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https://vitela.javerianacali.edu.co/handle/11522/16

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Browsing Posgrado by Subject "Abiotic stress"

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    A comprehensive view of aluminum stress in Oryza sativa from a systems biology perspective
    (Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2024) Sosa Arango, Chrystian Camilo; Quimbaya Gómez, Mauricio Alberto; García-Merchán, Víctor Hugo; Clavijo Buriticá, Diana Carolina
    El arroz es una de las especies vegetales más importantes para la alimentación humana y para el estudio de estreses abióticos como el inducido por aluminio. Este estrés genera problemas de rendimientos agronómicos en el cultivo de arroz al afectar el crecimiento radicular de las plantas en suelos ácidos. El arroz ha sido ampliamente estudiado en cuanto a la respuesta molecular ante el aluminio, esta respuesta es compleja ya que incluye diferentes aspectos como la detección del estresor, la activación de una señal de transducción en las células, para finalmente tener una respuesta de la planta. Recientemente, la biología de sistemas ha tomado relevancia para los estudios de estrés, ya que permite la integración de elementos que interactúan a diferentes niveles a través de la modelación matemática para capturar las propiedades emergentes de estas interacciones. Actualmente existe una falta de conocimiento, especialmente a nivel metabólico, sobre la respuesta molecular que se induce cuando el aluminio es absorbido por las raíces de la planta de arroz. Este vacío de información incluye el desconocimiento de receptores, señales de transducción, mecanismos moleculares y reacciones químicas específicas que inhiben el crecimiento radicular. Esta tesis ha estructurado un enfoque sistémico para caracterizar las respuestas moleculares desencadenadas en el arroz bajo condiciones de estrés por aluminio por medio de: (i) el diseño de un método computacional que implementa estrategias de genómica comparativa para obtener diferencias funcionales entre dos especies contrastantes, con el objetivo de identificar respuestas únicas en arroz, (ii) la implementación de una estrategia de aprendizaje de máquinas sobre el interactoma del arroz para predecir proteínas candidatas que podrían ser relevantes en la respuesta a aluminio, y (iii) el uso de una aproximación multicapa que permite modelar la respuesta molecular y metabólica del arroz ante condiciones aluminotóxicas. Los resultados obtenidos representan un avance en la perspectiva en que se estudia el estrés en arroz. Este trabajo de investigación identificó adaptaciones funcionales especificas a nivel de especie que están vinculadas con las respuestas fisiológicas del arroz el estrés por aluminio, de igual forma, se detractaron nuevas proteínas putativas, no descritas previamente en literatura, y finalmente, el desarrollo e implementación de enfoques computacionales que permiten modelar la respuesta molecular al aluminio a nivel regulatorio y metabólico. Los resultados obtenidos son consistentes con los reportados en literatura. Estos resultados podrían contribuir a la investigación del estrés vegetal mediante el uso de las herramientas generadas en este estudio.