En el laboratorio ncRNA estamos interesados en descifrar las vías regulatorias mediadas por RNAs no codificantes, principalmente ncRNA pequeños, para poder entender mejor los mecanismos moleculares que permiten que los cultivos respondan y eventualmente se adapten a las condiciones de estrés bióticas y abióticas.

Líneas de investigación

Redes reguladoras de respuesta al estrés mediadas por miRNAs

En general, las plantas responden a cambios en las condiciones medioambientales a través de una reprogramación transcripcional compleja. Estas alteraciones transcripciones están integradas en redes reguladoras de muchas capas, las cuales son capaces de modular la interacción entre la planta y los estímulos medioambientales. Aun así, los aspectos mecanísticos y la arquitectura de las redes regulatorias involucradas en la regulación refinada de la expresión de genes relacionados con la respuesta al estrés son desconocidos. Los miRNAs modulan la mejora de la homeostasis de las células vegetales bajo condiciones medioambientales adversas. A pesar de ello, hay cuestiones fundamentales que aún no tienen respuesta, como por ejemplo: a) qué clase de redes usan las plantas para responder ante estrés medioambiental, b) cómo se regulan las respuestas de los miRNA mediados ante situaciones de estrés bióticas y abióticas, y c) si el conocimiento recogido en las plantas modelo es adecuado para ser directamente transferido a cultivos agrícolas a mayor escala.

Nuestro objetivo científico principal es aclarar cómo las vías reguladoras mediadas por miRNAs controlan en última instancia la expresión genérica de control y controlan funcionalmente las respuestas de las plantas a las condiciones de estrés. Este conocimiento es fundamental para entender mejor los mecanismos moleculares que permiten que las plantas respondan y eventualmente se adapten a los cambios medioambientales. Figura

Procesamientos diferenciales de miRNAs en respuesta al estrés

Los miRNAs son reguladores endógenos fundamentales de la expresión genética de organismos más sofisticados. Los miRNAs modulan múltiples procesos en las plantas. Como consecuencia, la acumulación de miRNA está estrictamente controlada a través de acumulación precursora y procesos. Nuestro trabajo está centrado en proporcionar nuevas perspectivas en relación con la versatilidad del procesamiento del miRNA de las plantas y los mecanismos que los regula, así como los mecanismos hipotéticos de respuesta del estrés en melón, el cual está basado en la regulación alternativa de la biogénesis de miRNA. Figura

Interacciones huésped-viroides

Los viroides son una clase de RNA no codificantes, sub-virales y patogénicos de plantas (240-400 nt) compuestos de moléculas monocatenareas circulares. La infección viroide comprende una serie de pasos coordinados que incluyen: a) compartimentación intracelular para réplicas; b) exportación a células vecinas; y c) entradas a tejidos vasculares para tráfico a larga distancia a órganos de plantas alejados. Dado que no tienen actividad codificadora de proteínas, los viroides se ven obligados a subvertir las rutas endógenas dirigidas por IncRNA para completar su ciclo vital en la célula infectada. Nosotros empleamos interacciones de huésped-viroide como sistemas experimentales para estudiar aspectos de biología celular relacionados con la elucidación de las vías regulatorias dirigidas por IncRNA en las plantas. Figura

Regulación epigenética de la interacción planta-ambiente

Los organismos eucariotas expuestos a condiciones adversas deben mostrar un cierto grado de plasticidad transcripcional para poder hacer frente con éxito al estrés. La regulación epigenética del genoma es un mecanismo de regulación clave que permite cambios dinámicos en el estado transcripcional de la planta en respuesta al estrés. Sin embargo, en muchos casos los detalles del mecanicista que subyacen a este fenómeno no han sido completamente dilucidados. Para abordar este problema utilizamos una combinación de técnicas de secuenciación de próxima generación, biología molecular, bioinformática y modelado matemático para caracterizar los cambios dinámicos en las marcas epigenéticas en curso en plantas de pepino y melón expuestas a condiciones de estrés biótico y abiótico. Figura