masa por parte de la célula. El trabajo de laboratorio está centrado en los sistemas modelo de levadura (Saccharomyces cerevisiae) y plantas (Arabidopsis thaliana). También estamos interesados en el desarrollo aplicado de la investigación que realizamos, por lo que recientemente hemos iniciado una línea de trabajo con arroz (Oryza sativa).

En estos momentos nuestro trabajo está centrado en caracterizar el mecanismo de tolerancia a estrés determinado por diferentes genes que hemos identificado en el laboratorio como posibles dianas de tolerancia a estrés por frío o sequía. Concretamente el mecanismo de tolerancia a frío determinado por los genes CRIO1-3, CRIO4 y CRIO5, y el de tolerancia a sequía de XERO1, y de XERO2. En colaboración con el grupo del Prof. Serrano también estamos estudiando el mecanismo de accion de la proteína TOR en plantas.

Líneas de investigación El trafico intravesicular como diana de estrés por frío (JM).

Caracterización de líneas de arroz que sobreexpesan el gen XERO1 (Beatriz).

Implicación de las transferasas de lípidos en tolerancia a estrés por frío (Ana

Cristina). Implicación del sistema de ubiquitinación como diana del estrés por frío (Cristina).

Relación entre TOR y el transporte de iones (Marc).

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El trabajo del grupo se ha centrado, desde su creación, en el estudio de los mecanismos bioquímicos y fisiológicos de respuesta de las plantas frente al estrés abiótico y cómo, en algunos casos, esas respuestas se traducen en tolerancia a estrés. Nos interesa especialmente la tolerancia a la sequía y a la elevada salinidad del suelo, que son las condiciones ambientales que causan las mayores pérdidas en la producción agrícola mundial, a la vez que determinan en gran medida la distribución de las especies vegetales en la naturaleza. En estos estudios, inicialmente, abordamos el aislamiento de ‘genes de tolerancia a estrés’ de la planta modelo Arabidopsis thaliana, basándonos en el fenotipo de tolerancia a LiCl que confería su expresión en levadura. Esta estrategia nos permitió caracterizar tres genes que codifican proteínas implicadas en el procesamiento del pre-mRNA – dos de ellos miembros de la familia de factores de splicing ‘SR-like’ – así como el gen de una lipasa atípica, de la familia ‘GDSL’. Todos ellos se activan transcripcionalmente en distintas condiciones de estrés abiótico, y su sobreexpresión en plantas transgénicas de arabidopsis confiere distintos grados de tolerancia a estrés salino e hídrico (Forment et al., 2002; Naranjo et al., 2006; Bourgon et al., 2007). El estudio de las funciones biológicas de estas proteínas puede proporcionar información sobre nuevas rutas de respuesta a estrés en plantas y, desde un punto de vista aplicado, los genes aislados podrían utilizarse como herramientas biotecnológicas para la mejora genética molecular de la tolerancia a estrés en plantas cultivadas. Sin embargo, conscientes de las limitaciones del sistema modelo de A. thaliana para investigar mecanismos de tolerancia a estrés – por tratarse de una especie no tolerante – hace algunos años iniciamos nuestra línea de investigación actual, centrándonos en especies silvestres adaptadas a distintos tipos de estrés ambiental en sus hábitats naturales: halófitas, presentes en zonas salinas; gipsófitas, adaptadas a suelos yesíferos; y xerófitas, plantas de zonas áridas y semiáridas. En esta línea, y en colaboración con profesores de la UPV de las áreas de Botánica y de Edafología, a lo largo de los últimos años hemos investigando la activación de mecanismos específicos de tolerancia a estrés abiótico en condiciones naturales, en un número representativo de especies tolerantes. Para ello, hemos determinado cambios estacionales en los niveles de varios marcadores bioquímicos, característicos de distintas rutas de respuesta a estrés – acumulación en las plantas de distintos iones y solutos compatibles, síntesis de proteínas ‘protectoras’, activación de compuestos y enzimas antioxidantes – para correlacionarlos con el grado de estrés ambiental a que están sometidas las plantas, estimado a partir de la medida de distintos parámetros del suelo (contenido iónico, conductividad eléctrica, temperatura, humedad, etc.) y de datos meteorológicos (temperatura, precipitación, evapotranspiración, etc.). Más recientemente, hemos ampliado nuestros estudios al análisis comparativo de las respuestas a estrés, a nivel bioquímico y molecular, de especies muy relacionadas genéticamente (especies taxonómicamente próximas, del mismo género), pero con distintos niveles de tolerancia, centrándonos inicialmente en los géneros Juncus (monocotiledóneas) y Plantago (dicotiledóneas). Estas estrategias experimentales son complementarias a abordajes más convencionales, basados en el estudio de sistemas modelo sensibles a estrés, y en condiciones controladas (pero artificiales) de laboratorio o invernadero. El análisis de la ingente cantidad de datos disponibles, aún no finalizado, nos está permitiendo obtener información novedosa y de interés con respecto a los mecanismos fisiológicos de respuesta a estrés ambiental de las plantas en sus hábitats naturales, y sobre la contribución de distintas respuestas a los mecanismos de tolerancia de una especie determinada, permitiendo distinguir aquellas respuestas que son ecológicamente relevantes, de las que no lo son.

Investigadores de Plantilla Oscar Vicente Meana (Catedrático UPV) Mónica Boscaiu Neagu (Profesora Titular UPV)

Investigadores Pre-doctorales Mohamad Al Hassan (Beca Erasmus Mundus, programa Welcome) Héctor Sánchez Rodríguez (Trabajo fin de carrera, beca de colaboración) Marina Martínez Fuertes (Trabajo fin de carrera) Francisco José Ramos Sánchez (Trabajo fin de carrera) Técnico Superior Especializado Ricardo Gil Ortíz (Contratado cargo Proyecto) Laura Molina Moya (Contratado cargo Proyecto) Estudiantes de intercambio Alexandra-Oana Gaspar (Realización Tesis Máster, Beca Erasmus) Andrea-Mariana Pacurar (Realización Tesis Máster, Beca Erasmus)

Visitantes Marius-Nicusor Grigore (Universidad Alexandru Ioan Cuza, Iasi, Rumania. 'Short-Term Scientific Mission', COST Action FA0901) Shantanu D. Wankhade (Universidad de Valencia)

Plantas Halófilas

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ARTICULOS

BOSCAIU, M.; VICENTE, O. (2012) Stress tolerance mechanisms in wild plants. Journal of Biotechnology, 161, 8 GRIGORE, M.N.; BOSCAIU, M.; LLINARES, J.; VICENTE, O. (2012) Mitigation of salt stress-induced inhibition of

Plantago crassifolia reproductive development by supplemental calcium or magnesium. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, 40, 58-66

BOSCAIU, M.; DONAT, P.; LLINARES, J.; VICENTE, O. (2012) Stress-tolerant wild plants: A source of knowledge and

biotechnological tools for the genetic improvement of stress tolerance in crop plants. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, 40, 323-327

GRIGORE, M.N.; VILLANUEVA, M.; BOSCAIU, M.; VICENTE, O. (2012) Do Halophytes Really Require Salts for Their

Growth and Development? An Experimental Approach. Notulae Scientia Biologicae, 4, 23-29 CURSOS ‘Bioquímica y Biología Molecular de Plantas Avanzada’ en Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas. IBMCP-UPV. 30 Horas.

‘Ingeniería Genética Molecular’ en Licenciatura en Biotecnología de la UPV. 45Horas ‘Bioquímica y Biología Molecular de Plantas’ en Licenciatura de Biotecnología en UPV. 35 Horas ‘Fundamentos Químicos y Bioquímicos de los Procesos Alimentarios’ en la Titulación de Ingeniero Agrónomo. 23 Horas.

‘Bioquímica y Biología Molecular de Plantas’ en Máster en Biología Molecular y Celular de Plantas del IBMCP- UPV. 35 Horas.

‘Stress responses in plants’ Bodenkultur Universität, Viena (Austria). 8 Horas ‘Stress responses in plants’ Erciyes University, Kayseri (Turquia). 5 Horas ‘Stress tolerance in wild plans’ University of Agriculatural Sciences and Veterinary Medicine, Cluj-Napoca (Rumania) 8 Horas.

‘Abiotic Stress responses in plants’. University of Agricultural Sciences and Veterinary Medicine, Cluj-Napoca (Rumania) 5 Horas PROYECTOS 'Estudio de los efectos protectores de bioestimulantes frente a estres abiotico en levaduras y plantas de tomate' CDTI 2010 Del 22/12/2010 al 22/06/2013 Invest. Principal: O. VICENTE

Parcelas experimentales en un saladar del Parque Natural de La Albufera (El Saler, Valencia)

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Interés:

Descifrar los mecanismos moleculares y los distintos niveles fisiológicos que componen la adaptación a estrés osmótico en células eucriotas

Líneas de investigación:

Análisis bioquímico y genómico de la respuesta transcripcional de la levadura Saccharomyces cerevisiae

La ruta de señalización HOG (High Osmolarity Glycerol) responde específicamente a estrés osmótico con la activación de su MAP quinasa Hog1 y coordina una compleja respuesta adaptativa. La respuesta implica la modulación transcripcional, tanto positiva como negativa, de una gran cantidad de genes en el núcleo. Otras proteína quinasas como Sch9 participan en este programa transcripcional. Nuestro grupo investiga el reclutamiento de las quinasas al genoma y a genes específicos de la defensa al estrés. Nos interesan las funciones que tienen las quinasas en el contexto de la cromatina para remodelar la cromatina y garantizar una eficaz modulación de la transcripción en respuesta al estrés. Existen numerosos factores específicos de la transcripción que ejecutan el programa transcripcional durante la adaptación al estrés. Investigamos su participación en la modulación de la expresión génica y posibles interacciones entre ellos al nivel genómico. Por ejemplo, el estudio de los factores de transcripción Mot3 y Rox1 nos ha permitido identificar nuevos determinantes de la resistencia a estrés salino, como es el ajuste de los niveles de esteroles en respuesta a estrés.

Regulación de la actividad mitocondrial en respuesta a estrés salino

Recientemente hemos podido identificar la mitocondria como factor esencial en la adaptación a estrés salino. Un amplio grupo de mutantes mitocondriales es hipersensible a condiciones de estrés salino. Además, la célula de levadura responde al estrés con una inducción selectiva del orgánulo. Una función importante de la mitocondria en condiciones de estrés salino es la homeostasis de ROS. Nuestro grupo investiga la regulación y función de componentes específicos de la membrana exterior de la mitocondria y del proceso de mitofagia en respuesta al estrés.

Investigadores de Plantilla Markus Proft (Científico Titular CSIC) Amparo Pascual-Ahuir Giner (Profesora Contratada Doctor UPV)

Investigadores Pre-doctorales Alba Timón Gómez (Becaria JAE-Pre) Alessandro Rienzo (Becario FPI) Estudiantes TFC Sara Manzanares Estreder Laura Dolz Edo Elena Vanacloig Pedros Daniel Poveda Huertes

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ARTICULOS RIENZO, A.; PASCUAL-AHUIR, A.; PROFT, M. (2012) The use of a real-time luciferase assay to quantify gene expression

dynamics in the living yeast cell. Yeast, 29, 219-231 CAPÍTULOS DE LIBRO PASCUAL-AHUIR, A.; PROFT, M. (2012) “Quantification of Protein-DNA Interactions by In Vivo Chromatin

Immunoprecipitation” in Methods in Molecular Biology, Transcriptional Regulation. Editorial Espringer. Pag.149-156

CURSOS

PASCUAL-AHUIR, A. Grado Biotecnología, Biología Molecular e Ingeniería Genética. UPV 180 Horas PASCUAL-AHUIR, A. Máster Universitario de Biotecnología Biomédica UPV 15 Horas

PROYECTOS

‘Regulación de la cromatina y de la estructura mitocondrial en respuesta a estrés osmótico’ MICINN BFU2011-23326 Del 01/01/2012 al 31/12/2014 Invest. Principal: M. PROFT

Cuantificación de la expresión génica en células vivas de levadura mediante el sistema de luciferasa en tiempo real. Dosis-Respuesta a estrés salino (NaCl) del gen GRE2

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El grupo de “Homeostasis Iónica, Estrés Celular y Genómica” tiene como objetivo identificar las bases moleculares de la homeostasis de cationes monovalentes (H+, K+, Na+) y de los mecanismos de tolerancia a estreses abióticos como la sequía, salinidad, calor, frio, acidez y ambientes oxidantes. Ambos aspectos están relacionados pues durante los estreses celulares hay señales tempranas basadas en flujos opuestos de H+ y K+ y cambios de potencial eléctrico en la membrana plasmática. Por otra parte, el transporte de H+ y K+ regula la tolerancia a estreses, el crecimiento y la muerte celular. Finalmente, es de destacar que los fenómenos biológicos se estudian mejor en condiciones de estrés, que ponen de manifiesto las armas más poderosas de los seres vivos. Los sistemas modelo empleados en estas investigaciones son la levadura Saccharomyces cerevisiae y la planta Arabidopsis thaliana. Levaduras y plantas comparten los mecanismos básicos de homeostasis iónica y de tolerancia a estreses y ofrecen ventajas experimentales complementarias. La metodología empleada es doble:

Genómica funcional para identificar genes cruciales para la homeostasis iónica y tolerancia a estreses abioticos, especialmente longevidad de semillas.

Biología molecular y bioquímica para descifrar los mecanismos de los genes anteriores a través de sus proteínas codificadas.

La genómica funcional tiene para nuestro grupo dos ramas complementarias: la genómica de expresión global de genes mediante micromatrices (“microarrays”), y la genómica de mutación global de genes y selección. En ambos casos se exponen levaduras o Arabidopsis a situaciones de estrés y se determinan: Genes regulados, que definirán los mecanismos transcripcionales de respuesta. Esta

aproximación está limitada por el hecho conocido de que muchos genes no regulados a nivel transcripcional son sin embargo importantes en los fenómenos biológicos. Por otra parte, muchos genes regulados son poco relevantes para el fenómeno en cuestión.

Mutantes tolerantes se seleccionarán a partir de dos tipos de colecciones: mutantes marcados (por plásmidos en levadura o por T-DNA en Arabidopsis), que permiten una fácil identificación de los genes responsables, y mutagénesis química e identificación de los genes responsables por secuenciación masiva.

Los resultados de estas aproximaciones son nuevos genes y mecanismos de respuesta a estreses en levadura y Arabidopsis. Estos conocimientos proporcionan herramientas biotecnológicas para aumentar la tolerancia a estreses en plantas cultivadas y levaduras industriales y dan lugar a patentes.

Mutante con tolerancia a sal

Investigadores de Plantilla Ramon Serrano Salom (Catedrático UPV) Investigadores Post-doctorales Jesús Muñoz Bertomeu (Programa Ramón y Cajal) Eduardo Bueso Rodenas (Contratado cargo Proyecto)

Investigadores Pre-doctorales Gaetano Bissoli (Contratado cargo Proyecto) Marcos Caballero Molada (Contratado GV) Enric Sayas Montanyana (Becario FPI MICINN) Félix Martínez Macías (Becario GV) Técnicos Superiores Especializados Maria Dolores Planes Ferrer (Técnico superior contratado) Consuelo Montesinos de Lago (Funcionaria UPV)

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Un mutante de Arabidopsis con mayor capacidad de bombear protones al medio exterior en intercambio con toma de potasio. Las dos plantas de la izquierda son controles y las dos de la derecha mutantes. Las plantas se han crecido en placas con medio solido a pH 5.5 que contienen el indicador de pH purpura de bromocresol, que vira a amarillo por debajo de pH 5.2. Las placas se colocaron en posicion vertical. La mutacion afecta a la sobre-expresión de ROF2, un regulador del transporte de potasio en raices.

ARTICULOS HUESO, G.; APARICIO-SANCHIS, R.; MONTESINOS, C.; LORENZ, S.; MURGUÍA, J.R.; SERRANO, R. (2012) A

novel role for protein kinase Gcn2 in yeast tolerance to intracellular acid stress. Biochemical Journal, 44 255-264

BISSOLI, G.; NIÑOLES, R.; FRESQUET, S.; PALOMBIERI, S.; BUESO, E.; RUBIO, L.; GARCÍA-SÁNCHEZ, M.J.;

FERNÁNDEZ, J.A.; MULET, J.M.; SERRANO, R. (2012) Peptidyl-prolyl cis-trans isomerase ROF modulates intracellular pH homeostasis in Arabidopsis. Plant Journal, 70, 704-716

MURGUÍA, J.R.; SERRANO, R. (2012) New functions of protein kinase Gcn2 in yeast and mammals. IUBMB Life, 64

971-974 AGUSTI, J.; GIMENO, J.; MERELO, P.; SERRANO, R.; CERCÓS, M.; CONESA, A.; TALÓN, M.; TADEO, F.R. (2012)

Early gene expression events in the laminar abscission zone of abscission-promoted citrus leaves after cycle of water stress/rehydration: Involvement of CitbHLH1. Journal of Experimental Botany, 63, 6079-609

CURSOS ‘Bases Moleculares de la Tolerancia de las Plantas a Estreses Abióticos” en Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas’ IBMCP-UPV 45 Horas TESIS ‘Prolyl isomerases are important determinants of intracellular pH homeostasis in Arabidopsis thaliana’ Doctorando: Gaetano Bissoli. UPV Directores: R. SERRANO / J.M. MULET PROYECTOS ‘Mecanismos de transmisión de señales durante el metabolismo de glocosa y la acidificación intracelular: ampliando las funciones de la proteína fosfatasa 1 y y la proteína kinasa Gcn2’ MICINN BFU2011-22526 Desde el 01/01/2012 al 31/12/2014 Invest. Pincipal: R. SERRANO ‘Advancing Yield Stability and Resource Efficiency of Crop Plants (ADYSARC)’ EUI2009-03985 Del 01/12/2009 al 31/12/2013 Invest. Principal: R. SERRANO ‘Estudio de la relación entre cerecimiento celular, nutrición mineral y regulación del PH en la planta modelo Arabidopsis thaliana’ PROMETEO/2010/038 Del 01/01/2010 al 31/12/2013 Invest. Principal: R. SERRANO

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Las células eucariotas han desarrollado sofisticadas rutas de señalización, denominadas “checkpoints” que responden al daño al ADN regulando la progresión del ciclo celular, la transcripción de genes de respuesta al daño, y la reparación del ADN, preservando asi la integridad del genoma. Los checkpoints de daño al ADN se encuentran muy conservados en todos los eucariotas, desde las levaduras hasta el hombre. Aunque se han desvelado algunos de los mecanismos clave de la respuesta al daño al ADN, aun quedan por descubrir rutas que conectan las proteínas de checkpoint con las maquinarias del ciclo celular y la reparación del ADN. Por ello el avance en el conocimiento de nuevos procesos que regulan la estabilidad del genoma en eucariotas ayudaría a i) entender como las células mantienen la integridad de su genoma, ii) manipular estas rutas para mejorar la supervivencia a estrés ambiental de levaduras y plantas y iii) desarrollar nuevas terapias antitumorales y anti-envejecimiento en humanos. Hemos descubierto recientemente que la quinasa regulada por nutrientes Gcn2p contribuye al mantenimiento de la estabilidad genómica en levadura, regulando la transición G1-S en levadura en respuesta a lesiones en el DNA. De acuerdo con este hallazgo, el mutante gcn2 carece del checkpoint G1/S en respuesta a daño en el DNA, siendo hipersensible a agentes lesionantes en el DNA. Además, el mutante Gcn2p envejece prematuramente. Gcn2p parece regular la función de checkpoint y longevidad a través de mecanismos dependientes e independientes de la traducción. Dado que Gcn2p regula la traducción de los mRNAs en respuesta a ayuno de nutrientes, estos resultados reflejan nuevos aspectos de esta importante quinasa, y proporcionan una nueva conexión funcional entre la homeostasis de nutrientes, la estabilidad genomica y el envejecimiento celular. Se desconoce completamente como el daño al ADN activa Gcn2p, y cuales son los sustratos que median su regulación del ciclo celular y/o la reparación del ADN. Nuestro grupo quiere abordar estas importantes preguntas. Para ello hemos diseñado un abordaje multidisciplinar, utilizando el poder de las herramientas genómicas de tres sistemas modelo como la levadura de gemacion Saccharomyces cerevisiae, la planta Arabidopsis thaliana y lineas celulares de raton Mus musculus. Nuestros objetivos concretos son los siguientes: Dilucidar el mecanismo por el cual el daño al DNA y el envejecimiento regulan la

función de Gcn2p

Identificar nuevos sustratos/efectores de la activación de Gcn2p por daño al ADN y envejecimiento.

Validar estos hallazgos en eucariotas superiores (plantas y mamiferos).

Identificar pequeñas moléculas activadoras/inhibidoras de la función de Gcn2p mediante escrutinios explorando su potencial anticancer y antienvejecimiento en bioensayos celulares.

Las implicaciones biotecnológicas de nuestra investigacion son muy significativas, tanto en biología fundamental como en salud humana. La situación de cambio climático en la que estamos viviendo hace que cualquier investigación encaminada a estudiar mecanismos moleculares de supervivencia a estrés ambiental sea especialmente relevante. Por otro lado, los avances en el conocimiento de los mecanismos de control de la integridad del genoma podrá permitir el desarrollo de nuevas formas de prevenir, diagnosticar y tratar enfermedades como el cáncer, la

diabetes, la neurodegeneración o el envejecimiento.

Investigador Principal Jose Ramon Murguia (Profesor Titular UPV) Jose Gadea (Profesor Titular UPV)

Investigadores Post-Doctorales Julia Santiago (Contratada cargo Proyecto) Pablo Torres (Contrato ARCOIRIS) Ayudantes Laboratorio Rafael Aparicio (Beca Pre-Doctoral) Nuria Más Font (Beca FPI) Estudiantes TFC / TFM Miguel Tofinño Vian (Becario Lanzadera CIBER-BBN) Irene Galiana Guillem (Becaria Lanzadera CIBER-RBN) Maki Yamazaki (Alumna Máster) Isabel Faus (Contratada cargo Proyecto) Laia Cañes (Beca de Colaboración) Rosa Davia (Beca de Colaboración)

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ARTICULOS MURGUÍA, J.R.; SERRANO, R. (2012) New functions of protein kinase Gcn2 in yeast and mammals. IUBMB Life, 64, 971-

974 RODRIGUEZ-HERNANDEZ, C.J.; GUINOVART, J.J.; MURGUIA, J.R. (2012) Anti-diabetic and anti-obesity agent sodium

tungstate enhances GCN pathway activation through Glc7p inhibition. FEBS Letters, 586, 270-276 AGOSTINI, A.; MONDRAGÕN, L.; BERNARDOS, A.; MARTÍNEZ-MÁÑEZ, R.; DOLORES MARCOS, M.; SANCENÓN, F.;

SOTO, J.; COSTERO, A.; MANGUAN-GARCÍA, C.; PERONA, R.; MORENO-TORRES, M.; APARICIO-SANCHIS, R.; MURGUÍA, J.R.(2012) Targeted cargo delivery in senescent cells using capped mesoporous silica nanoparticles. Angewandte Chemie - International Edition, 51, 10556-10560

HUESO, G.; APARICIO-SANCHIS, R.; MONTESINOS, C.; LORENZ, S.; MURGUÍA, J.R.; SERRANO, R. (2012) A novel

role for protein kinase Gcn2 in yeast tolerance to intracellular acid stress. Biochemical Journal, 441, 255-264 PATENTES MARTÍNEZ-MAÑEZ, R.; MURGUIA, J.R.; PERONA, R.; AGOSTINI, A.; MONDRAGÓN, L.; MORENO-TORRES, L.; MANGUAN, C.; MARCOS, M.D.; SOTO, J.; SANCENÓN, F. “Liberación de sustancias en células senescentes” P201231370 Solicitud: 04/09/2012 CURSOS MURGUIA, J.R. “Máster en Biotecnología Biomédica”

UPV 150 Horas MURGUIA, J.R. “Biotechnology”

Universidad de Barcelona 2 Horas GADEA, J. “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas”

IBMCP-UPV 35 Horas GADEA, J. “Técnicas Avanzadas en Genómica Funcional

Universidad de Cordoba 10 Horas PROYECTOS ‘Caracterización Molecular de la Implicación de la Proteina Kinasa GCN2 en estreses abióticos en plantas’ PAID-06-11 Desde el 01/12/2011 al 01/12/2013 Invest. Principal: J. GADEA ‘Mecanismos de transmisión de señales durante el metabolismo de glocosa y la acidificación intracelular: Ampliando las funciones de la proteína fosfatasa 1 y la proteína kinasa Gcn2’ MICINN BFU2011-22526 Desde el 014/01/2012 al 31/12/2014 Invest. Principal: R. SERRANO

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Intereses del grupo

La regulación dinámica de los transportadores y canales de iones y nutrientes de la membrana plasmática es un campo de investigación en expansión. Estudios recientes realizados en plantas y animales, ponen de manifiesto que los mecanismos de regulación de los transportadores de la superficie celular dependientes de fosforilación y ubiquitinación juegan un papel esencial en el establecimiento y el mantenimiento de la homeostasis iónica en respuesta a las variaciones de las condiciones extracelulares. En nuestro grupo, estudiamos estos mecanismos de regulación en los sistemas modelos Saccharomyces cerevisiae y Arabidopsis thaliana.

Abordamos preguntas como: ¿Cómo se regulan los transportadores de iones y nutrientes de la membrana plasmática a nivel post-transcripcional? ¿Qué proteínas señalizadoras están involucradas en esta regulación?

LÍNEA DE INVESTIGACIÓN

Mecanismos de regulación de los transportadores de la membrana plasmática

Estamos interesados en crear sistemas experimentales donde se pueda estudiar, a nivel molecular, los mecanismos de regulación post-traduccional de transportadores de iones y nutrientes y como estas modificaciones afectan a su tráfico intracelular. Aprovechando nuestra experiencia con el sistema modelo de levaduras, estamos llevando a cabo dos líneas básicas. En primer lugar, investigamos las funciones de kinasas, como Hal4, Hal5, Npr1 y Snf1, que según nuestros datos o por analogía de kinasas relacionadas en la literatura, regulan el tráfico de proteínas de la membrana plasmática. Estamos desarrollando abordajes genéticos y bioquímicos para identificar los sustratos relevantes de estas enzimas para descifrar como funcionan estas rutas de transducción de señales. La segunda línea está centrada en un estudio detallado de un transportador representativo, como es el transportador de potasio de alta afinidad codificado por el gen TRK1. Utilizando un abordaje de mutagénesis dirigido, esperamos definir los aminoácidos implicados en la regulación tanto de la actividad como del tráfico intracelular de este transportador. Estamos especialmente interesados en la posible conexión entre sitios de fosforilación y ubiquitinación. También participamos en el desarrollo de un modelo matemático que describe los cambios fisiológicos que suceden en células de levaduras durante el ayuno de potasio. Este modelo fue desarrollado en el contexto del proyecto Europeo Translucent2.

Basándonos en los datos conseguidos en levaduras, estamos empezando aplicar nuestros conocimientos a sistemas modelos de plantas, como Arabidopsis thaliana. Se ha descrito que los transportadores de iones, SOS1 y AKT1 se regulan por fosforilación y que está regulado el tráfico intracelular del transportador de potasio KAT1. Estamos investigando los mecanismos de esta regulación, que todavía se desconocen.

Investigadores de Plantilla Lynne Yenush (Profesor Contratado Doctor UPV) Investigadores Post-doctorales

Mª Carmen Marqués (Contratada)

Investigadores Pre-doctorales Vicent Llopis (Beca FPI-UPV) Cecilia Primo (Beca JAE) Ayudantes de Investigación Alba Ferri (Trabajo Fin de Carrera) Sara Martínez (Trabajo Fin de Máster) Alejandra Carriles (Beca de Colaboración)

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ARTICULOS KAHM, M.; NAVARRETE, C.; LLOPIS-TORREGROSA, V.; HERRERA, R.; BARRETO, L.; YENUSH, L.; ARIÑO, J.;

RAMOS, J.; KSCHISCHO, M. (2012) Potassium starvation in yeast: Mechanisms of homeostasis revealed by mathematical modeling. PLoS Computational Biology, 8

TESIS ‘Mecanismos de regulación de transportadores de membrana. Interacción entre AMPK y Nedd4.2’ Doctorando: Guillermo Hueso Lorente Director: L. YENUSH / P. SANZ PROYECTOS ‘The role of protein trafficking in ion and nutrient homeostasis in yeast’ MICINN BFU2011-30197-C03-03 Del 01/01/2012 al 31/12/2014 Invest. Principal: L. YENUSH

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Investigadores de Plantilla

Mario A. Fares Riaño (Científico Titular CSIC) Investigadores Post-doctorales Lorenzo Carretero Paulet

(Contratado cargo Proyecto) Mario Xavier Ruiz González

(Jae-Doc) David Álvarez Ponce (Contrato Juan de la Cierva) Técnicos Superiores Especializados Kais Fares (Contratado cargo Proyecto)

Otros José Aguilar (en colaboración con el Prof. Andreas Wagner, de la Universidad de Zurich, Suiza) Tahmineh Esfandani (Estudiante en colaboración con Prof. Pablo Labrados, Universidad de Dublin, Trinity College, Irlanda)

El objetivo fundamental del grupo de investigación es entender como emergen en los organismos nuevas funciones biológicas mediante la modificación de funciones ancestrales. Determinar el mecanismo tras los procesos de innovación funcional es importante por varios motivos, a saber: a) nos permite comprender y asimilar la complejidad biológica subyacente a la diversidad organísmica; b) nos proporciona las reglas básicas sobre las cuales se debería vertebrar proyectos de diseño e ingeniería de proteínas, rutas metabólicas y sistemas biológicos (Biología sintética); c) nos permite contribuir al avance de la biología de sistemas y sintética y descubrir las reglas que gobiernan la diversidad biológica.

Para alcanzar este objetivo, utilizamos la genómica/metabolómica e interactómica comparativas entre organismos evolutivamente relacionados así como una amplia gama de herramientas computacionales y experimentales que funcionan bajo una asunción común: Las leyes que dirigen la emergencia de diversidad y complejidad biológicas operan a nivel de organismo. Los organismos modelo con los que trabajamos son: la levadura Saccharomyces cerevisiae, la bacteria Escherichia coli y la planta Arabidopsis thaliana.

En nuestro grupo existen varios proyectos vigentes que van en la dirección de entender los mecanismos de innovación funcional:

1) El papel de la duplicación génica y genómica en la geometría funcional de Arabidopsis thaliana: En este proyecto estamos llevando a cabo estudios bioinformáticos y experimentales en un intento de entender como las duplicaciones génicas y genómicas permiten fijar mutaciones innovadoras en proteínas. Las duplicaciones genómicas son fuentes de nuevas funciones biológicas ya que dotan el organismo de nuevo material génico sobre el cual la Selección Natural ejerce poca presión. Esto es fundamentalmente debido a la redundancia funcional que la duplicación genera como consecuencia de la existencia de dos copias génicas idénticas. En nuestro grupo desarrollamos pues herramientas computacionales y llevamos a cabo la evolución experimental de genes duplicados con el fin de entender como tiene lugar la divergencia funcional entre dos copias de un gen resultantes de un fenómeno de duplicación génica.

2) El papel de las proteínas de choque térmico en la fijación de mutaciones innovadoras:

Las proteínas de choque térmico, también llamadas chaperonas, pertenecen a una superfamilia de proteínas implicadas en procesos de plegamiento de proteínas en la célula. La mayor parte de proteínas celulares dependen de estas chaperonas para plegarse y ejercer su función. Consecuentemente, las chaperonas son vitales para la célula. Las chaperonas además poseen el papel de plegar proteínas a pesar de las mutaciones acumuladas. La mayor parte de mutaciones innovadoras son desestabilizadoras lo que apunta hacia el importante papel de las chaperonas en fijar innovación biológica. En este proyecto utilizamos aproximaciones experimentales y teóricas para descubrir el mecanismo preciso por el que las chaperonas median en la fijación de innovación proteica y funcional.

Además de los dos proyecto explicados arriba, también tenemos en marcha multitud de proyectos teóricos, todos ellos encaminados a entender la emergencia de complejidad biológica. Clave entre estos proyectos se encuentran:

Desarrollo de herramientas matemáticas y computacionales para la detección de Selección Natural así como Coevolución Molecular

Desarrollo de herramientas computaciones para la inferencia de interacciones proteicas Desarrollo de herramientas computacionales para la identificación de divergencia

funcional.

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ARTICULOS RODRIGO, G.; FARES, M.A. (2012) Describing the structural robustness landscape of bacterial small RNAs. BMC

Evolutionary Biology, 12 CAFFREY, B.E.; WILLIAMS, T.A.; JIANG, X.; TOFT, C.; HOKAMP, K.; FARES, M.A. (2012) Proteome-wide analysis of

functional divergence in bacteria: Exploring a host of ecological adaptations. PLoS ONE, 7 CARRETERO-PAULET, L.; FARES, M.A. (2012) Evolutionary dynamics and functional specialization of plant paralogs

formed by whole and small-scale genome duplications. Molecular Biology and Evolution, 29, 3541-3551 ALVAREZ-PONCE, D.; FARES, M.A. (2012) Evolutionary rate and duplicability in the Arabidopsis thaliana protein-

protein interaction network. Genome Biology and Evolution, 4, 1263-1274 SEN, L.; FARES, M.; SU, Y.-J.; WANG, T. (2012) Molecular evolution of psbA gene in ferns: Unraveling selective pressure

and co-evolutionary pattern. BMC Evolutionary Biology, 12 ALVAREZ-PONCE, D. (2012) The relationship between the hierarchical position of proteins in the human signal

transduction network and their rate of evolution. BMC Evolutionary Biology, 12 DOHERTY, A.; ALVAREZ-PONCE, D.; MCINERNEY, J.O. (2012) Increased genome sampling reveals a dynamic

relationship between gene duplicability and the structure of the primate protein-protein interaction network. Molecular Biology and Evolution, 29, 3563-3573

ALVAREZ-PONCE, D.; GUIRAO-RICO, S.; ORENGO, D.J.; SEGARRA, C.; ROZAS, J.; AGUADÉ, M. (2012) Molecular

population genetics of the insulin/TOR signal transduction pathway: a network-level analysis in Drosophila melanogaster. Molecular Biology and Evolution, 29, 123-132

RUIZ-GONZÁLEZ, M.X.; BRYDEN, J.; MORET, Y.; REBER-FUNK, C.; SCHMID-HEMPEL, P.; BROWN, M.J.F. (2012)

Dynamic transmission, host quality, and population structure in a multihost parasite of bumblebees. Evolution, international journal of organic evolution, 66, 3053-3066

SEIPKE, R.F.; BARKE, J.; RUIZ-GONZALEZ, M.X.; ORIVEL, J.; YU, D.W.; HUTCHINGS, M.I. (2012) Fungus-growing

Allomerus ants are associated with antibiotic-producing actinobacteria. Antonie van Leeuwenhoek, International Journal of General and Molecular Microbiology, 101, 443-447

CURSOS FARES, M. “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas” IBMCP-UPV 15 Horas

PROYECTOS ‘Impacto de la duplicación genómica en la innovación y geometría funcional de Arabidopsis Thaliana’ MICINN BFU2009-12022 Del 01/01/2010 al 31/12/2012 Invest. Principal: M. FARES

Identificación de interacciones proteicas

Divergencia e Innovación funcional por duplicación génica

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Esta sublínea de investigación se centra en los mecanismos implicados en la resistencia de las plantas a los

agentes bióticos agresivos (tales como viroides, virus, bacterias, hongos e insectos) con abordajes bioquímicos y moleculares, para estudiar el papel de los metabolitos y las proteínas implicadas en la respuesta al ataque por patógenos.

El objetivo general de esta sublínea es contribuir al conocimiento de los componentes del sistema de defensa en plantas contra patógenos y otros agentes estresantes. Nuestros objetivos generales son:

Identificar un sistema general de respuesta en plantas a agresiones tanto bióticas como abióticas, integrado

por rutas de transducción de señales que confluyen en un número reducido de señales intermedias que a su vez activan un sistema multi-componente de defensas de distinta naturaleza.

Identificar los dominios que en la molécula de RNA de un viroide son responsables de los distintos efectos biológicos que la infección por el viroide produce en la planta (resistencia específica, inducción no específica de componentes del sistema general de respuesta de la planta, inhibición del crecimiento)

Usar plantas transgénicas con alteraciones en el nivel de acumulación de ácido gentísico para profundizar en el estudio del papel que esta molécula puede tener como molécula complementaria al ácido salicílico en la señalización de las defensas de la planta, incorporando abordajes genómicos y proteómicos para conseguir una más amplia información sobre los genes regulados por ácido gentísico.

Escrutar el gran número de diferentes compuestos vegetales (metabolitos secundarios) cuya función biológica y aplicaciones biotecnológicas están atrayendo un creciente interés, buscando entre ellos componentes intermedios desconocidos de las rutas de transducción de señales que llevan a la activación de las defensas de las plantas, así como posibles componentes de la respuesta final contra los patógenos.

Todo esto, con el objetivo final de obtener plantas más resistentes que permitan una agricultura menos agresiva con el entorno.

Grupos de Investigación:

Señalización y Respuesta al Estrés Biótico (Conejero, V.; Bellés, J.M.; Lisón, P.; Rodrigo, I.)

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La investigación de nuestro grupo se centra en el estudio de los mecanismos que controlan la resistencia de las plantas a los patógenos (viroides, virus, hongos, bacterias e insectos) utilizando aproximaciones bioquímicas y moleculares para estudiar el papel de determinados metabolitos y proteínas como componentes del sistema de defensa de la planta. El objetivo a largo plazo de nuestra investigación es la generación de plantas con incrementada resistencia contra los patógenos y otros agentes estresantes que puedan contribuir a una agricultura más respetuosa con el medio ambiente. Líneas de investigación

• La síntesis de moléculas señal y las rutas de transducción que conducen a la activación de las defensas de la planta.

• Estudio de la comunicación entre diferentes rutas de señalización. • Generación de plantas transgénicas resistentes a patógenos. • Regulación de la expresión génica en respuesta a patógenos. • Identificación y caracterización de metabolitos implicados en las respuestas a

patógenos.

ARTICULOS LÓPEZ-GRESA, M.P.; LISÓN, P.; KIM, H.K.; CHOI, Y.H.; VERPOORTE, R.; RODRIGO, I.;

CONEJERO, V.; BELLÉS, J.M. (2012) Metabolic fingerprinting of Tomato Mosaic Virus infected Solanum ycopersicum. Journal of Plant Physiology, 169, 1586-1596

GARCÍA-HURTADO, N.; CARRERA, E.; RUIZ-RIVERO, O.; LÓPEZ-GRESA, M.P.; HEDDEN,

P.; GONG, F.; GARCÍA-MARTÍNEZ, J.L. (2012) The characterization of transgenic tomato overexpressing gibberellin 20-oxidase reveals induction of parthenocarpic fruit growth, higher yield, and alteration of the gibberellin biosynthetic pathway. Journal of Experimental Botany, 63, 5803-5813

CAPÍTULO DE LIBRO CONEJERO, V. ‘Hubo un tiempo para la esperanza, pero la casa estaba construida sobre arena.

La investigación agroquímica en Valencia: D. Eduardo Primo Yúfera’ en ‘Retroceso en el tiempo: la investigación biomédica en España’ Editorial: Realigraf, S.A. ISBN: 978-84-938172-8-2

CURSOS CONEJERO, V. “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas” IBMCP-UPV 10 Horas RODRIGO, I. “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas” IBMCP-UPV 10 Horas LISÓN, P. “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas” IBMCP-UPV 10 Horas LÓPEZ-GRESA, M.P. “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas” IBMCP-UPV 5 Horas PROYECTOS ‘Trans-Feruloilnoradrenalina: Potente Antioxidante de origen natural’ INNOVA11-01-3209 Del 01/01/2011 al 01/01/2013 Invest. Principal: V. CONEJERO

Investigadores de Plantilla Vicente Conejero Tomás (Catedrático UPV) Jose María Bellés Albert (Profesor Titular UPV) María Purificación Lisón Párraga (Profesor Contratado Doctor UPV) Ismael Rodrigo Bravo (Profesor Titular UPV) Investigadores Post-doctorales María Pilar López Gresa (JAE DOC) Investigadores Pre-doctorales Laura Campos Beneyto (Beca GVA) Técnicos Medios de Laboratorio Asunción Saurí Ferrando Técnicos Especialistas de Laboratorio Cristina Torres Vidal (Contratada) Otros Maite Castellano Pérez (Trabajo Fin de Carrera) Ana Ruiz Pastor (Trabajo Fin de Carrera)

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Esta sublínea de investigación está desarrollada por investigadores con un amplio espectro de

intereses en la biología molecular y la evolución de los virus y viroides de plantas, así como su interacción con sus hospedadores. El objetivo final consiste en el desarrollo de nuevas y racionales estrategias de control y la obtención de aplicaciones biotecnológicas directamente a partir de nuestra investigación en virología de plantas.

Nuestros esfuerzos se concentran en entender los ciclos de replicación de los virus, el movimiento de las partículas virales a través de la planta, su interacción con los componentes del hospedador, la interferencia con las defensas del hospedador y la patogeneicidad, y los mecanismos subyacentes a la evolución de su genoma y a su epidemiología, para así comprender los mecanismos genético-poblacionales responsables de su enorme variabilidad y adaptabilidad.

Adicionalmente, pretendemos convertirnos en un referente internacional en el campo de la virología de plantas, así como continuar aplicando las nuevas tecnologías "ómicas" en el campo de la de la virología de plantas, y comenzar a aplicar conceptos y herramientas procedentes de la Biología de Sistemas para el análisis de dichos datos "ómicos".

Grupos de investigación:

Biología Molecular de Patógenos Virales y Subvirales de Plantas. (C. Hernández)

Genómica funcional y biotecnología de RNAs no codificantes (M. De la Peña)

Biotecnología de Virus de Plantas (J.A. Darós)

Viroides: Estructura, Función y Evolución. (R. Flores)

Virología Molecular de Plantas (V. Pallás / J. Sánchez-Navarro / G. Gómez)

Virología Evolutiva y de Sistemas (S.F. Elena)

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El trabajo del grupo se centra fundamentalmente en el estudio de las primeras etapas del ciclo infeccioso de virus de plantas, traducción y replicación, con el objetivo futuro de buscar dianas tempranas para el control de las enfermedades de etiología viral. Para ello estamos utilizando sistemas virales pertenecientes a la familia Tombusviridae que se caracterizan por poseer un genoma estructuralmente muy sencillo lo que facilita los abordajes experimentales. Se trata de virus con genoma de RNA de simple cadena y polaridad positiva con un tamaño que se sitúa en la escala inferior dentro de los virus de plantas (alrededor de 4 kb). En particular estamos abordando la caracterización de los motivos del RNA viral y de los factores virales y/o celulares (del huésped) que están implicados en la expresión génica del virus y en la multiplicación de su genoma. Estamos especialmente interesados en el análisis de los mecanismos de traducción no-canónicos que difieren del mecanismo convencional de rastreo ribosomal y que a menudo utilizan los virus para expresar su condensada información genética. Intentamos averiguar si este tipo de mecanismos les pueden conferir alguna ventaja traduccional a los virus frente a los mRNAs celulares y nos planteamos también el desarrollo de herramientas biotecnológicas basadas en los resultados de estos estudios. Asimismo investigamos cómo los virus combaten el silenciamiento por RNA, que dispara la planta frente a la infección, analizando las proteínas que codifican para inhibir esta respuesta defensiva del huésped.

Investigadores de Plantilla Carmen Hernández (Científico Titular CSIC) Investigadores Post-doctorales Olga Fernández Miragall (Contratada CSIC) Investigadores Pre-doctorales Marta Blanco Pérez (Beca FPI)

Otros Miryam Pérez Cañamás (Trabajo Fin de Carrera)

ARTICULOS

MARTÍNEZ-TURIÑO, S.; HERNÁNDEZ, C. (2012) Analysis of the subcellular targeting of the smaller replicase protein of Pelargonium flower break virus. Virus Research, 163, 580-591

TESIS ‘Análisis funcional de las proteínas codificadas por el virus de la rotura del color de la flor del Pelargonium’Doctorando: Sandra Martínez Turiño Director: C. HERNÁNDEZ

PROYECTOS ‘Estudio de mecanismos de traducción no canónicos en virus de plantas: Análisis de las posibles ventajas de su utilización frente al mecanismo convencional’ MICINN BFU2009-11699 Del 01/01/2010 al 31/12/2012 Invest. Principal: C.HERNÁNDEZ

Análisis de la localización subcelular de proteínas virales fusionadas a proteínas fluorescentes

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El desarrollo reciente de técnicas genómicas y de secuenciación masiva de ácidos nucleicos está dando a conocer multitud de nuevas formas de regulación génica y genómica. Toda esta información apunta a un grado de complejidad superior en la Biología de eucariotas pluricelulares que nos hace replantear el concepto de gen así como la posible función de cada par de bases de un genoma. Dentro de esta revolución destaca especialmente el papel que la molécula de RNA desempeña en multitud de diversos procesos biológicos, más allá del de mero intermediario de la información genética. En nuestro grupo estamos interesados en encontrar y caracterizar nuevas funciones biológicas para los RNAs no codificantes, centrándonos especialmente en sus capacidades catalíticas (ribozimas) y reguladoras (riboreguladores), así como en intentar dotar de utilidad Biotecnológica a las nuevas capacidades detectadas. En una segunda línea de trabajo, estudiamos el papel que juegan en la regulación de la expresión génica las regiones intrónicas de los pre-mRNAs eucarióticos y su proceso de "splicing". Para todo ello, en el laboratorio utilizamos aproximaciones multidisciplinares que combinan la Bioinformática, Bioquímica y Biología

Molecular y Estructural, empleando las plantas como sistema biológico experimental de referencia.

ARTICULOS GARCÍA-ROBLES, I.; SÁNCHEZ-NAVARRO, J.; DE LA PEÑA, M. (2012) Intronic

hammerhead ribozymes in mRNA biogenesis Biol. Chem. 393(11):1317-26. HAMMANN, C.; LUPTAK, A.; PERREAULT, J.; DE LA PEÑA, M. (2012) The ubiquitous

hammerhead ribozyme. RNA 18(5):871-85 KALWEIT, A.; PRZYBILSKI, R.; SEEHAFER, C.; DE LA PEÑA, M. HAMMANN C. (2012)

Characterization of hammerhead ribozyme reactions. Methods Mol. Biol. 848:5-20 PROYECTOS ‘El autocorte del RNA como una actividad biológica universal: búsqueda de nuevos ribozimas, funciones y aplicaciones biotecnológicas.’MICINN BFU2011-23398 Del 01/01/2012 al 31/12/2014 Invest. Principal: M. DE LA PEÑA

Modelo para la estructura de una ribozima de cabeza de martillo

Investigadores de Plantilla Marcos De la Peña (Científico Titular CSIC) Investigadores Post-doctorales Amelia Cervera Olagüe (Contratado Doctor)

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El grupo investiga las interacciones que se establecen a nivel molecular entre las plantas y algunos de sus patógenos, como son los virus y los viroides. Con el estudio de estas interacciones se pretende avanzar en el conocimiento de la biología molecular de las plantas y de sus patógenos de tipo virus y viroide, así como desarrollar herramientas biotecnológicas para la protección, mejora e innovación en los cultivos. Los objetivos generales del grupo son: (1) identificar los factores de la planta huésped implicados en el ciclo infeccioso de virus y viroides, (2) caracterizar bioquímica y funcionalmente las interacciones que se establecen entre los factores del patógeno y los factores de la planta huésped, y (3) desarrollar herramientas biotecnológicas para la protección, mejora e innovación en los cultivos basadas en el conocimiento de las interacciones planta-virus.

Líneas de investigación:

Caracterización de factores del huésped implicados en el ciclo infeccioso de potyvirus y viroides.

Desarrollo de vectores virales para la expresión de proteínas de interés en ingeniería metabólica de plantas.

Resistencia a virus y viroides mediada por microRNAs artificiales.

Expresión de aptámeros de RNA en bacterias.

Investigadores de Plantilla José Antonio Daròs Arnau (Científico Titular CSIC) Investigadores Post-doctorales Mark Zwart (Contrato Juan de la Cierva, MINECO) Investigadores Pre-doctorales María Ángeles Nohales Zafra

(Beca MEC) Fernando Martínez García (Beca UPV) Eszter Majer

(Contrato CSIC) Otros Verónica Aragonés Blasco (Técnico de Laboratorio) Teresa Cordero Cucart (Técnico de Laboratorio, JAE-Tec) Irene Senabre López (Proyecto de Licenciatura) Paula Torres Borja (Proyecto de Licenciatura) María Teresa Saura Sánchez (Trabajo Fin de Carrera) David Ortiz Sánchez (Trabajo Fin de Carrera) Irene Senabre López (Trabajo Fin de Carrera) Carmen Villanueva Ruiz (Trabajo Fin de Carrera) Unai Fernández Arevalo (Estancia en Prácticas) Iván del Moral Sánchez (Estancia en Prácticas)

Plantas de tomate infectados por el viroide PSTVd

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ARTICULOS

SARDANYÉS, J.; MARTÍNEZ, F.; DARÒS, J.-A.; ELENA, S.F. (2012) Dynamics of alternative modes of RNA replication for positive-sense RNA viruses. Journal of the Royal Society Interface, 9, 768-776

DE LA IGLESIA, F.; MARTÍNEZ, F.; HILLUNG, J.; CUEVAS, J.M.; GERRISH, P.J.; DARÒS, J.A.; ELENA, S.F. (2012)

Luria-Delbrück estimation of turnip mosaic virus mutation rate in vivo. Journal of Virology, 86, 3386-3388 BEDOYA, L.C.; MARTÍNEZ, F.; ORZÁEZ, D.; DARÒS, J. (2012) Visual tracking of plant virus infection and movement

using a reporter MYB transcription factor that activates anthocyanin biosynthesis. Plant Physiology, 158, 1130-1138

MARQUÉS, J.; DURAN-VILA, N.; NAMSI, A.; BOVÉ, J.M.; DARÒS, J.A. (2012) Bacteria associated with the

rhizosphere of manganese-deficient date palms affected by brittle leaf disease. Journal of Plant Pathology, 157-169

MOLINA-SERRANO, D.; MARQUÉS, J.; NOHALES, M.-Á.; FLORES, R.; DARÒS, J.A. (2012) A chloroplastic RNA

ligase activity analogous to the bacterial and archaeal 2’-5’ RNA ligase. RNA Biology, 9, 326-333 MARTÍNEZ, F.; LAFFORGUE, G.; MORELLI, M.J.; GONZÁLEZ-CANDELAS, F.; CHUA, N.-H.; DARÓS, J.A.; ELENA,

S.F. (2012) Ultradeep sequencing analysis of population dynamics of virus escape mutants in RNAi-mediated resistant plants. Molecular Biology and Evolution, 29, 3297-3307

NOHALES, M.Á.; MOLINA-SERRANO, D.; FLORES, R.; DARÒS, J.A. (2012) Involvement of the chloroplastic isoform of tRNA ligase in the replication of viroids belonging to the family Avsunviroidae . Journal of Virology, 86, 8269-8276

ZWART, M.P.; DARÒS, J.-A.; ELENA, S.F. (2012) Effects of Potyvirus effective population size in inoculated leaves on

viral accumulation and the onset of symptoms. Journal of Virology, 86, 9737-9747 NOHALES, M.Á.; FLORES, R.; DARÒS, J.A. (2012) Viroid RNA redirects host DNA ligase 1 to act as an RNA ligase.

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 109, 13805-13810

PROYECTOS ‘Artificial microRNA mediated resistance to plant virus: development of new vectors and evolutionary implications and Consequences’ CSIC 2010TW0015 Del 01/01/2011 al 31/12/2013 Invest. Principal: J.A. DARÓS ‘Patógenos de RNA de plantas: interacción con el huésped y desarrollo de herramientas biotecnológicas’ MICINN BIO2011-26741 Del 01/01/2012 al 31/12/2014 Invest. Principal: J.A. DARÓS ‘Implicaciones evolutivas de la supresión del silenciamiento del RNA por parte de proteínas virales’ GVA PROMETO/2010/019 Del 01/01/2011 al 31/12/2013 Invest. Principal: S.F. ELENA

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Objetivos científicos y metodologías El trabajo del grupo está dirigido esencialmente al estudio de los viroides, pequeños RNAs subvirales de plantas con un gran interés desde una perspectiva básica, pues son el peldaño más bajo de toda la escala biológica, como desde un punto de vista aplicado ya que inducen importantes enfermedades. En particular, estudiamos su estructura molecular, mecanismos de replicación (enzimas y ribozimas implicados), mecanismos de patogénesis y origen evolutivo. Parte de nuestros esfuerzos se dedican asimismo al estudio de un virus de cítricos causante de una enfermedad (tristeza) de notable importancia económica. Las metodologías empleadas son las de la Biología Molecular. Colaboraciones internacionales El grupo mantiene colaboraciones con otros grupos internacionales, fundamentalmente europeos y más específicamente de Italia, así como nacionales, en particular de Valencia, con los que comparte proyectos de investigación.

ARTICULOS MOLINA-SERRANO, D.; MARQUÉS, J.; NOHALES, M.-Á.; FLORES, R.; DARÒS, J.A. (2012)

A chloroplastic RNA ligase activity analogous to the bacterial and archaeal 2’-5’ RNA ligase. RNA Biology, 9, 326-333

NAVARRO, B.; GISEL, A.; RODIO, M.E.; DELGADO, S.; FLORES, R.; DI SERIO, F. (2012)

Small RNAs containing the pathogenic determinant of a chloroplast- replicating viroid guide the degradation of a host mRNA as predicted by RNA silencing. Plant Journal, 70, 991-1003

NAVARRO, B.; GISEL, A.; RODIO, M.-E.; DELGADO, S.; FLORES, R.; DI SERIO, F. (2012)

Viroids: How to infect a host and cause disease without encoding proteins. Biochimie, 94, 1474-1480

DI SERIO, F.; TORCHETTI, E.M.; FLORES, R.; NAVARRO, B. (2012) The role of plant

viroids in diseases New developments. CAB Reviews: Perspectives in Agriculture, Veterinary Science, Nutrition and Natural Resources, 7, 1-6

NOHALES, M.Á.; FLORES, R.; DARÒS, J.A. (2012) Viroid RNA redirects host DNA ligase 1

to act as an RNA ligase. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 109, 13805-13810

NOHALES, M.Á.; MOLINA-SERRANO, D.; FLORES, R.; DARÒS, J.A. (2012) Involvement of the chloroplastic isoform of tRNA ligase in the replication of viroids belonging to the family

Avsunviroidae . Journal of Virology, 86, 8269-8276 FLORES, R.; RUIZ-RUIZ, S.; SERRA, P. (2012) Viroids and hepatitis delta virus. Seminars in

Liver Disease, 32, 201-210 FLORES, R.; SERRA, P.; MINOIA, S.; DI SERIO, F.; NAVARRO, B. (2012) Viroids: from

genotype to phenotype just relying on RNA sequence and structural motifs. Frontiers in Microbiology, 3, 1-5

SOLER, N.; PLOMER, M.; FAGOAGA, C.; MORENO, P.; NAVARRO, L.; FLORES, R.; PEÑA, L.

(2012) Transformation of Mexican lime with an intron-hairpin construct expressing untranslatable versions of the genes coding for the three silencing suppressors of Citrus tristeza virus confers complete resistance to the virus. Plant Biotechnology Journal, 10, 597-608

Investigadores de Plantilla Ricardo Flores Pedauyé (Profesor de investigación CSIC) Investigadores Post-doctorales Sonia Delgado Villar (Contratada Posdoctoral MINECO) Susana Ruiz Ruiz (Contratada Posdoctoral Vali+D) Pedro Serra Alfonso (Contratado Postdoctoral Juan de la Cierva) Investigadores Pre-doctorales Sofia Minoia (Becaria predoctoral) Mª Amparo López Carrasco (Beca FPI) Ayudantes de Investigación Maria-Desamparados Ahuir Roca (Ayudante técnico (CSIC)

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CAPÍTULOS DE LIBRO FLORES, R. “El descubrimiento de un mundo subviral: los viroides, las enfermedades que inducen y su control” en

“Erradicación y control de las enfermedades producidas por virus” Editorial: Centro de Estudios Ramón Areces

CARBONELL, A., FLORES, R. & GAGO, S. “Hammerhead ribozymes against virus and viroid RNAs.” in “From

Nucleic Acids Sequences to Molecular Medicine (RNA Technologies)” Editorial: Springer-Verlag CURSOS ‘Interarcción planta-patógeno: mecanismos de patogenicidad y resistencia” en “Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas’ IBMCP-UPV 20 Horas

Variante del viroide del mosaico latente del melocotonero con una insercion caracteristica (en azul) causante de una clorosis extrema (en el trasfondo)

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Principales líneas de investigación: Estudios sobre el movimiento intra- e intercelular de virus y viroides en sus

huéspedes susceptibles. Tráfico de proteínas y RNAs a través del floema.

Silenciamiento de RNA en el proceso de patogénesis de virus y viroides.

Caracterización de los genes y funciones esenciales en el ciclo infeccioso de

virus pertenecientes a los grupos de los Ilar y Carmovirus que afectan de manera importante a árboles frutales y cultivos de interés agrícola.

Desarrollo y mejora de nuevos métodos de diagnosis viral basados en el

componente genómico de los virus. Colaboraciones con Empresas

La profundización en el conocimiento de los mecanismos de expresión de virus que afectan a árboles frutales, a ornamentales y a especies hortícolas ha posibilitado su aplicación a resolver aspectos prácticos de ciertas virosis problemáticas para el Sector socioeconómico correspondiente. Se han establecido diversos convenios de investigación y transferencia de resultados con empresas y/o organismos públicos: Barberet y Blanc S. A., Primaflor S.A., FECOAM, Agromillora Catalana S.A., Laboratorio de Sanidad Vegetal-Tenerife, Laboratori de Sanitat Vegetal-Barcelona; Centro de Investigación y Tecnología Agroalimentaria de Aragón-Zaragoza, Centro Nacional de Semillas y Plantas de Vivero-Zaragoza.

Localizacion de la proteina de cubierta del virus del mosaico de la alfalfa en nucleolo

Investigadores de Plantilla Vicente Pallás (Profesor de Investigación CSIC) Jesús A. Sanchez-Navarro (Científico Titular CSIC) Gustavo G. Gómez (Científico Titular CSIC) Investigadores Post-doctorales Frederic Aparicio Herrero (Contratado Ramón y Cajal) M Carmen Herranz Gordo (Contratado Juan de la Cierva) Jose A. Navarro Bohigues (Contratado Doctor) Investigadores Pre-doctorales Ana Peiro Morell (Becario JAE-Pre CSIC) Marta Serra Soriano (Becario FPI) Mayte Castellano (Becario FPI) Técnicos Superiores Especializados Lorena Corachan Valencia (Contratada)

Secuencias de un viroide cloroplastico responsables de la fase nuclear u localización cloroplástica del mismo.

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ARTICULOS PEIRO, A.; PALLÁS, V.; SÁNCHEZ-NAVARRO, J.A. (2012). Simultaneous detection of eight viruses and two viroids

affecting stone fruit trees by using a unique polyprobe. Eur. J. of Plant Pathol. 132 (4): 469-475.

GOMEZ, G.; PALLAS, V. (2012). Studies on Subcellular Compartmentalization of Plant Pathogenic Noncoding RNAs Give New Insights into the Intracellular RNA-Traffic Mechanisms. Plant Physiology 159: 558–564.

GOMEZ, G.; PALLAS, V. (2012). A pathogenic non coding RNA that replicates and accumulates in chloroplasts traffics to this organelle through a nuclear-dependent step. Plant Signalling and Behaviour 7(7): 882 - 884.

HERRANZ, M.C.; PALLAS, V.; APARICIO, F. (2012). Multifunctional roles for the N-terminal basic motif of Alfalfa mosaic virus coat protein: nucleolar/cytoplasmic shuttling, modulation of RNA-binding activity and virion formation. Molecular Plant Microbe Interactions 25(8): 1093-1103.

PALLAS, V.; APARICIO, F.; HERRANZ, M.C.; AMARI, K.; SANCHEZ-PINA, A.; MYRTA, A.; SANCHEZ-NAVARRO, J.A. (2012). Ilarviruses of Prunus spp.: A Continued Concern for Fruit Trees. Phytopathology 102: 1108-1120.

GARCIA-ROBLES, I.; SANCHEZ-NAVARRO, J.A.; DE LA PENA, M. (2012) Intronic hammerhead ribozymes in mRNA biogenesis. Biological Chemistry, 393, 1317-1326

CAPÍTULOS DE LIBRO PALLAS, V.; MARTINEZ, G.; GOMEZ, G. (2012). Tools to study the interaction between plant viroid-induced symptoms

and RNA silencing. In: Antiviral Resistance in Plants (Methods in Molecular Biology Series). Eds J.M. Watson and M-B Wang).Humana Press. pp323-344.

CURSOS PALLÁS, V.“Máster en Biotecnología Molecular y Celular de Plantas” IBMCP-UPV 15 Horas SÁNCHEZ-NAVARRO, J.A. “Detección de los principales virus y viroides de la vid” Escuela de Viticultura y Enología de Requena 5 Horas

PROYECTOS ‘Identificación y caracterización de macromoléculas floemáticas asociadas al transporte sistémico de RNAs endógenos y patogénicos y a la señal de silenciamiento génico en miembros de la familia Cucurbitaceae’ GVA PROMETEO2011/003 Del 01/05/2011 al 01/05/2014 Invest. Principal: V. PALLÁS

‘Tráfico intracelular, intercelular y vascular de RNAs y proteinas virales y subvirales en plantas’ MICINN BIO2011/25018 Del 01/01/2012 al 31/12/2014 Invest. Principal: V. PALLÁS ‘Aplicación industrial de la detección polivalente de doce virus que afectan al cultivo del clavel y de gerbera mediante el uso de polisondas’ BARBERET & BLANC IBERICA S.A. 20120495 Del 01/10/2012 al 31/09/2015 Invest. Principal: J.A. SÁNCHEZ-NAVARRO ‘Caracterización molecular de los determinantes genéticos del virus del bronceado del tomate (Tomato spotted wilt virus, TSWV) responsable de superar la resistencia mediada por el gen Sw-5’ UPV PAID05-11 Del 01/01/2012 al 31/12/2012 Invest. Principal: J.A. SÁNCHEZ-NAVARRO ‘Optimización de la detección y caracterización genética de los virus y viroides que afectan a la vid’ CSIC 2010CL0021 Del 01/01/2011 al 31/12/2012 Invest. Principal: J.A. SÁNCHEZ-NAVARRO

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En el grupo de Virología Evolutiva y de Sistemas estamos interesados en comprender los mecanismos ecológicos y genéticos que gobiernan la diversificación y evolución de las poblaciones virales, así como la emergencia de nuevos virus. Nuestro trabajo se desarrolla bajo el paraguas conceptual que proporcionan la Genética de Poblaciones y la Biología de Sistemas. Los sistemas modelos con los que trabajamos son los potyvirus del grabado del tabaco (TEV) y del mosaico del nabo (TuMV), el para-retrovirus del mosaico de la coliflor (CaMV) y los viroides, pequeños RNAs subvirales patógenos de plantas. En nuestro trabajo combinamos aproximaciones experimentales y teóricas. La primera aproximación se basa en el análisis experimental de dinámicas evolutivas

virales. Realizamos experimentos de evolución en condiciones controladas (evolución experimental) para luego caracterizar los cambios que ocurren en el genoma viral, valorar su valor adaptativo y su efecto sobre la interacción con el huésped.

Nuestra segunda aproximación consiste en la aplicación de conceptos propios de la Filogenómica y la Evolución Molecular al estudio de los patrones de diversificación y variación de poblaciones naturales de virus con el objetivo de comprender cuánta de la variación observada es debida a la acción se la selección natural frente a otras causas no adaptativas.

La tercera aproximación se basa en la aplicación de conceptos y métodos de Biología de Sistemas al análisis del efecto que sobre las redes de regulación genética de sus huéspedes ejerce la infección viral y cómo esta interacción cambia a medida que el virus se adapta a un nuevo huésped.

Finalmente, también desarrollamos modelos matemáticos y computacionales para analizar procesos tales como el efecto de la complementación genética, los mecanismos de replicación o la estructura espacial impuesta por el huésped ejercen sobre las dinámicas evolutivas virales. En los últimos años también hemos venido explorando el enorme potencial para estudios evolutivos que proporcionan los organismos digitales, pequeños programas de ordenador que replican, mutan y compiten por el uso de la CPU y evolucionan según los mecanismos Darwinianos.

ARTICULOS GALLET, R.; COOPER, T.F.; ELENA, S.F.; LENORMAND, T. (2012) Measuring selection

coefficients below 10 -3: Method, Questions, and Prospects. Genetics, 190, 175-186 MACÍA, J.; SOLÉ, R.V.; ELENA, S.F. (2012) The causes of epistasis in genetic networks.

Evolution, international journal of organic evolution, 66, 586-596 DE LA IGLESIA, F.; MARTÍNEZ, F.; HILLUNG, J.; CUEVAS, J.M.; GERRISH, P.J.; DARÒS,

J.A.; ELENA, S.F. (2012) Luria-Delbrück estimation of turnip mosaic virus mutation rate in vivo. Journal of Virology, 86, 3386-3388

SARDANYÉS, J.; MARTÍNEZ, F.; DARÒS, J.-A.; ELENA, S.F. (2012) Dynamics of alternative

modes of RNA replication for positive-sense RNA viruses. Journal of the Royal Society Interface, 9, 768-776

DUARTE, J.; JANUÁRIO, C.; MARTINS, N.; SARDANYÉS, J. (2012) Scaling law in saddle-node

bifurcations for one-dimensional maps: A complex variable approach. Nonlinear Dynamics, 67, 541-547

DUARTE, J.; JANURIO, C.; MARTINS, N.; SARDANYÉS, J. (2012) On chaos, transient chaos

and ghosts in single population models with Allee effects. Nonlinear Analysis: Real World Applications, 13, 1647-1661

Investigadores de Plantilla Santiago F. Elena Fito (Profesor de Investigación CSIC) Investigadores Post-doctorales Mark Zwart (Contratado Juan de la Cierva) Susana Martín (Contratada cargo Proyecto) Guillermo Rodrigo Tárrega ( Becario Post-Doctoral EMBO, visitante) Investigadores Pre-doctorales Guillaume Lafforgue (Doctorando) Jasna Lalic (Doctorando) Nicolas Tromas (Doctorando) Julia Hillung (Doctorando) Anouk Willemsem (Doctorando) Técnicos Medios Especializados Francisca de la Iglesia Jordán Técnicos de Laboratorio Paula Agudo Comas

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HILLUNG, J.; RUIZ-LÓPEZ, E.; BELLÓN-ECHEVERRÍA, I.; CLEMENTE-CASARES, P.; MAS, A. (2012) Characterization

of the interaction between hepatitis C virus NS5B and the human oestrogen receptor alpha. Journal of General Virology, 93, 780-785

RODRIGO, G.; FARES, M.A. (2012) Describing the structural robustness landscape of bacterial small RNAs. BMC Evolutionary Biology, 12 BEDHOMME, S.; LAFFORGUE, G.; ELENA, S.F. (2012) Multihost experimental evolution of a plant RNA virus reveals

local adaptation and host-specific mutations. Molecular Biology and Evolution, 29, 1481-1492 CUEVAS, J.M.; DELAUNAY, A.; RUPAR, M.; JACQUOT, E.; ELENA, S.F. (2012) Molecular evolution and

phylogeography of potato virus Y based on the CP gene. Journal of General Virology, 93, 2496-2501 HILLUNG, J.; RUIZ-LÓPEZ, E.; BELLÓN-ECHEVERRÍA, I.; CLEMENTE-CASARES, P.; MAS, A. (2012) Characterization

of the interaction between hepatitis C virus NS5B and the human oestrogen receptor alpha. Journal of General Virology, 93, 780-785

CARRERA, J.; FERNÁNDEZ DEL CARMEN, A.; FERNÁNDEZ-MUÑOZ, R.; RAMBLA, J.L.; PONS, C.; JARAMILLO, A.;

ELENA, S.F.; GRANELL, A. (2012) Fine-tuning tomato agronomic properties by computational genome redesign. PLoS Computational Biology, 8

LALIC, J.; ELENA, S.F. (2012) Magnitude and sign epistasis among deleterious mutations in a positive-sense plant RNA

virus. Heredity, 109, 71-77 MARTÍNEZ, F.; LAFFORGUE, G.; MORELLI, M.J.; GONZÁLEZ-CANDELAS, F.; CHUA, N.-H.; DARÓS, J.A.; ELENA,

S.F. (2012) Ultradeep sequencing analysis of population dynamics of virus escape mutants in RNAi-mediated resistant plants. Molecular Biology and Evolution, 29, 3297-3307

HOA, T.T.T.; ZWART, M.P.; PHUONG, N.T.; DE JONG, M.C.M.; VLAK, J.M. (2012) Low numbers of repeat units in

variable number of tandem repeats (VNTR) regions of white spot syndrome virus are correlated with disease outbreaks. Journal of Fish Diseases, 35, 817-826

HOA, T.T.T.; ZWART, M.P.; PHUONG, N.T.; OANH, D.T.H.; DE JONG, M.C.M.; VLAK, J.M. (2012) Indel-II region

deletion sizes in the white spot syndrome virus genome correlate with shrimp disease outbreaks in southern Vietnam. Diseases of Aquatic Organisms, 99, 153-162

RODRIGO, G.; CARRERA, J.; LANDRAIN, T.E.; JARAMILLO, A. (2012) Perspectives on the automatic design of

regulatory systems for synthetic biology. FEBS Letters, 586, 2037-2042 RODRIGO, G.; CARRERA, J.; RUIZ-FERRER, V.; DEL TORO, F.J.; LLAVE, C.; VOINNET, O.; ELENA, S.F. (2012) A

meta-analysis reveals the commonalities and differences in arabidopsis thaliana response to different viral pathogens. PLoS ONE, 7

SARDANYÉS, J.; DUARTE, J.; JANUÁRIO, C.; MARTINS, N. (2012) Topological entropy of catalytic sets: Hypercycles

revisited. Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation. 17, 795-803 GÓMEZ, P.; SEMPERE, R.N.; ARANDA, M.A.; ELENA, S.F. (2012) Phylodynamics of Pepino mosaic virus in Spain.

European Journal of Plant Pathology, 134, 445-449 ZWART, M.P.; DARÒS, J.-A.; ELENA, S.F. (2012) Effects of Potyvirus effective population size in inoculated leaves on

viral accumulation and the onset of symptoms. Journal of Virology, 86, 9737-9747 ELENA, S.F. (2012) RNA virus genetic robustness: Possible causes and some consequences. Current Opinion in Virology,

2, 525-530 CUEVAS, J.M.; DELAUNAY, A.; VISSER, J.C.; BELLSTEDT, D.U.; JACQUOT, E.; ELENA, S.F. (2012) Phylogeography

and molecular evolution of potato virus Y. PLoS ONE, 7 CARRERA, J.; ELENA, S.F.; JARAMILLO, A. (2012) Computational design of genomic transcriptional networks with

adaptation to varying environments. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 109, 15277-15282

100

RODRIGO, G.; LANDRAIN, T.E.; JARAMILLO, A. (2012) De novo automated design of small RNA circuits for engineering synthetic riboregulation in living cells. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United states of

America, 109, 15271- 15276 ELENA, S.F.; RODRIGO, G. (2012) Towards an integrated molecular model of plant-virus interactions. Current Opinion

in Virology, 2, 713-718 LAFFORGUE, G.; TROMAS, N.; ELENA, S.F.; ZWART, M.P. (2012) Dynamics of the establishment of systemic Potyvirus

infection: Independent yet cumulative action of primary infection sites. Journal of Virology, 86, 12912-12922 CARRERA, J.; ELENA, S.F. (2012) Computational design of host transcription-factors sets whose misregulation mimics

the transcriptomic effect of viral infections. Scientific Reports, 2

CAPITULOS DE LIBRO

VALVERDE, S.; SOLÉ, R.V.; ELENA, S.F. (2012) “Evolved modular epistasis in artificial organisms” in “Artificial Life

XIII: Proceedings of the 13rd International Conference on the Simulation and Synthesis of Living Systems” Editorial: MIT press Pp.: 111-115

TESIS

‘Automatic computational design of synthetic genomes’ Doctorando: Javier Carrera Montesinos / Director: S.F. ELENA

‘Nonlinearities in plant RNA virus fitness’ Doctorando: Jasna Lalic / Director: S.F. ELENA PROYECTOS ‘Evaluation of the durability of artificial microRNA-mediated strategies for plant resistance to RNA viruses’ CSIC – TAIWAN NCS 2010TW0015 Del 01/01/2011 al 31/12/2013 Invest. Principal: J.A. DARÓS ‘Estudio de la variabilidad genética del virus causante del síndrome respiratorio y reproductivo porcino (PRRSV) Contrato Invest. y desarrollo con laboratorios Hipra, S.A. Del 01/01/2011 al 31/12/2013 I.P.: S.F. ELENA ‘Implicaciones evolutivas de la supresión del silenciamiento del RNA por parte de proteínas virales’ GVA PROMETO/2010/019 Del 01/01/2011 al 31/12/2013 Invest. Principal: S.F. ELENA

‘Biología evolutiva y de sistemas de la emergencia de fitovirus de RNA’ MICINN BFU2009-06993 Del 01/01/2010 al 31/12/2012 Invest. Principal: S.F. ELENA ‘Experimental evolution of genome architecture and complexity in RNA virus’ John Templeton Foundation JTF22371 Del 01/01/2012 al 31/12/2013 Invest. Principal: S.F. ELENA