Grupo Iusem
Area de estudio

Stres abiótico y epigenética en plantas

Dr. Norberto Iusem
JEFE DE GRUPO

Profesor, Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular, FCEN, UBA.
Investigador Principal CONICET

Línea de Investigación:

El principal interés de nuestro laboratorio es desentrañar los mecanismos moleculares responsables de la adaptación de las plantas a situaciones adversas tales como el estrés hídrico (escasez de agua) y por lo tanto se enmarca dentro de la problemática general de la sequía en extensas zonas geográficas de interés agronómico del mundo.

Epigenética del estrés abiótico en las raíces de las plantas

Nuestro propósito es explorar la epigenética del estrés hídrico en la raíz, órgano vegetal fundamental en el sensado primario de dicho estrés. En este contexto, hemos identificado marcas moleculares tanto en DNA como en histonas, que contribuyen a la regulación de la expresión de determinados genes. Usamos como sistemas biológicos modelo las especies vegetales Arabidopsis thaliana y Solanum lycopersicon (tomate cultivado). Lo novedoso de este proyecto, además de la disponibilidad de mutantes en genes específicos, reside en la posibilidad del estudio de marcas epigenéticas reversibles en el pelo de raíz, tipo celular activo en la esencial función de asimilación de agua, sin contaminación de otros tipos celulares.

Involucramiento de proteínas nativamente desplegadas en el sensado y respuesta al estrés por déficit de agua

El objetivo general es la identificación de las propiedades y capacidades estructurales inherentes a proteínas “nativamente desplegadas” -es decir sin estructura secundaria y terciaria definida- postuladas como responsables del sensado y respuesta al estrés abiótico provocado por deshidratación, que ocurre principalmente, pero no exclusivamente, en plantas que viven en hábitats áridos. Usamos como modelo molecular experimental in vitro e in vivo (plantas transgénicas) el Factor de Transcripción ASR1, metaloproteína muy ubicua en el reino vegetal (excepto en Arabidopsis) y extensamente estudiada en nuestro laboratorio desde hace años, pero desde otras perspectivas, mayormente de biología molecular/celular, fisiológicas y evolutivas.

Las proteínas nativamente desplegadas o “desordenadas”, en lugar de ser raras excepciones, representan una nueva y muy amplia clase de proteínas y su estudio constituye uno de los campos más atrayentes y dinámicos de la biología estructural de macromoléculas. Nuestra hipótesis de trabajo es que  el estrés provoca una estructura más plegada, ordenada, que confiere ganancia de función (protectora, de tolerancia, en este caso). Para testear la hipótesis, analizamos la proteína mediante estrategias biofísicas tales como Dicroismo Circular y FRET (Fluorescence Resonance Energy Transfer).

Como bonus, dada la similitud de secuencia aminoacídica entre varios miembros de la familia proteica ASR, los resultados serían extrapolables a numerosas proteínas de la misma familia en plantas de interés agronómico como papa, maíz y arroz.

Epigenética de la diferenciación de la raíces de las plantas

Encaramos el estudio de las marcas epigenéticas vinculadas a la regulación de la expresión de genes implicados en el desarrollo y diferenciación de los tipos celulares en la raíz vegetal. Se utilizará como modelo la planta Arabidopsis thaliana por la disponibilidad de una gran cantidad de herramientas biológicas, genéticas y bioinformáticas.

Nos abocamos al estudio de los genes cuya expresión influyen sobre el destino celular en la epidermis. Exploramos modificaciones epigenéticas sobre el ADN (metilación en citosinas) empleando la técnica de bisulfito y sobre las histonas mediante la técnica de inmunoprecipitación de la cromatina (ChIP), tanto en plantas salvajes como en mutantes que carecen de alguno de los genes clave en los procesos de interés..

Para la ejecución de este trabajo, aislamos y purificamos núcleos de los tipos celulares implicados: células del córtex y células epidérmicas (tricoblastos y atricoblastos). Esto es posible mediante un procedimiento metodológico basado en el aprovechamiento de regiones genómicas regulatorias específicas de tipo celular y cuya puesta a punto se encuentra muy avanzada en nuestro laboratorio.

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  • Seminario Interno Jefes de Grupo

    Seminario Interno Jefes de Grupo

    14:00 -17:00
    09/04/2021

    Nos complace anunciar la apertura de los seminarios internos del IFIBYNE 2021.

    En esta ocasión iniciaremos el ciclo con el primer seminario interno de jefas y jefes de grupo IFIBYNE.

    La exposición estará a cargo de Omar Coso bajo el título “Transducción de señales y regulación de la expresión génica en Sarcoma de Kaposi.”

    El seminario se realizara en forma virtual para miembros del IFIBYNE.

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  • Seminario Interno Jefes de Grupo

    Seminario Interno Jefes de Grupo

    14:00 -16:00
    16/04/2021

    Nos complace anunciar la apertura de los seminarios internos del IFIBYNE 2021.

    En esta ocasión iniciaremos el ciclo con el primer seminario interno de jefas y jefes de grupo IFIBYNE.

    La exposición estará a cargo de Omar Coso bajo el título “Transducción de señales y regulación de la expresión génica en Sarcoma de Kaposi.”

    El seminario se levara a cabo el viernes 16 de abril a las 14:00 horas y se realizara en forma virtual para miembros del IFIBYNE.

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Integrantes del grupo

Dr. Martiniano Ricardi

Investigador asistente CONICET

Dr. Rodrigo González

Investigador asistente CONICET

Dra. Cecilia Beyrne

Cargo del Investigador

Miembros Anteriores

Magdalena Rossi
Laura Maskin
Gustavo Gudesblat
Mariano Giombini

Fernando Carrari
Javier Moreno
Nicolás Frankel

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