En el laboratori ncRNA estem interessats a desxifrar les vies reguladores mediades per RNAs no codificants, principalment ncRNA xicotets, per a poder entendre millor els mecanismes moleculars que permeten que els cultius responguen i eventualment s'adapten a les condicions d'estrés biòtiques i abiòtiques.

Línies d'investigació

Xarxes reguladores de resposta a l'estrés mediades per miRNAs

En general, les plantes responen a canvis en les condicions mediambientals a través d'una reprogramació transcripcional complexa. Aquestes alteracions transcripcions estan integrades en xarxes reguladores de moltes capes, les quals són capaces de modular la interacció entre la planta i els estímuls mediambientals. Així i tot, els aspectes mecanístics i l'arquitectura de les xarxes reguladores involucrades en la regulació refinada de l'expressió de gens relacionats amb la resposta a l'estrés són desconeguts. Els miRNAs modulen la millora de l'homeòstasi de les cèl·lules vegetals baix condicions mediambientals adverses. Malgrat això, hi ha qüestions fonamentals que encara no tenen resposta, com per exemple: a) quina classe de xarxes usen les plantes per a respondre davant estrés mediambiental, b) com es regulen les respostes dels miRNA mediats davant situacions d'estrés biòtiques i abiòtiques, i c) si el coneixement recollit en les plantes model és adequat per a ser directament transferit a cultius agrícoles a major escala.

El nostre objectiu científic principal és aclarir com les vies reguladores mediades per miRNAs controlen en última instància l'expressió genèrica de control i controlen funcionalment les respostes de les plantes a les condicions d'estrés. Aquest coneixement és fonamental per a entendre millor els mecanismes moleculars que permeten que les plantes responguen i eventualment s'adapten als canvis mediambientals. Figura

Processaments diferencials de miRNAs en resposta a l'estrés

Els miRNAs són reguladors endògens fonamentals de l'expressió genètica d'organismes més sofisticats. Els miRNAs modulen múltiples processos en les plantes. Com a conseqüència, l'acumulació de miRNA està estrictament controlada a través d'acumulació precursora i processos. El nostre treball està centrat en proporcionar noves perspectives en relació amb la versatilitat del processament del miRNA de les plantes i els mecanismes que els regula, així com els mecanismes hipotètics de resposta de l'estrés en meló, el qual està basat en la regulació alternativa de la biogènesi de miRNA. Figura

Interaccions hoste-viroides

Els viroides són una classe d'RNA no codificants, sub-virals i patogènics de plantes (240-400 nt) compostos de molècules monocatenaries circulars. La infecció viroide comprén una sèrie de passos coordinats que inclouen: a) compartimentació intracel·lular per a rèpliques; b) exportació a cèl·lules veïnes; i c) entrades a teixits vasculars per a tràfic a llarga distància a òrgans de plantes allunyats. Atés que no tenen activitat codificadora de proteïnes, els viroides es veuen obligats a subvertir les rutes endògenes dirigides per IncRNA per a completar el seu cicle vital en la cèl·lula infectada. Nosaltres emprem interaccions d'hoste-viroide com a sistemes experimentals per a estudiar aspectes de biologia cel·lular relacionats amb l'elucidació de les vies reguladores dirigides per IncRNA en les plantes. Figura

Regulació epigenètica de la interacció planta-ambient

Els organismes eucariotes exposats a condicions adverses han de mostrar un cert grau de plasticitat transcripcional per a poder fer front amb èxit a l'estrés. La regulació epigenètica del genoma és un mecanisme de regulació clau que permet canvis dinàmics en l'estat transcripcional de la planta en resposta a l'estrés. No obstant això, en molts casos els detalls del mecanicista que subjauen a aquest fenomen no han sigut completament dilucidats. Per a abordar aquest problema utilitzem una combinació de tècniques de seqüenciació de pròxima generació, biologia molecular, bioinformàtica i modelatge matemàtic per a caracteritzar els canvis dinàmics en les marques epigenètiques en curs en plantes de cogombre i meló exposades a condicions d'estrés biòtic i abiòtic. Figura