Genómica y Proteómica en plantas

Presentación del tema: "Genómica y Proteómica en plantas"— Transcripción de la presentación:

1 Genómica y Proteómica en plantas
Biotecnología Vegetal 2008

2 * primer organismo vegetal con el genoma secuenciado
Arabidopsis thaliana * seq por The Arabidopsis Genome Initiative Nature (2000) 408, * primer organismo vegetal con el genoma secuenciado * aprox genes * codifica proteinas de familias Oryza sativa (Arroz) * seq por Syngenta & Myriad Genetics Science (2002) 296, 79-92 * aprox genes Desde 1995, mas de 180 organismos secuenciados 3 de plantas superiores (Phopulus trichicarpa, (Black Cottonwood) 2004 seq por DOE)

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6 Características de los genomas vegetales
TAMAÑO: es variable en diferentes especies de plantas

7 Características de los genomas vegetales
SECUENCIAS DISPERSAS Y REPETITIVAS: Probablemente derivadas de transposones Presentes en otros genomas eucariotas Se dividen en 2 tipos Clase I: Retrotrasnsposones que replican a través de intermediario de RNA (alto numero en cada round de transposision) Clase II: Se mueven directamente como DNA, cambian de posición sin incremento en número A. thaliana % de su genoma son elementos transponibles

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9 Mayoría de las plantas son poliploides n>2
Múltiples genomas Mayoría de las plantas son poliploides n>2 Arabidopsis ---- diploide Trigo 6x Frutilla 10 x 2x, 4x o 6x Desventajas a mayor carga genética, mayores problemas para mejoramiento genético

10 Identificación de genes por mutagénesis
Importante conocer si los genes u ORF tienen alguna función 2 estrategias introducción de un gen en un organismo KO por mutagénesis Estrategias más utilizadas en plantas Mutagénesis insercional TILLING (mutagenesis quimica + PCR) RNAi

11 Mutagénesis insercional
KO de genes Se elimina la actividad de un gen o su producto En plantas metodologías mas comunes son inserción de T-DNA o transposón Tecnología T-DNA

12 Base de datos con 50.000 inserciones en Arabidopsis
SIGnAL (Salk Institute Genomics Analysis Laboratory) Otros sitios Arabidopsis Knockout Facility at the University of Wisconsin.

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14 Generación de mutantes insercionales por T-DNA

15 Análisis de T-DNA mutants

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18 Mutante nula con única inserción en el gen de interés

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23 Perfil de Expresión - Genómica funcional Estudio de la expresión de genes
EST sequencing Diferential Display cDNA microarrays

24 cDNA microarrays -----
Ventajas se pueden monitorear la expresión de alto numero de genes chip de Arabidopsis con 2prox genes Chips pueden producirse a partir de cDNA a partir de oligos sintetizados También pueden ser de 1 o 2 colores de detección 2 colores 1 color

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26 Proteómica Es el estudio en gran escala de proteínas: estructura, localización y función Constituye el paso siguiente luego de la genómica Es más complejo su estudio. El número de proteínas puede ser un orden superior al de genes Diversidad dada por ej por splicing alternativo, proteínas oligoméricas, diferencias de expresión en distintos tejidos, modificaciones postraduccionales de proteínas, etc

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28 Esquema genereral de estudio de proteínas en gran escala

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30 Parte de la proteómica estudia las interacciones entre proteínas
Yeast o Bacterial two hybrid systems Co-inmunoprecipitación Cromatografía de afinidad Microarrays de proteínas

31 Protein Arrays Detect proteins monitoring protein expression levels
Investigate protein interactions and functions make possible the parallel multiplex screening of thousands of interactions, protein-antibody, protein-protein, protein-ligand protein-drug, enzyme-substrate screening multianalyte diagnostic assays

32 2D-Blue Native gels

33 2D- DIGE (Differential gel electrophoresis)

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