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CITOQUININAS. 1892 Weisner (Observaciones y Teorías) Sugiere existencia de compuesto que regula la división celular. 1913/1921 Haberlandt Extracto de.

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Quiz 2 1.La aplicación de auxinas para el enraizamiento de estacas se realiza en la base de las estacas, por qué? 2.Menciones 5 factores que afectan el.

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1 CITOQUININAS

2 1892 Weisner (Observaciones y Teorías) Sugiere existencia de compuesto que regula la división celular. 1913/1921 Haberlandt Extracto de floema induce división celular en parénquima de tubérculos de papa y heridas Si herida es lavada con agua, no se forma callo – –XLT: compuesto soluble Define término: totipotencia 1950 Skoog (U. Wisconsin) Estudiaba brotación de novo en tallos de tabaco cultivados in vitro Respuesta muy variable > in vitro shoots en medio de cultivo Prueba agua de coco – Steward at Cornell investiga componentes- que no interfiera Skoog 1500 m en Suecia 1932 contactó depto de Bioq reportan fracción de agua de coco x mas activa, estable a temp, no volatil, orgánico 1951 Carlos Miller Beca en grupo de Skoog. Busca en extracto de levadura actividad promotora de brotación. Encontró cultivo (botella) con alta actividad promotora en tallos de tabaco, no las otras, Observó que actividad precipitaba con AgNO3, igual q purinas y pirimidinas y probó estas individualmente pero no hubo resp. pero la duda persistió x reporte de skoog de auxinas + adenina promovían división. Probó diferentes fuentes de ADN entre ella Herring Sperm (arenque) y tenía alta actividad y precipitaba con AgNO3! HISTORIA

3 Se compró HS pero no tenía actividad. Cuando HS se puso viejo empezó a mostrar activdad. Probó si autoclavando favorecía el envejecimiento y así fue. El compuesto se logró purificar 1955 Miller et al – –Describen actividad en artículo. Y proponen ue se denomine kinetina. – –El grupo de Steward encontró en coco a difenilurea

4 Historia cont Skoog y Miller Proponen teoría del crecimiento y desarrollo: este es controlado por la relación de auxina y citoquininas (kinetina). Callos de tabaco Skoog y Liberman Observan que kinetina aumenta el tamaño de las hojas 1958 Wickson y Thimann Observan que kinetina rompe dominancia apical en Pisum sativum y rompe letargo de semillas de lechuga, tabaco, trévol otros Oberbeek and Loeffler Kinetina alarga vida de vegetales al reducir tasa de descomposición de proteínas 1963 Letham Australia y Miller en US primeros en aislar citoquinina de plantas, ambos en granos de maíz. ZEATINA

5 Definición Sustancia que en presencia de una concentración óptima de auxina, induce división celular en cultivos in vitro de médula de tabaco Sustancia que en presencia de una concentración óptima de auxina, induce división celular en cultivos in vitro de médula de tabaco

6 Bioensayos Inducción de división en células de médula de tabaco Inducción de división en células de médula de tabaco Inducción de división en células de callo soya Inducción de división en células de callo soya Expansión de células de cotiledones de rábano Expansión de células de cotiledones de rábano Inhibición de la senescencia medido por reducción de degradación de la clorofila. Inhibición de la senescencia medido por reducción de degradación de la clorofila.

7 Citoquininas naturales Adenina Adenina Zeatina (trans y cis) Zeatina (trans y cis) Dihidro-zeatina Dihidro-zeatina Dimetilalil adenina (DMAA) Dimetilalil adenina (DMAA) Isopentenil adenina Isopentenil adenina

8 CitoquininasNaturales

9 Ribosido-Z Ribotido-Z tRNA

10 Citoquinas sintéticas Kinetina Kinetina Benzyl-adenina Benzyl-adenina Tetrahydropyranyl-benzyl-adenina Tetrahydropyranyl-benzyl-adenina

11 Anticitoquininas

12 Actividad comparada

13 Factores de Sensibilidad RECEPTIVIDAD cambio en número de receptores AFINIDADcambio en receptores por modificaciones covalentes o cambios alostéricos causados por unión de una molécula al receptor CAPACIDAD DE RESPUESTAcambios en la cadena de eventos posteriores a la unión del RC al receptor EFICIENCIA DE ABSORCIONcambios en el sistema de absorción de RC METABOLISMOdegradación endógena

14 Sitios de síntesis Raíces Raíces Meristemos de raíz y tallo Meristemos de raíz y tallo Cambium Cambium Tejidos de almacenamiento (conjugados) Tejidos de almacenamiento (conjugados) Tejidos en crecimiento Tejidos en crecimiento –Semillas –Frutos –Raíces –Yemas laterales –Endospermo líquido

15 Biosíntesis

16 Ruta del Acido Mevalónico

17

18 Síntesis a partir de tRNA 1. En tRNA predomina isómero cis y en la planta predomina trans 2. En callos de tabaco que no necesitan ck para crecer la tasa de degradación de tRNA-z no es suficiente para mantener el nivel de ck libre observado

19 Conjugación Combinación reversible de citoquininas con diferentes compuestos y se usan en momentos específicos Combinación reversible de citoquininas con diferentes compuestos y se usan en momentos específicos Se almacenan en vacuolas y/o ret. endopl. Se almacenan en vacuolas y/o ret. endopl. Compuestos son transportables Compuestos son transportables Tipo de conjugación depende de especie y de etapa del desarrollo Tipo de conjugación depende de especie y de etapa del desarrollo Se puede combinar con: Se puede combinar con: Glucosa, ribonucleósidos y ribonucleótidos

20 Conjugación Intermediarios en síntesis?

21 Catabolismo Remoción irreversible de citoquininas Remoción irreversible de citoquininas Vía Citoquinina oxidasa Vía Citoquinina oxidasa Isopentenil adenina adenina3 metyl-2-butenal + Citoquinina oxidasa

22 N-conjugación

23 UREA ZEATINA

24 Ribonucleótido de zeatina Ribonucleótido de zeatina –Forma más común de transporte Bidireccional Bidireccional Transporte

25 Homeostasis Auxina Conjug. de Auxina Metabolitos Inactivos Adenina y derivados de adenina Ck oxidasa Precursores de citoquinina AMP Isopentenylpirofosfato Citoquininas activas Conjugados inactivos Zeatina, ribosido de Z Isopentenyladenina Isopentenyladenosina 7 y 9 N-glucósidos O-glucósidos B-glucosidasa

26 Efectos Fisiológicos En combinación con auxinas regulan la relación parte aérea:raiz En combinación con auxinas regulan la relación parte aérea:raiz Regula dominancia apical Regula dominancia apical –Activa crecimiento de yemas laterales Induce división celular Induce división celular Induce formación de órganos in vitro Induce formación de órganos in vitro Retarda senescencia de hojas Retarda senescencia de hojas En combinación con etileno y luz regula el crecimiento de dicots en la oscuridad En combinación con etileno y luz regula el crecimiento de dicots en la oscuridad

27 División Celular Auxina Agostino y Kiever, 1999 Auxinas Citoquininas Sacarosa Señales específicas Regulación metabólica

28 División celular y giberelinas mRNA de cdc activada por Giberelinas mRNA de ciclina Síntesis de DNA Acumulación de células en G2 Alista células para entrar a M

29 Citoquininas y morfogénesis A. Reyes

30 Senescencia

31

32 Agrobacterium tumefaciens

33 Otros efectos fisiológicos Estimula pérdida de agua por transpiración Estimula pérdida de agua por transpiración Elimina dormancia en algunas semillas Elimina dormancia en algunas semillas Estimula formación de tubérculos Estimula formación de tubérculos

34 Genética Molecular Respuesta molecular asociada al crecimiento 1.Receptor 2.Transducción 3.Respuesta Rápida 1.Bomba de protones 2.Secreción 4.Respuesta Lenta 1.Activación de proteínas reguldoras 2.Síntesis de mRNA 3.Síntesis de proteínas de crecimiento

35 Sistema de dos componentes Kakimoto, 2003

36 Genes asociados a auxinas

37 Structures of cytokinin receptors and other proteins of the cytokinin signalling pathway. Amino acids that participate in the phosphorelay are circled. Other characteristic consensus motifs are also indicated. Mutations that lead to loss of function in CRE1/AHK4 are shown below the CRE1/AHK4 structure [17,20]. Abbreviations: aa, amino acids; AD, acidic domain; CHASE, cyclases/histidine kinases associated sensory extracellular; GARP, DNA-binding motif; HK, histidine kinase; LB, putative ligand binding domain; NLS, nuclear localisation signal; OD, output domain; RD, receiver domain; RLD, receiver-like domain; TM, transmembrane domain. Domains are according to [12,27,34,38]. A longer open reading frame of CRE1 coding for additional 23 amino acids at the N-terminal end was also identified

38 Kakimoto, 2003 Tipo B: activador de TC no influenciado por ck Tipo A: represor de TC, influenciado por ck Type A no fosforilado inhibe la TC inducida por Tipo B, su fosforilación permite TC de Tipo B. Tipo B sintetiza Tipo A (autoregulación) ARR: arabidopsis response regulator

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42 Fig. 1. Model for the cytokinin multistep two-component circuitry through histidine (H), and aspartate (D) phosphorelay, involving histidine-kinase receptors (HK), phosphotransfer proteins (HPT), a pseudo–HPT with an asparagine (N) instead of the D, and A-type and B-type RRs. Each signaling step is executed by a family of genes that largely act redundantly, as illustrated. B Müller, J Sheen Science 2007;318:68-69


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