No label defined (Q3138839)
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Project 0.5922658630483787 in Spain
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | No label defined |
Project 0.5922658630483787 in Spain |
Statements
95,408.5 Euro
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190,817.0 Euro
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50.0 percent
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1 January 2018
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31 December 2020
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AGENCIA CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTIFICAS
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46250
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LAS PLANTAS CRECEN NORMALMENTE EN CONDICIONES NORMOXICAS PERO PARTE DE SUS ORGANOS O TEJIDOS EXPERIMENTAN CON RELATIVA FRECUENCIA BAJA DISPONIBILIDAD DE O2 (HIPOXIA). LAS CONDICIONES HIPOXICAS SON NORMALMENTE TRANSITORIAS Y EL DESARROLLO PROGRESA MEDIANTE UNA TRANSICION A NORMOXIA. LA HIPOXIA ES INCLUSO MAS COMUN EN PLANTAS BAJO CONDICIONES AMBIENTALES ADVERSAS TALES COMO LAS EXPERIMENTADAS EN CAMPOS INUNDADOS TRAS LLUVIAS TORRENCIALES. EL PROCESO DE DES-OXIGENACION (DE-OX) QUE SUFREN LAS PLANTAS EN HIPOXIA ESTA ACOMPAÑADO POR CAMBIOS EN EL METABOLISMO, LA EXPRESION GENICA Y LA ESTABILIDAD Y MODIFICACION DE PROTEINAS. EN PARTICULAR, LAS PLANTAS BAJO HIPOXIA PRODUCEN OXIDO NITRICO (NO) COMO CONSECUENCIA DE LA UTILIZACION DE NITRITO EN LUGAR DE OXIGENO MOLECULAR COMO ACEPTOR DE ELECTRONES DE LA CADENA RESPIRATORIA MITOCONDRIAL. LAS FUNCIONES DEL O2 Y DEL NO ESTAN INTIMAMENTE LIGADAS AL CONTROL DE LA DEGRADACION DE FACTORES DE TRANSCRIPCION (TFS) DEL GRUPO VII DE LA FAMILIA ERF A TRAVES DE UN PROCESO PROTEOLITICO MEDIADO POR LA SECUENCIA N-TERMINAL (DEGRON) QUE REQUIERE DE ARGINILACION DEL EXTREMO N-TERMINAL. ESTE PROCESO ES EN SI MISMO RELEVANTE PARA EL CONTROL DE LAS RESPUESTAS A HIPOXIA. CUANDO LAS CONDICIONES HIPOXICAS DESAPARECEN, LAS PLANTAS EXPERIMENTAN UN PROCESO DE RE-OXIGENACION (RE-OX) QUE TERMINAN EN CONDICIONES NORMOXICAS DE NUEVO, Y QUE OCURREN EN PARALELO CON UNA ELEVADA PRODUCCION DE ESPECIES REACTIVAS DE OXIGENO (ROS). ESTAS ESPECIES SON DELETEREAS PARA LA PLANTA Y EN SU DETOXIFICACION PARECE JUGAR UN PAPEL IMPORTANTE EL NO PRODUCIDO DURANTE LA HIPOXIA. LOS OBJETIVOS 1 Y 2 DE ESTE PROYECTO PLANTEAN LA CARACTERIZACION MOLECULAR DE LOS EVENTOS QUE TIENEN LUGAR DURANTE DE-OX Y RE-OX MEDIANTE UNA COMBINACION DE ESTRATEGIAS NO DIRIGIDAS BASADA EN HERRAMIENTAS OMICAS, Y OTRA MAS DIRIGIDA A LA FUNCION DE TFS. PONDREMOS UN ENFASIS ESPECIAL EN COMPONENTES REGULADORES QUE ESTEN RELACIONADOS CON LA HOMEOSTASIS Y SEÑALIZACION DEL NO. ESTAS APROXIMACIONES SE BENEFICIARAN DE LA DISPONIBILIDAD EN EL LABORATORIO DE UNA AMPLIA COLECCION DE MUTANTES Y LINEAS TRANSGENICAS SOBREEXPRESORAS DE CADA UNO DE LOS COMPONENTES IMPLICADOS EN LA HOMEOSTASIS Y SEÑALIZACION DEL NO, DE LA RUTA PROTEOLITICA DIRIGIDA POR LA SECUENCIA N-TERMINAL, DE LOS FACTORES ERFVII, Y DE UNA COLECCION DE LINEAS QUE EXPRESAN CONDICIONALMENTE ALREDEDOR DE 1000 TFS DE ARABIDOPSIS. ESTE PROYECTO SE COMPLETA CON UN TERCER OBJETIVO QUE CONTEMPLA LA TAN ANSIADA GENERACION DE SENSORES IN PLANTA DE NO. ESTE OBJETIVO SE FUNDAMENTA EN EL MECANISMO SENSOR DE NO BASADO EN LA OXIDACION MEDIADA ESTRICTAMENTE POR O2 Y NO DEL RESIDUO C2 DE LOS FACTORES ERFVII Y SU DEGRADACION DEPENDIENTE DE SU SECUENCIA N-TERMINAL (DEGRON). LOS SENSORES QUE PRETENDEMOS GENERAR EXPRESARAN FUSIONES TRADUCCIONALES DE PROTEINAS REPORTADORAS (FLUORESECENTES O LUCIFERASAS) CON EL DEGRON CORRESPONDIENTE QUE, SI FUNCIONAN CORRECTAMENTE, PERMITIRAN LA CUANTIFICACION DE LOS NIVELES ENDOGENOS DE NO EN LAS PLANTAS. FINALMENTE, SI LOS DEGRONES ENSAYADOS FUNCIONAN CORRECTAMENTE HAREMOS UNA EXPLORACION PRELIMINAR DE LAS POTENCIALIDADES BIOTECNOLOGICAS DE UNA HERRAMIENTA COMO ESTA PARA CONTROLAR LA DEGRADACION DE PROTEINAS DE INTERES AGRICOLA. (Spanish)
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PLANTS USUALLY GROW UNDER NORMOXIC CONDITIONS BUT IT IS RELATIVELY COMMON THAT CERTAIN ORGANS/TISSUES UNDERGO LOW O2 AVAILABILITY (HYPOXIA) THROUGHOUT DEVELOPMENT. HYPOXIC CONDITIONS ARE USUALLY TRANSIENT AND DEVELOPMENT PROGRESS WITH THE TRANSITION TO NORMOXIA. HYPOXIA IS EVEN MORE FREQUENT WHEN PLANTS FACE ADVERSE ENVIRONMENTAL CONDITIONS SUCH AS FLOODING AFTER HEAVY RAINFALLS. THE DE-OXYGENATION (DE-OX) PROCESS THAT PLANTS UNDERGO UNDER HYPOXIA IS ACCOMPANIED BY CHANGES IN THE METABOLISM, GENE EXPRESSION AND MODIFICATION AND STABILITY OF PROTEINS. IN PARTICULAR, PLANTS PRODUCE NITRIC OXIDE (NO) UNDER HYPOXIA AS A RESULT OF MITOCHONDRIAL RESPIRATION CHAIN USING NITRITE INSTEAD OF O2 AS ELECTRON ACCEPTOR. THE FUNCTIONS OF O2 AND NO ARE TIGHTLY LINKED TO THE CONTROL OF THE PROTEOLYSIS OF GROUP VII OF ERF TRANSCRIPTION FACTORS (TFS) THROUGH AN N-TERMINAL SEQUENCE (DEGRON)-MEDIATED DEGRADATION PROCESS, WHICH OCCURS THROUGH THE SO-CALLED ARG/N-END RULE PATHWAY. THIS PROCESS IS ITSELF RELEVANT TO CONTROL THE RESPONSES TO HYPOXIA. WHEN HYPOXIC CONDITIONS ARE OVER, PLANTS EXPERIENCE A RE-OXYGENATION (RE-OX) PROCESS THAT ENDS WITH NORMOXIC CONDITIONS. RE-OXYGENATION PROCESS RUNS WITH THE STRONG PRODUCTION OF REACTIVE OXYGEN SPECIES (ROS). THE HIGH LEVELS OF ROS MAY BE DELETERIOUS FOR THE PLANT AND IT HAS BEEN REPORTED THAT NO MAY PLAY AN ESSENTIAL ROLE COUNTERACTING ROS-TRIGGERED EFFECTS. IN THE OBJECTIVES 1 AND 2 OF THIS PROJECT, WE WILL ADDRESS THE MOLECULAR CHARACTERIZATION OF THE EVENTS OCCURRING DURING DE-OX AND RE-OX BY USING A COMBINATION OF NON-BIASED OMICS-BASED SEARCHING FOR REGULATORY AND SIGNALING FACTORS, AND A TARGETED APPROACH FOCUSING ON TFS. SPECIAL EMPHASIS WILL BE PUT ON THE REGULATORY COMPONENTS RELATED TO NO HOMEOSTASIS AND SIGNALING. THESE APPROACHES WILL LARGELY BENEFIT FROM THE AVAILABILITY IN THE LAB OF A COLLECTION OF MUTANTS AND OVER-EXPRESSING TRANSGENIC LINES CORRESPONDING TO MOST OF THE COMPONENTS INVOLVED IN NO HOMEOSTASIS AND SIGNALING, THE N-END RULE PROTEOLYTIC PATHWAY AND ERFVIIS, AND A COLLECTION OF TRANSGENIC LINES CONDITIONALLY EXPRESSING AROUND 1000 ARABIDOPSIS TFS. THE PROJECT IS COMPLETED BY A THIRD OBJECTIVE THAT WILL ADDRESS THE EAGERLY AWAITED GENERATION OF IN PLANTA NO SENSORS. OUR RATIONALE FOR THIS OBJECTIVE IS BASED ON THE NO SENSING MECHANISM WE PROPOSED LATELY THAT INVOLVES THE O2 AND NO-DEPENDENT OXIDATION OF C2 RESIDUE OF ERFVIIS AND THEIR SUBSEQUENT DEGRADATION THROUGH THE N-END RULE PATHWAY MACHINERY. THE NO SENSOR WE INTEND TO CONSTRUCT WILL EXPRESSED TRANSLATIONAL FUSIONS OF N-TERMINAL DEGRONS WITH REPORTER FLUORESCENT OR LUCIFERASE PROTEINS, AND, IF SUCCESSFUL, THEY WILL ALLOW THE QUANTIFICATION OF ENDOGENOUS NO LEVELS IN PLANTS. FINALLY, IF TESTED DEGRONS WORK PROPERLY, WE PLAN TO MAKE A PRELIMINARY STUDY OF THE BIOTECHNOLOGICAL POTENTIAL OF THIS TOOL TO CONTROL THE DEGRADATION OF PROTEINS WITH AGRICULTURAL INTEREST. (English)
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Valencia
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Identifiers
BIO2017-82945-P
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