Sistemas Arrecifales Puerto Morelos

Investigador Titular B, T.C.

Unidad Académica:

Unidad Académica de Sistemas Arrecifales

Área de Adscripción:

Biología Celular y Molecular de Plantas y Organismos Marinos

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Nuestra Investigación
Estudiamos el citoesqueleto y la transducción de señales en cnidarios y Symbiodinium spp. con énfasis especial en actina, RACK1 y sus ligandos, para entender su posible papel en la fisiología y simbiosis de los mismos. Enfocamos nuestros estudios en S. kawagutii en cultivo, y en los socios simbióticos S. microadriaticum y su hospedero Cassiopea xamachana. Este enfoque nos ha arrojado luz sobre la expresión de RACK1 y algunos de sus ligandos en ambos socios, y en el caso de Symbiodinium hemos logrado: a) la identificación de una proteína cognato de HSP70 que sufre desfosforilación diferencial en función de cambios en la luz; b) la observación por primera vez de la organización y desorganización del citoesqueleto de actina; c) el hallazgo del papel fundamental de actina y miosina en la función y organización en respuesta a luz, de la estructura de su cloroplasto; y d) avances en su transformación genética para estudios de genómica funcional.
Resumen del laboratorio
El laboratorio de Biología Celular y Molecular de Organismos Marinos se enfoca al estudio de proteínas del citoesqueleto y la transducción de señales en cnidarios y Symbiodinium spp. con énfasis especial en actina, RACK1 y ligandos de ambos. Utilizamos técnicas de tinción con sondas fluorescentes e inmunofluorescencia, así como RNA para hibridación in situ seguido de observaciones por microscopía. Igualmente usamos técnicas de biología molecular que incluyen el sistema de doble híbrido de levadura, y otras más convencionales para identificar secuencias, amplificarlas, clonarlas y expresarlas en sistemas heterólogos para pull-down o levantar anticuerpos y usarlos en western blot. Esto nos ha permitido visualizar el citoesqueleto de actina en Symbiodinium, y reportar el papel clave de actina y miosina en la organización de estructura y función fotosintética del cloroplasto. Por técnicas bioquímicas identificamos también una proteína que se desfosforila diferencialmente en función de estímulos de luz. Adicionalmente, hemos obtenido avances importantes en la implementación de transformaciones genéticas para estudios de genómica funcional; al respecto, logramos expresar proteínas híbridas fluorescentes en tres diversos clados de Symbiodinium. Finalmente, en nuestro modelo de S. microadriaticum y su hospedero la medusa Cassiopea xamachana estamos caracterizando la expresión diferencial de RACK1 y PKC mediante qPCR e hibridación in situ. La medusa se puede mantener en su ciclo asexual perpetuo entre larva y pólipo, y luego usar un método que reportamos con indometacina como estímulo para inducir su metamorfosis. Todos estos hallazgos nos permitirán entender la fisiología y las relaciones simbióticas cnidario-dinoflagelado.
Antecedentes del laboratorio

Nuestro interés en el estudio de actina, RACK1 y sus ligandos en la fisiología y simbiosis de organismos marinos se remonta a un interés inicial de estudiar el papel del citosqueleto de actina como un transductor intracelular de señales disparadas por estímulos externos y traducidas a respuestas bioquímicas y fisiológicas en consecuencia. Así, en un modelo vegetal encontramos la modulación de la movilidad de receptores de membrana en respuesta a cambios en el citoesqueleto de actina y tubulina. Sin embargo, el mayor catalizador fue el descubrir que la expresión de RACK1 es fundamental para la expansión celular y la integridad de los simbiosomas conteniendo bacterias endosimbiontes en nódulos simbióticos de raíces. Esto nos catapultó a estudiar a esta proteína  y sus ligandos, así como al citoesqueleto de actina en Symbiodinium y el complejo cnidario-dinoflagelado para entender mejor la fisiología y simbiosis en organismos marinos.

Instituciones con las que se participa

Nuestro laboratorio mantiene colaboraciones a nivel internacional con el grupo de simbiosis marina de la Universidad de Niza Sophia Antipolis en Francia, y en México con el Instituto de Biotecnología de la UNAM en Cuernavaca, Morelos, y con el Centro de Investigación Científica de Yucatán en Mérida, Yucatán.

 

Nuestra Investigación
Estudiamos el citoesqueleto y la transducción de señales en cnidarios y Symbiodinium spp. con énfasis especial en actina, RACK1 y sus ligandos, para entender su posible papel en la fisiología y simbiosis de los mismos. Enfocamos nuestros estudios en S. kawagutii en cultivo, y en los socios simbióticos S. microadriaticum y su hospedero Cassiopea xamachana. Este enfoque nos ha arrojado luz sobre la expresión de RACK1 y algunos de sus ligandos en ambos socios, y en el caso de Symbiodinium hemos logrado: a) la identificación de una proteína cognato de HSP70 que sufre desfosforilación diferencial en función de cambios en la luz; b) la observación por primera vez de la organización y desorganización del citoesqueleto de actina; c) el hallazgo del papel fundamental de actina y miosina en la función y organización en respuesta a luz, de la estructura de su cloroplasto; y d) avances en su transformación genética para estudios de genómica funcional.

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