Dra. Patricia Coello Coutiño

Laboratorio 105 Conjunto E
Teléfono: 56225280

e-mail pcoello@servidor.unam.mx

Licenciatura en Biología, UNAM
Doctorado en Ciencias Químicas (Bioquímica), UNAM Postdoctorado en la Universidad de Columbia-Missouri, USA

Cambios bioquímicos y moleculares asociados con la deficiencia de fosfato
Las plantas son organismos sésiles que tienen que soportar y adaptarse a las condiciones cambiantes del medio ambiente. El fósforo (P) es uno de los macronutrimentos que en condiciones limitantes, detiene el desarrollo y abate la productividad de las plantas.
 Muchos suelos agrícolas a nivel mundial, tienen concentraciones muy bajas de fosfato (Pi), que es la forma asimilable de P. Esta situación se presenta debido a que la naturaleza química tan reactiva del Pi lo lleva a formar complejos tanto orgánicos como inorgánicos haciéndolo poco disponible para las plantas.
Los suelos por tanto, tienen una fracción elevada de P, pero concentraciones muy bajas (< 10 uM) de Pi.  Desde hace varios años, se ha puesto particular interés en el estudio de adaptaciones morfológicas y bioquímicas que le permitan a las plantas solubilizar el P presente en el suelo, incrementar la cantidad de Pi asimilable y además optimizar el Pi asimilado.

Nuestro grupo ha trabajado con diferentes variedades de frijol y hemos encontrado que algunas de ellas pueden crecer bien bajo condiciones de falta de Pi, lo que implica una distribución óptima del Pi intracelular. Estas variedades tienen modificaciones bioquímicas importantes como la expresión de fosfatasas que se inducen por deficiencia de Pi.

En el caso de otro sistema vegetal como Arabidopsis thaliana existen fosfatasas que se excretan a la rizósfera y esto les permite mineralizar algunos de los compuestos orgánicos fosfatados ahí presentes.

Tanto las fosfatasas intracelulares como las extracelulares se inducen por deficiencia de Pi y tienen un papel importante en la distribución del P.

 

El  mecanismo de transducción de señales involucrado en la promoción de estos cambios no es conocido.

Nosotros hemos identificado algunos genes que codifican para proteínas que pudieran funcionar en la señalización y nos hemos avocado a su estudio.
Una de ellas es un regulador de respuesta tipo A (PvRR1) que forma parte del sistema de dos componentes. En raíces de frijol, el mensaje y la proteína se estimulan por deficiencia de Pi. Existe un efecto negativo

Líneas de investigación

Identificación y caracterización de genes expresados en respuesta a la deficiencia en fosfato en plantas de frijol (Phaseolus vulgaris). Responsable Dra. Patricia Coello. Colaboradores Dr. Eleazar Martínez y Dr. Rogelio Rodríguez.

Transdución de señales durante la deficiencia de fosfato. Responsable Dra. Patricia Coello. Colaborador Dr. Eleazar Martínez.

Identificación y caracterización de pirofosfatasas asociadas con la respuesta a deficiencia de fósforo en plantas. Responsable Dr. Rogelio Rodríguez Sotres.
Análisis de las respuestas bioquímicas y moleculares de genotipos de frijol a la deficiencia en fosfato. Responsable Dr. Eleazar Martínez. Colaborador Dra. Patricia Coello.

Publicaciones Seleccionadas

Biochemical characterization and expression of RLK4 a receptor-like kinase from Arabidopsis thaliana. Coello P, Sasseen A., Haywood V., Davis KR and Walker JC (1999). Plant Sci.142:83-91.
 
ARR6, a response regulator from Arabidopsis thaliana is regulated by plant nutritional status. Coello P and Polacco J (1999). Plant Sci.143:211-220.
Generation of low phytic acid Arabidopsis seeds expressing an E. coli phytase during embryo development. Coello P., Maughan J., Mendoza A., Philip R., Bollinger DW., Veum T., Vodkin L and Polacco J (2001). Seed Sci. Res. 11:285-291.
 
Purification and characterization of secreted acid phosphatase in phosphorus-deficient Arabidopsis thaliana. Coello P (2002). Physiol. Plantarum 116:293-298.
Respuesta a la deficiencia en fosfato de dos genotipos de frijol (Phaseolus vulgaris L.) contrastantes en su capacidad de crecer en suelos con bajo contenido de fósforo. Parra C., Martínez-Barajas E., Acosta J y Coello P (2004). Agrociencia 38(2)131-139.
 
Possible role of R1 protein on starch accumulation in bean seedling (Phaseolus vulgaris L.) under phosphate deficiency. Bernal L, Coello P y Martínez-Barajas E (2005) J Plant Physiol. 162, 970-976.
Soybean  (Glycine max) response to phosphate deficiency. Fragoso Selene, Martínez-Barajas E, Vázquez- Santana S, Acosta J y Coello P. Agrociencia 39:303-310 (2005).
 
Characterization of two soluble inorganic pyrophosphatases from Arabidopsis thaliana. Ernesto Navarro-De la Sancha, Martha Patricia Coello-Coutiño, Lilian G. Valencia-Turcotte, Eric E. Hernández-Domínguez and Rogelio Rodríguez-Sotres (2007). Plant Science 172:796-807.
Efecto de la deficiencia de fósforo sobre el metabolismo de carbono en plántulas de frijol. Lilia Bernal, Patricia Coello, Jorge Acosta y Eleazar Martínez-Barajas (2007). Agrociencia 41:417-423.
 
Quantitative conversion of phytate to inorganic phosphorus in soybean seeds expressing a bacterial phytase.Kristin D. Bilyeu , Peiyu Zeng , Patricia Coello , Zhanyuan J. Zhang , Hari B. Krishnan , April Bailey , Paul R. Beuselinck , and Joe C. Polacco (2008). Plant Physiol.146:468-477.
SnRK1 isoforms, AKIN10 and AKIN11, are differentially regulated in Arabidopsis plants under phosphate starvation. Fragoso Selene, Espíndola Laura, Páez-Valencia J, Gamboa A, Camacho Y, Martínez-Barajas E, Coello P (2009) Plant Physiol (en prensa).
   

Grupo de Investigación
 

Selene Fragoso Iñiguez.
Estudiante de Doctorado.
Laura Espíndola Serna.
Estudiante de Maestría.
Natalia Gutiérrez Granados.
Estudiante de Licenciatura.
Samantha Gaytán Mondragón.
Estudiante de Licenciatura.