Dr. Javier Plasencia de la Parra


Departamento de Bioquímica
Facultad de Química, UNAM Lab. 101 Conjunto E.
Tel. 52-55-56225275.
Fax. 52-55-56225329

javierp@servidor.unam.mx

 Lic. Químico Farmacéutico Biológo
Profesor titular A. Facultad de Química UNAM
Maestría: Fitopatología. Universidad de Minnesota. U.S.A
Doctorado: Fitopatología. Universidad de Minnesota. U.S.A
NI: Nivel II

Líneas de investigación

 Función de esfingolípidos en patogénesis y en respuesta de defensa de la planta.

Los esfingolípidos son lípidos polares muy abundantes en las membranas plasmáticas y celulares de células eucariontas. Además de su función estructural, estas moléculas y sus intermediarios tienen funciones de señalización. Estamos estudiando estas funciones en la interacción entre el hongo patógeno Fusarium verticillioides y su hospedero natural, el maíz. Otra estrategia que hemos abordado para definir la función de estas moléculas es mediante el silenciamiento génico en plantas de Nicotiana benthamiana de los genes de las enzimas que participan en la biosíntesis de esfingolípidos.

Proteínas de ciclo celular y metabolismo de DNA.

Los reguladores del ciclo celular están altamente conservados entre mamíferos y angiospermas.

Uno de estos reguladores es la proteína de retinoblastoma que controla la proliferación y diferenciación celular. En el genoma de maíz hay tres genes de esta proteína y hemos aislado uno de ellos lo que nos ha permitido estudiar su estructura y expresión durante el desarrollo de la planta.

Otra enzima de maíz que estudiamos es la timidina cinasa que participa en la vía de salvamento de nucleótidos, precursores del DNA, y cuya actividad incrementa durante la división celular. Además de estudiar la expresión, actividad y regulación de esta proteína, la presencia de mutantes en Arabidopsis thaliana nos permitirá determinar su función en procesos de replicación y reparación del DNA.

Detección molecular de fitopatógenos y organismos modificados genéticamente.

Hemos desarrollado métodos para la detección específica de cepas de Fusarium verticillioides productoras de la micotoxina fumonisina B1, y de cepas patógenas de Fusarium sp. que infectan las raíces de plantas de Agave tequilana. También participamos en proyectos sobre el establecimiento y comparación de técnicas moleculares para la detección de transgenes en maíz.

 Publicaciones

Plasencia, F.J. & Y. Rosenstein. 1990. Effect of in vivo administration of T-2 toxin on peritoneal murine macrophages. Toxicon. 28: 559-567.
 
Plasencia, J., C.J. Mirocha, R.J. Pawlosky, and J.F. Smith. A. Analysis of zearalenone and zearalenol in urine of ruminants using gas chromatography-mass spectrometry. 1990. Journal of Association Official Analytical Chemists. 73:973-980.
Plasencia, J. and C.J. Mirocha. 1991. Isolation and characterization of zearalenone sulfate produced by Fusarium spp. Applied and Environmental Microbiology.57: 146-150.   Sundaram, S., Plasencia, J. and E.E. Banttari. 1991. Enzyme-linked immunosorbent assay for detection of Verticillium spp. using antisera produced against V. dahliae from potato Phytopathology. 81: 1485-1489.
Plasencia, J., Jemmerson, R., and Banttari, E.E. 1996. Production and characterization of monoclonal antibodies to Verticillium dahliae and development of a quantitative immunoassay for fungal biomass  Phytopathology. 86: 170-176.   Plasencia, J., and Banttari, E.E. 1997. Comparison between a culture plate method and an immunoassay to evaluate vascular colonization of potato by Verticillium dahliae. Plant Disease 81: 53-56.
García, E., Orjuela, D., Camacho, Y., Zuñiga, J.J., Plasencia, J., Vázquez-Ramos, J.M. 1997. Comparison among DNA polymerases 1,2 and 3 from maize embryo axes. A DNA primase activity copurifies with DNA polymerase 2. Plant Molecular Biology 33: 445-455. 1997.   Herrera, I., Sánchez, M. P., Molina, J., Plasencia, J., Vázquez-Ramos, J.M. 2000. Proliferating cell nuclear antigen expression in  maize seed development and germination. Regulation by phytohormones and its association with putative cell cycle proteins.2000. Physiologia Plantarum. 110: 127-134.
García, E., Laquel, P., Castroviejo, M., Plasencia, J., Vázquez-Ramos, J. 2002. Maize replicative -type DNA polymerase: separation of polymerase and primase activities and recognition of primase subunits. Physiologia Plantarum 114: 533-539.   Cruz-García, F., Gómez, A., Zuñiga, J.J., Plasencia, J., Vázquez-Ramos, J.M. 2003. Cloning and characterization of a COBRA-like gene expressed de novo during maize germination. Seed Science Research. 13: 209-217.
Quirasco, M., Schoel, B., Plasencia, J., Fagan, J., Gálvez, A. 2004. Suitability of real-time quantitative polymerase chain reaction and enzyme-linked immunosorbent assay for Cry9C detection in Mexican corn tortillas: Fate of DNA and protein after alkaline cooking. Journal of AOAC International. 87: 639-646.   Plasencia, J. 2004. Aflatoxins in Maize: A Mexican Perspective. Journal of Toxicology-Toxin Reviews. 23: 155-177.
Gutiérrez-Najera, N., Muñoz-Clares, R.A., Palacios-Bahena, S., Ramírez, J., Sánchez-Nieto, S., Plasencia, J., Gavilanes-Ruíz, M. 2005. Fumonisin B1, a sphingoid toxin, is a potent inhibitor of the plasma membrane H+-ATPase. Planta. 221: 589-596. 2005.   Sánchez-Rangel, D., SanJuan-Badillo, A., Plasencia, J. 2005. Fumonisin Production by Fusarium verticillioides strains isolated from maize in Mexico and development of a polymerase chain reaction to detect potential toxigenic strains. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 53: 8565- 8571.

Proyectos

Apoyo financiero dentro del Convenio UNAM-Allied Domecq para el proyecto: “Limitantes en el establecimiento de hijuelos de Agave tequilana Weber; Análisis molecular de patógenos que causan marchitez y desarrollo de una prueba diagnóstica”. Periodo: 2002-2004.. Función: Responsable.
Apoyo financiero fondo sectorial mixto SEP-CONACYT para el proyecto “Función de los esfingolípidos en la transducción de señales desencadenada por patógenos en plantas”. Periodo: 2003-2006. Función: Participante. (Responsable: Dra. Marina Gavilanes Ruíz).
Apoyo financiero del programa UC-MEXUS para el proyecto: “Sphingolipids In The Structure And Function Of Microdomains In The Plant Plasma Membrane”. Periodo: 2003-2004. Función: Participante. (Responsable: Dra. Marina Gavilanes Ruíz)
Apoyo financiero del programa DGAPA-PAPIIT UNAM para el proyecto: “Caracterización Bioquímica y Funcional de la Timidina Cinasa de Plantas”. Periodo: 2005-2006. Monto aprobado para el primer año: Función: Responsable.
Apoyo financiero del Fondo Sectorial de Investigación Ambiental SEMARNAT-CONACYT para el proyecto “Análisis comparativo de técnicas de laboratorio para la detección y cuantificación de proteínas y ADN exógeno en maíz”. Periodo: 2005-2006. Función: Participante. (Responsable: Dra. Maricarmen Quirasco Baruch)
Apoyo financiero de CONACYT. Convocatoria SEP- Investigación Básica para el proyecto “Respuesta de defensa contra patógenos en semillas en germinación: Infección de maíz por Fusarium verticillioides. Periodo: 2007- 2009. Función: Responsable.

Docencia

LA ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VIVOS.

A) LA ESTRUCTURA DE LA CÉLULA.

Las dimensiones celulares. Diversidad celular. Correlación estructura función. La membrana celular. El citoesqueleto. El retículo endoplásmico. El aparato de Golgi. Los lisosomas. Las vacuolas. Los peroxisomas y los glioxisomas. Las mitocondrias. Los cloroplastos. El núcleo.

B) FUNDAMENTOS QUÍMICOS.

Tipos de enlaces químicos. Enlaces Covalentes. Enlaces No covalentes: puentes de H, interacciones hidrofóbicas, electrostáticas y de Van der Waals. Estructura del agua. El pH. Sistemas amortiguadores de pH.

ESTRUCTURA DE LAS PROTEÍNAS.

Los veinte aminoácidos. Estructura y propiedades. El enlace peptídico y sus características. La estructura primaria de las proteínas.

Estructura secundaria. La hélice-a, las hojas-b y los giros. Niveles superiores de estructuración. Dominios, estructura terciaria y estructura cuaternaria.

TÉCNICAS DE ESTUDIO Y PURIFICACIÓN DE PROTEÍNAS.

Fraccionamiento de mezclas de proteínas. Precipitación, ultrafiltración y centrifugación. Técnicas de separación de proteínas. Cromatografía de intercambio iónico, de filtración en gel y de afinidad.
Técnicas analíticas para proteínas. Electroforesis, electroenfoque y electroforesis bidimensional. Inmunodetección de proteínas en papel.

Determinación de la estructura primaria.
Degradación de Edman, digestión proteolítica y química. Comparación de secuencias de aminoácidos. Cristalografía de rayos-X. Síntesis de péptidos en fase sólida.

FUNCIONES DE LAS PROTEÍNAS.
LAS PROTEÍNAS DE TRANSPORTE DE O2 Y LA COLÁGENA.

El grupo Hemo y su sitio de anclaje.
Estructura terciaria de la mioglobina y de la hemoglobina, comparación de sitios de unión y de residuos críticos. Estructura cuaternaria de la hemoglobina y su relación con la cooperatividad en la unión al O2. El alosterismo a nivel molecular. Regulación de la afinidad por el oxígeno. Efecto Bohr y papel del 2,3 BPG.

La colágena. La glicina y la prolina en la estructura de la colágena. Glicosilación y entrecruzamiento.

La colágena como ejemplo de proteínas que sufren modificaciones postraduccionales.

LAS ENZIMAS. ACTIVIDAD, CINÉTICA E INHIBICIÓN.

Nomenclatura. Propiedades. Cofactores. Características de las reacciones enzimáticas.

La energía de activación. El modelo cinético de Henri, Michaelis y Menten. Determinación de Km, Vmax y kcat. Significado del parámetro kcat/Km.

Efectos del pH y la temperatura en la actividad catalítica de las enzimas.

Inhibición de la actividad enzimática. Inhibición reversible de las enzimas. Inhibidores competitivos, no competitivos y acompetitivos. Uso de inhibidores como agentes terapéuticos.

MECANISMOS DE ACCIÓN DE ENZIMAS.

Factores que contribuyen a la acción enzimática a nivel molecular. Enlaces débiles en la unión E-S.
Orientación correcta de los sustratos. Enlaces de hidrógeno entre la lisozima y su sustrato.
La lisozima como ejemplo de la distorsión de un enlace en la catálisis enzimática.
La ribonucleasa como ejemplo de catálisis ácido base. La carboxipeptidasa A como ejemplo de catálisis coadyuvada por metales. La quimotripsina como un ejemplo de catálisis covalente.
La tríada catalítica de las serín proteasas como ejemplo de la transferencia de carga como mecanismo de catálisis.
Estabilización del estado de transición como contribuyente a la catálisis.

REGULACIÓN DE LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA.

Modulación alostérica de la actividad enzimática.
Inhibición por retroalimentación.
Papel de los inhibidores alostéricos en la regulación celular.
Unión cooperativa de un sustrato. La cinética sigmoidal y el modelo de Hill.
Zimógenos y la activación por proteólisis. La fosforilación y desfosforilación de las enzimas.

 
ESTRUCTURA DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS.

Componentes estructurales del DNA. Bases: Purina y Pirimidinas. Pentosas. Nucleósido y Nucleótido. La Doble Hélice de Watson y Crick, DNA B.
El DNA como portador de información genética.

DNA circular. Superenrollamiento del DNA. Organización del DNA en los cromosomas. El nucleosoma.

TÉCNICAS DE ESTUDIO DE ÁCIDOS NUCLÉICOS.

Aislamiento y purificación del DNA. Enzimas de restricción.
Electroforesis de ácidos nucleicos en geles de agarosa y poliacrilamida.
Identificación de fragmentos de DNA mediante hibridación con sondas conocidas.
Secuenciación de fragmentos de DNA mediante el método de Sanger.
Los plásmidos y los fagos como vectores para amplificar el DNA recombinante sintético.

Ingeniería genética y biotecnología. Organismos transgénicos.

SÍNTESIS DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS.
SÍNTESIS DEL DNA. DUPLICACIÓN Y REPARACIÓN.

Desenrrollamiento del DNA. Girasas, topoisomerasas, helicasas y proteínas de unión al DNA de cadena sencilla.
Síntesis de DNA en E coli. Polimerasas de DNA I y III. Actividades de corrección de errores.
Síntesis continua y discontinua de DNA. Acciones de la primasa, la DNA pol III, la DNA pol I y la ligasa.
Mutaciones por agentes físicos y químicos. Reparación del DNA en E. coli.

Errores en la duplicación o reparación del DNA. Tasas normales de mutación.

SÍNTESIS Y MADURACIÓN DEL RNA.

Síntesis de RNA en E. coli. Papel del molde. Reconocimiento de una región promotora en el DNA.
Desenrollamiento de la doble hélice. Los promotores eucarióticos y los de los procariontes.

Factores de transcripción de los eucariontes. Reconocimiento del promotor por la subunidad sigma de la RNA polimerasa. Dirección de la síntesis de RNA. Elongación del RNA. Terminación de la transcripción.

Secuencias intensificadoras. Maduración de los RNA. Modificación postrancripcional de bases de los RNAr y RNAt. Capuchón y cola de poli-A en los RNAm eucarióticos. Edición del pre-RNAm por el “spliceosoma”

Autoempalme del RNA. RNA catalítico. Antibióticos inhibidores de la transcripción.

SÍNTESIS DE PROTEÍNAS.

El dogma central de la biología molecular actualmente. Elementos de la síntesis de proteínas: RNAm, codón, RNAt, anticodón, aminoacil-RNAt, ribosomas. Código genético. Hipótesis del bamboleo. Función de los RNAt. Estructura de los ribosomas. Los RNAr. Ensamblaje espontáneo in vitro de los componentes del ribosoma.
Etapas de la síntesis de proteínas: iniciación, elongación y terminación.
Iniciación de la traducción en E. coli. Factores de iniciación y el RNAt-fMet. Elongación. Factores solubles. Acción catalítica del ribosoma.
Hidrólisis de GTP por el factor EF-Tu y por otros más. Factores de terminación. Liberación de la proteína sintetizada. Síntesis de proteínas por ribosomas unidos al retículo endoplásmico. Las proteínas de exportación. El péptido señal, el proceso de reconocimiento y la translocación. Antibióticos inhibidores de la traducción.

REGULACIÓN DE LA EXPRESIÓN GÉNICA.

Necesidad de los cambios en la expresión génica. El modelo del operón de lactosa en E coli: regulación positiva y negativa. Modelo de represión catabólica: AMPc y la proteína CAP. Control genético de la fase lítica y lisogénica del fago lambda.

Niveles de regulación de la expresión génica en eucariontes.

Grupo

 M.C. Manuela Nájera Martínez,
Técnico Académico Estructura y expresión del gen de retinoblastoma de maíz
Expresión y actividad de la timidina cinasa de maíz.
namaezmx@yahoo.com.mx
 M.C. Mariana Rivas SanVicente,
Estudiante de Doctorado en Ciencias Bioquímicas. Silenciamiento del gen LCB2 en Nicotiana benthamiana y su efecto en la respuesta de defensa
lore_mariana@yahoo.com
 M.C. Diana Sánchez Rangel,
Estudiante de Doctorado en Ciencias Bioquímicas
Papel de los esfingolípidos en la interacción Fusarium – maíz
dianasr@hotmail.com
 Myrna Aguilar Estevez,
Estudiante de Licenciatura en Química de Alimentos
siumyr@yahoo.com.mx