El documento presenta información sobre diversos temas relacionados con el estudio de proteínas y glicoproteínas en plantas, incluyendo proteínas G, antocianinas, herramientas de proteómica y glicómica, y proyectos de investigación. Se describen experimentos para caracterizar el perfil proteico e identificar proteínas G en solanáceas mediante técnicas como electroforesis SDS-PAGE e inmunodetección. El objetivo final es comprender mejor los procesos fisiológicos y de señalización celular

2. Proteínas
Metabolismo de Plantas
Carbohidratos
Lípidos
Terpenos
Compuestos
fenólicos
Glucósidos
Ávalos y Pérez-Urria, 2009

3. Nutrición en Agricultura Protegida
El estado nutrimental del cultivo, debe ser óptima para alcanzar máximos
rendimientos
Kamara, 2001
Selogramediantela
formulaciónyaplicación
deunplannutrimental
Comprensióndela
accióndelosestímulos
ambientalesysu
conversiónenenergía
metabólica
Dilucidarlaacción
demetabolitos
primariosy
secundarios

4. •Grupo de proteínas
Se encuentran asociadas
a membrana
•Estructuralmente
Constituídas por las
subunidades α, β y γ
•Función
Participan en la
transducción de señales
Kato et al., 2004
Proteínas G Heterotriméricas

5. Intercambio de
GDP por GTP
La subunidad α
se desensambla
de β y γ
Activación de
moléculas
efectoras
Hidrólisis de
GTP a GDP
Anderson y Botella, 2007
Mecanismo de Acción

6. Respuesta a Estrés
• Hídrico
• Salino
• Térmico
Respuesta a Hormonas
• Auxinas
• Giberelinas
• Ácido Absícico
Eventos de Desarrollo
• Formación de raíces
• Elongación del hipocótilo
Diversas
• Activación de Canales
• Respuesta a Patógenos
• Respuesta a la Luz
Funciones
Perfus et al., 2004

7. Herramientas de Estudio
1
Proteómica
2
Glicómica
3
Metabolómica

8. Proteómico
Conjunto de proteínas expresadas por los organismos en ciertas
condiciones
D
Modificaciones
Postraduccionales C
Interacción
Proteína-ProteínaB
Niveles de
Expresión A
Utiliza Técnicas
Bioquímicas
Nuez et al., 2002; Pandey y Mann, 2000; Pennington y Dunn, 2000

9. Glicómica
Señalización
• Marcadores
Moleculares
Adhesión
•Interacción
Célula-Célula
Estructurales
• Forman parte de la
Estructura Celular
Reconocimiento
• Identificación de
Moléculas
Los carbohidratos participan en diversos procesos biológicos:
Geyer y Geyer, 2006

10. Antocianinas
Estructura
• Polifenol formado por la
combinación de un
antocianidina y un azúcar
Función
• Coloración y protección
ante el estrés lumínico y
depredadores
Importancia
• Actúan como antioxidantes al
prevenir la formación de
radicales libres y muerte celular
Ávalos y Pérez-Urria, 2009
O
R1
OH
R2
O
OH
OH
O
OH
OH
OH
OH
B

11. 1
Presión
Temperatura
Agentes biológicos
Presión osmótica
Salinidad
2
Alteraciones de
proteómicas y
glicómica en cada
condición variable
3
El análisis genera
una visión global de:
• La función
• Interacción
• Localización
de las proteínas y
glicanos durante
distintos procesos
Görg et al., 2004; Nuez et al., 2002
Análisis Integral

12. Bioteksa Research Team (BRT)
Proteínas G

13. DIFUSIÓN
ELASTICIDAD
PERMEABILIDAD
BIOFÍSICO
QUÍMICO
CÉLULAS
Y
DIFUSIÓN
ESTRUCTURA
FOTOQUÍMICA
DE
FOTOSÍNTESIS
AGUA
LUZ
TEMPERATURA
Y ENERGÍA
FLUJO
CUÁNTICO
FLUJOCUÁNTICO
BIOFÍSICO-QUÍMICA
DEEXITACIÓN
TAUTROCRONÍA
DELRAYO
LUMINOSO
TRANSPORTE
FLUJOS
CUÁNTICOS
SOLUTOS
CONTINUUM
BIOINFORMÁTICA
BIOENERGÉTICA
PLANTA Y
FLUJOS
CONTROLENFORMACIÓNDE
BIOMASA
TENSIÓN
SUPERFICIAL
CAPILARIDAD
DICROÍSMO
CIRCULAR
POTENCIAL
FISICOQUIMICO
FOTOISOMERIZACIÓN
COMPLEJIDAD
PROTEÍNAS
G
ANTOCIANINICA
PREDICTIVA
GLICÓMICA
PROTEÓMICA
FUNCIONALES
QUÍMICA
CUÁNTICA
SUELO
PLANTA
AGUA
ATMÓSFERA
BIOLOGÍA
MOLECULAR
FÍSICA
CUÁNTICAPIGMENTOS
FLUJOS
CUÁNTICOS
RADIACIÓN
CONDUCTANCIAS
REDOX
ARQUITECTURACELULAR
ARQUITECTURAMOLECULAR
TRANSCRIPTOMA
PROTEOMA
GENOMA
METABOLOMA
SECRETOMA
TOPOLOGÍATRIBOLOGÍA
TERMODINÁMICA
EXISTENCIA
RECURRENCIA
TRANCIENCIA
CONDUCCIÓNY
CONVECCIÓN
FOTOFOSFORILACIÓN
BALANCES
CALOR
LATENTE
EFICIENCIA
RESISTENCIAS
TRANSPIRACIÓN
COEFICIENTEDE DIFUSIÓNDE
EDDY(DIFUSIÓN
TURBULENTA)
SISTEMASDERELACIÓN
AGUA
SUELO
PLANTA
ATMÓSFERA
NADP
ATP
QUIMIOSMOSIS
GOLGI +
RE
ENERGÍADE
GIBBS
MITOCONDRIA
CLOROPLASTO
FLUJOS
CUÁNTICOS
BIOMÉTRICA
HOMOLÓGICA NANONOLOGÍA
BNF/MBL
FEMTOLOGÍA
SIMÉTRICA
CO-
HOMOLÓGICA
SCIENCE DRIVEN:
INSTITUTO LIGHTBOURN
DE BIONANOFEMTO
FISIOLOGÍA VEGETAL
DISRUPTIVA

14. Proteínas G
Surelacióncon
Potenciales de
Membrana
H+
Cationes
divalentes
ATP
Nucleótidos
cíclicos
Correlacionando laformación
debiomasa
Secuenciando
Valorando
TermodinámicaGlicobiología
MBL
TomadeNutrientes enCanalesdeK+,Ca++,Ni++,Fe++,Cu++, Na++,Co++,Zn++,Mn++
Formación,estructurayfisiologíadeloscanalesiónicos
Darlealproductorherramientasdemediciónfísicaquepuedaindicarleelmanejodelaplantadeformaprecisa
en en
Haciendomás eficiente,eficazyrentableelmanejodelcultivo
Dadoqueunelementoexternopuede
accederalosreceptorescelulares
asociados,estimulándolospara
desencadenarreaccionesporpartedela
célula
BNF
Señalizacióncelular
Aminoácidos
Purinas
Hormonas
Gravedad
Diferentesestreses
Elongaciones
Movimientostrópicos
Relacionadosdirectamentecon
para
con Factoresambientales
CIAD+BIOTEKSA+COLECH
NutriciónBNF+MBL
Identificando
Bloqueadores comoCa++,Mg++, Zn++
PROBLEMA Pocoocasinulocontrol sobrelaformación debiomasa PorlocualDEBEMOS
GenerarunsistemadeMetrologías yBiometrías práctico quepermitaalproductor servirsedelMBL*BNFenforma eficiente, eficaz yrentable
Precisando
ROS

15. Perspectivas
• Servicios Proteómicos
y Glicómicos
• Bioteksa Research
Team (BRT)
20132010-2011
2008
PRESENTEPASADO FUTURO
• Proyecto de
Investigación de
Ciencia Básica
• Instituto
Lightbourn
• Caracterización
de Proteínas G
• Instituto
Lightbourn

16. In vivo
LOTES ORIENTE-NORTE ORIENTE-SUR PONIETE-NORTE PONIENTE-SUR
LATITUD LONGITUD LATITUD LONGITUD LATITUD LONGITUD LATITUD LONGITUD
CLOUTHIER 1 24°34´53" 107°31´47" 24°35´24" 107°31´48° 23°34´52" 107°31´59" 24°35´23" 107°31´58"
CLOUTHIER 2 24°35´08" 107°31´36" 24°34´52" 107°31´35" 24°35´23" 107°31´58" 24°34´52" 107°31´59"
PARALELO 24°35´23" 107°30´54" 24°34´53" 107°31´01" 24°35´23" 107°31´24" 24°34´53" 107°31´24"
CHORIZO V19 Y 20 24°34´54" 107°30´41" 24°34´53" 107°30´41" 24°35´03" 107°30´56" 24°34´53" 107°31´01"
LOTE 1 T.LUPE 24°35´24" 107°30´32" 24°35´11" 107°30´32" 24°35´24" 107°30´45" 24°35´11" 107°30´49"
LOTE 4 T.LUPE 24°35´10" 107°30´23" 24°34´54" 107°30´23" 24°35´10" 107°30´15" 24°34´55" 107°30´22"
MALLA 1 T.LUPE 24°35´24" 107°30´32" 24°35´17" 107°30´32" 24°35´24" 107°30´15" 24°35´17" 107°30´15"
MALLA 2 T.LUPE 24°35´17" 107°30´32" 34°35´11" 107°30´32" 24°35´17" 107°30´15" 24°35´11" 107°30´15"
MALLA 3 T.LUPE 24°35´10" 107°30´37" 24°35´00" 107°30´36" 24°35´11" 107°30´24" 24°35´00" 107°30´23"
MALLA 4 T.LUPE 24°35´10" 107°30´49" 24°35´00" 107°30´48" 24°35´10 107°30´37" 24°35´00" 107°30´36"
MALLA 5 T.LUPE 24°35´00" 107°30´36" 24°34´53" 107°30´36" 24°35´00" 107°30´23" 24°34´54" 107°30´23"
MALLA 6 T.LUPE 24°35´00" 107°30´47" 24°34´56" 107°30´43" 24°35´00" 107°30´36" 24°34´53" 107°30´36"
MALLA 1 KOREA 24°35´38" 107°30´13" 24°35´26" 107°30´13" 24°35´38" 107°30´00" 24°35´26" 107°30´00"
MALLA 2 KOREA 24°35´38" 107°30´00" 24°35´26" 107°30´00" 24°35´38" 107°29´46" 24°35´26" 107°29´47"
LOTE 2 KOREA 24°35´57" 107°30´13" 24°35´39" 107°30´13" 24°35´54" 107°29´54" 24°35´39" 107°29´46"
MALLA 1 GARZA 24°36´14" 107°28´40" 24°36´05" 107°28´40" 24°35´14" 107°28´27" 24°36´05" 107°28´27"
MALLA 2 GARZA 24°36´14" 107°28´52" 24°36´05" 107°28´53" 24°35´14" 107°28´40" 24°36´05" 107°28´40"
MALLA 3 GARZA 24°36´04" 107°28´40" 24°35´59" 107°28´40" 24°36´04" 107°28´27" 24°35´58" 107°28´27"
MALLA 4 GARZA 24°26´03" 107°28´52" 24°35´59" 107°28´53" 24°36´04" 107°28´40" 24°35´59" 107°28´40"
UBICACIÓN GEOGRÁFICA DE LOTES Y MALLAS
PARALELO 38

17. In vivo
WELZ
GEMÜSEBAU
FELLBACH, ALEMANIA
PARALELO 38
CULIACÁN, SIN.
AGRÍCOLA LICHTER
CULIACÁN, SIN.

18. AnálisisGlicómicoyProteómicoinvitro

19. Extracción de
antocianinas y
antocianidinas
Hidrólisis de
antocianinas Determinación de
azúcares
Análisis de Antocianinas

20. Análisis de Proteínas
Objetivo: Determinar el perfil proteíco e
identificar proteínas G en solanáceas

21. 1DSDS-PAGEdeProteínasde SaviadeChile
50
37
25
75
100
150
250
MPM 1 2
Floración
50
37
25
75
MPM 1 2
100
150
250
Fructificación
50
37
25
75
100
150
250
MPM 1 2
Producción

22. MPM 1 2
50
37
25
75
100
150
250
50
37
25
75
100
150
20
250
MPM 1 2
15
Floración
50
37
25
75
100
150
250
MPM 1 2
Fructificación Producción
1DSDS-PAGEdeProteínasde TejidodeChile

23. 1, Proteínas de savia.
2 y 3, Proteínas de peciolo de chile
1 MPM 2 3
250 kDa
100 kDa
75 kDa
50 kDa
37 kDa
25 kDa
20 kDa
InmunodeteccióndeProteínasGenPlantasdeChile
50
37
25
75
100
150
20
250
MPM 1 2 3 4
SAVIATEJIDO

24. Proteína de tejido de chile de peso aproximado de 45 kDa, peso similar al reportado por
Nyhus (2000) de 44.9 kDa para la subunidad α de proteína G heterotrimérica de tomate
(TGα1)
50
37
25
75
100
20
250
MPM
15
pI 3 pI 10
10
50
37
25
75
100
20
250MPM
15
pI 3 pI 10
10
(45 kDa/6.9 pI)
(32 kDa/5.8 pI)
(25 kDa/5.8 pI)
(23 kDa/6.0 pI)
Gel 2-D Western blot
2DSDS-PAGE eInmunodeteccióndeProteínasGenPlantasdeChile
TEJIDO

25. 50
37
25
75
100
150
20
250
15
1 2 3 4MPM 5 6 7 8
Proteínas diferenciales
en tejido y savia de
tomate
Peso aproximado al
reportado por Nyhus
(2000) de 44.9 kDa para
la subunidad α de
proteína G
heterotrimérica de
tomate (TGα1)
SAVIATEJIDO
1DSDS-PAGEdeProteínas de Tomate

26. 50
37
25
75
100
150
20
250
15
MPM pI 4 pI 7
(15.4 kDa/6.5pI) (15.4 kDa/6.7pI)
(23 kDa/5.9pI)
(29 kDa/5.9pI) (29 kDa/6.0pI)
(28 kDa/6.8pI)
50
37
25
75
100
150
20
250
15
MPM pI 3 pI 10
(45 kDa/5.0pI)
(11 kDa/5.0pI)
(10.1 kDa/6.4pI)
(15.4 kDa/6.5pI)
(15.4 kDa/6.7pI)
10
SAVIATEJIDO
Proteína de savia de tomate de peso aproximado de 45 kDa, peso similar al reportado por
Nyhus (2000) de 44.9 kDa para la subunidad α de proteína G heterotrimérica de tomate
(TGα1).
2DSDS-PAGEdeProteínas deTomate

27. MPM, Marcador de peso molecular; 1, proteínas de savia de chile al después de
su trasplante en mallas; 2, Floración; 3, Fructificación; 4,
Fructificación/Producción; 5, Producción;
1DSDS-PAGEeInmunodeteccióndeProteínasdeSaviadeChile
MPM 1 2 3 4 5
100
75
50
37
25
20
15
10
MPM 1 2 3 4 5
100
75
50
37
25
20
15
10
Gel 1-D Western blot

28. AnálisisdeCarbohidratos
Objetivo: Desarrollar y estandarizar
metodologías adecuadas para el análisis de
carbohidratos presentes en savia.
Correlacionar los perfiles de carbohidratos
con el estado nutricional de la planta

29. PerfildeAzúcares deSaviadeChile

30. PerfildeAzúcaresNeutros deSaviadeChile
Azúcares
Libres
Azúcares
Unidos a
Polisacáridos

31. PerfildeAzúcaresdeSaviadeTomate

32. PerfildeAzúcaresNeutros deSaviadeTomate
Azúcares
Libres
Azúcares
Unidos a
Polisacáridos

33. Antocianinas
Objetivo: Implementar metodologías para la
determinación de antocianinas en plantas,
para utilizarlas como agentes predictores

34. Se observó pigmentación púrpura
en plantas de pimiento morrón, y
se encontró que esta
pigmentación no solo se muestra
en los frutos, si no también en los
nudos de las plantas.
Por lo que, puede existir una
correlación entre la aparición
de la pigmentación de los
nudos y la de los frutos.
Antocianinas

35. Tratamiento UV-A, UV-B y UV-C
Evaluar el efecto de radiación ultravioleta sobre la inducción de
antocianinas en pimiento morrón
Orientación en
Invernadero
Radiación UV-A + UV-B
(μW/cm2)
Radiación UV-C
(μW/cm2)
Norte 250 18.9
Sur 845 60.5
Este 409 19.7
Oeste 455 35.2

36. Tratamiento UV-A, UV-B y UV-C
Tratamiento Necrosis en
Hojas (%)
Perdida de
Hojas (%)
UV-C 2-1 56.86 13.56
UV-C 2-2 62.26 10.17
UV-C 2-3 42.11 1.72

37. Dra.JosefinaLeónFélix
Dra. AdrianaSañudoBarajas
Dra.MaríaDoloresMuy
Dr. JoséBasilioHeredia
MC. Rosabel Vélezde laRocha
IBQ.RubénGerardodeLeónChan
Biol.GiselaJarethLinoLópez
MC.Talia FernandaMartínez Bastidas
MC.Luis Alfonso Amarillas Bueno
Bioteksa Research Team (BRT)

38. "El secreto del éxito es la constancia
en el propósito“
Benjamin Disraeli