Nitric oxide sensing in plants is mediated by proteolytic control of group VII ERF transcription factors

Nitric oxide (NO) is an important signaling compound in prokaryotes and eukaryotes. In plants, NO regulates critical developmental transitions and stress responses. Here, we identify a mechanism for NO sensing that coordinates responses throughout development based on targeted degradation of plant-specific transcriptional regulators, the group VII ethylene response factors (ERFs). We show that the N-end rule pathway of targeted proteolysis targets these proteins for destruction in the presence of NO, and we establish them as critical regulators of diverse NO-regulated processes, including seed germination, stomatal closure, and hypocotyl elongation. Furthermore, we define the molecular mechanism for NO control of germination and crosstalk with abscisic acid (ABA) signaling through ERF-regulated expression of ABSCISIC ACID INSENSITIVE5 (ABI5). Our work demonstrates how NO sensing is integrated across multiple physiological processes by direct modulation of transcription factor stability and identifies group VII ERFs as central hubs for the perception of gaseous signals in plants

Biosíntesis, señalización y modo de acción del óxido nítrico en Arabidopsis thaliana

El óxido nítrico (NO) es una molécula gaseosa, muy reactiva, que ha ganado un creciente interés en los últimos años debido a su reconocido papel en señalización. Sin embargo, tanto su biosíntesis como su señalización o su modo de acción siguen siendo, en gran medida, desconocidas, lo que limita el avance del conocimiento de las bases moleculares de su función en plantas. En la presente tesis, hemos identificado las principales rutas enzimáticas de biosíntesis de NO en la planta modelo Arabidopsis thaliana mediante una aproximación genética. En un segundo paso, hemos utilizado los mutantes generados para establecer el papel del NO, y de cada una de sus rutas de biosíntesis, en diferentes procesos de desarrollo y de respuesta a estrés. Así, hemos descrito el papel negativo del NO en la sensibilidad al ácido abscísico en la regulación de la dormición y la germinación de las semillas, el establecimiento de plántula y el cierre estomático. Por otro lado, hemos definido el mecanismo molecular por el que el NO promueve la fotomorfogénesis. Brevemente, la producción de NO tras la transición de oscuridad a luz regula la expresión de genes clave de la fotomorfogénesis, como SLY1 y los factores de transcripción de tipo PIF, lo que promueve la des-etiolación que se concreta en una inhibición de la elongación del hipocotilo en condiciones de iluminación. Finalmente, para avanzar en el conocimiento sobre el modo de acción del NO, hemos caracterizado una de las modificaciones post-traduccionales mediadas por NO mediante el desarrollo de un método proteómico que nos permite enriquecer e identificar proteínas nitradas en residuos de tirosina. El trabajo desarrollado en esta tesis doctoral ha ayudado a avanzar en el conocimiento de los mecanismos moleculares por los que el NO regula algunos procesos fisiológicos en Arabidopsis thaliana y ha abierto numerosas puertas para el posterior análisis de muchos otros.Lozano Juste, J. (2011). Biosíntesis, señalización y modo de acción del óxido nítrico en Arabidopsis thaliana [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/11276Palanci

An Update on Crop ABA Receptors

[EN] The hormone abscisic acid (ABA) orchestrates the plant stress response and regulates sophisticated metabolic and physiological mechanisms essential for survival in a changing environment. Plant ABA receptors were described more than 10 years ago, and a considerable amount of information is available for the model plant Arabidopsis thaliana. Unfortunately, this knowledge is still very limited in crops that hold the key to feeding a growing population. In this review, we summarize genomic, genetic and structural data obtained in crop ABA receptors. We also provide an update on ABA perception in major food crops, highlighting specific and common features of crop ABA receptors.This research was funded by the grants SP20180340 (PAID-06-18), from Universitat Politecnica de Valencia, and GV/2020/159, from Generalitat Valenciana, to J.L.-J. and FONDOCYT2018 2C1-182 grant from FONDOCYT to S.M.R. and J.L.-J.Ruiz-Partida, R.; Rosario, SM.; Lozano Juste, J. (2021). An Update on Crop ABA Receptors. Plants. 10(6):1-22. https://doi.org/10.3390/plants10061087S12210

Importancia de las técnicas de imagen en el diagnóstico precoz y en la valoración pronóstica del hipopituitarismo congénito. A propósito de un caso clínico.

El hipopituitarismo es una entidad clínica producida por el déficit de una o más hormonas hipofisarias; de origen congénito o adquirido. La forma congénita tiene una incidencia baja, con una clínica progresiva y muy heterogénea, que se presenta de forma más precoz, cuanto mayor sea la deficiencia hormonal. El déficit hormonal tiene graves secuelas cognitivas, de déficit de crecimiento y alteraciones metabólicas en el niño por lo que su diagnóstico precoz es fundamental para iniciar un tratamiento sustitutivo que evite este desenlace. El cuadro clínico y las características fenotípicas del paciente sugieren la existencia de la patología, pero el diagnóstico de certeza del hipopituitarismo se apoya en las determinaciones basales y dinámicas de las hormonas hipofisarias y en la resonancia magnética cerebral, que evalúa la morfología hipofisaria y la presencia o no de anomalías extrahipofisarias asociadas. Las pruebas de imagen tienen gran relevancia diagnóstica y pronóstica debido a que la demostración de alteraciones morfológicas de la hipófisis prevé, a menudo, una deficiencia combinada de hormonas hipofisarias y unas consecuencias a nivel endocrino más graves, que en los casos en los que la hipófisis es normal. En los últimos años se han descubierto mutaciones de múltiples genes involucrados en la embriogénesis hipofisaria que causan alteración hipofisaria y distintos cuadros de hipopituitarismo. El estudio genético, orientado por el fenotipo hormonal y los resultados de las pruebas de imagen, nos facilita aún más el conocimiento de esta entidad y permite determinar con precisión los ejes que estarán afectados en un futuro, antes incluso de que ocurra. Gracias a todas estas herramientas es posible el manejo precoz del hipopituitarismo congénito, anticipando qué repercusiones tendrá en la edad adulta y el tratamiento que necesitará, y permite el asesoramiento médico y genético al paciente y a su familia.<br /

Desarrollo del pensamiento lógico matemático a través de la matemática recreativa en el primer ciclo de secundaria

El sistema educativo actual muestra una visión de la matemática marcada por la realización de procedimientos mecánicos y por el aprendizaje por repetición y memorización. En una primera parte de la memoria, reflexionamos sobre por qué consideramos esta perspectiva inadecuada -teniendo en cuenta aspectos legislativos, sociales, del desarrollo personal de los alumnos y del sentido de la propia práctica matemática-. En una segunda parte, ofrecemos una propuesta educativa basada en el desarrollo del pensamiento lógico-matemático a través de la matemática recreativa. Los pilares de la propuesta son el aprendizaje activo, en que el alumno construye su propio conocimiento y resuelve por sí mismo las distintas situaciones problemáticas que se le plantean, y la componente lúdica de las sesiones, que constituye una fuente de motivación para los alumnos y sirve como motor del aprendizaje.<br /

Measurement of the cross-section and charge asymmetry of WW bosons produced in proton-proton collisions at s=8\sqrt{s}=8 TeV with the ATLAS detector

This paper presents measurements of the $W^+ \rightarrow \mu^+\nu$ and $W^- \rightarrow \mu^-\nu$ cross-sections and the associated charge asymmetry as a function of the absolute pseudorapidity of the decay muon. The data were collected in proton--proton collisions at a centre-of-mass energy of 8 TeV with the ATLAS experiment at the LHC and correspond to a total integrated luminosity of 20.2~\mbox{fb^{-1}}. The precision of the cross-section measurements varies between 0.8% to 1.5% as a function of the pseudorapidity, excluding the 1.9% uncertainty on the integrated luminosity. The charge asymmetry is measured with an uncertainty between 0.002 and 0.003. The results are compared with predictions based on next-to-next-to-leading-order calculations with various parton distribution functions and have the sensitivity to discriminate between them.Comment: 38 pages in total, author list starting page 22, 5 figures, 4 tables, submitted to EPJC. All figures including auxiliary figures are available at https://atlas.web.cern.ch/Atlas/GROUPS/PHYSICS/PAPERS/STDM-2017-13

Search for new phenomena in final states with an energetic jet and large missing transverse momentum in pp collisions at √ s = 8 TeV with the ATLAS detector

Results of a search for new phenomena in final states with an energetic jet and large missing transverse momentum are reported. The search uses 20.3 fb−1 of √ s = 8 TeV data collected in 2012 with the ATLAS detector at the LHC. Events are required to have at least one jet with pT > 120 GeV and no leptons. Nine signal regions are considered with increasing missing transverse momentum requirements between Emiss T > 150 GeV and Emiss T > 700 GeV. Good agreement is observed between the number of events in data and Standard Model expectations. The results are translated into exclusion limits on models with either large extra spatial dimensions, pair production of weakly interacting dark matter candidates, or production of very light gravitinos in a gauge-mediated supersymmetric model. In addition, limits on the production of an invisibly decaying Higgs-like boson leading to similar topologies in the final state are presente

The Cys-Arg/N-end rule pathway is a general sensor of abiotic stress in flowering plants

Abiotic stresses impact negatively on plant growth, profoundly affecting yield and quality of crops. Although much is known about plant responses, very little is understood at the molecular level about the initial sensing of environmental stress. In plants, hypoxia (low oxygen, which occurs during flooding) is directly sensed by the Cys-Arg/N-end rule pathway of ubiquitin-mediated proteolysis, through oxygen-dependent degradation of group VII Ethylene Response Factor transcription factors (ERFVIIs) via amino-terminal (Nt-) cysteine [1, 2]. Using Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) and barley (Hordeum vulgare), we show that the pathway regulates plant responses to multiple abiotic stresses. In Arabidopsis, genetic analyses revealed that response to these stresses is controlled by N-end rule regulation of ERFVII function. Oxygen sensing via the Cys-Arg/N-end rule in higher eukaryotes is linked through a single mechanism to nitric oxide (NO) sensing [3, 4]. In plants, the major mechanism of NO synthesis is via NITRATE REDUCTASE (NR), an enzyme of nitrogen assimilation [5]. Here, we identify a negative relationship between NR activity and NO levels and stabilization of an artificial Nt-Cys substrate and ERFVII function in response to environmental changes. Furthermore, we show that ERFVIIs enhance abiotic stress responses via physical and genetic interactions with the chromatin-remodeling ATPase BRAHMA. We propose that plants sense multiple abiotic stresses through the Cys-Arg/N-end rule pathway either directly (via oxygen sensing) or indirectly (via NO sensing downstream of NR activity). This single mechanism can therefore integrate environment and response to enhance plant survival

Search for chargino-neutralino production with mass splittings near the electroweak scale in three-lepton final states in √s=13 TeV pp collisions with the ATLAS detector

A search for supersymmetry through the pair production of electroweakinos with mass splittings near the electroweak scale and decaying via on-shell W and Z bosons is presented for a three-lepton final state. The analyzed proton-proton collision data taken at a center-of-mass energy of √s=13  TeV were collected between 2015 and 2018 by the ATLAS experiment at the Large Hadron Collider, corresponding to an integrated luminosity of 139  fb−1. A search, emulating the recursive jigsaw reconstruction technique with easily reproducible laboratory-frame variables, is performed. The two excesses observed in the 2015–2016 data recursive jigsaw analysis in the low-mass three-lepton phase space are reproduced. Results with the full data set are in agreement with the Standard Model expectations. They are interpreted to set exclusion limits at the 95% confidence level on simplified models of chargino-neutralino pair production for masses up to 345 GeV

Unnatural agrochemical ligands for engineered abscisic acid receptors

[EN] Existing agrochemicals can be endowed with new applications through protein engineering of plant receptors. A recent study shows an engineered PYR1 ABA receptor can be activated by mandipropamid. Plants engineered with such PYR1 variant are responsive to this agrochemical, which confers protection against drought through activation of ABA signaling.Rodríguez Egea, PL.; Lozano Juste, J. (2015). Unnatural agrochemical ligands for engineered abscisic acid receptors. Trends in Plant Science. 20(6):330-332. doi:10.1016/j.tplants.2015.04.001S33033220