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Fitopatología Molecular

Materia bianual (se dicta los años pares). Se dictará del 18 de julio al 6 de agosto de 2016 (lunes, martes, miércoles, viernes y sábados de 8.30 a 17.30 hs). Curso de post-grado acreditado, con validez tanto para el Doctorado en Ciencias Biológicas, FCEyN-UBA (5 puntos) como para el Postgrado en Producción Vegetal, EPG, Facultad de Agronomía UBA (4 créditos). La inscripción electrónica estará abierta entre el 27/6 y el 2/7.

Curso 2014

Curso 2012
Curso Fitopatología Molecular 2012
Curso 2008
Objetivos
Curso 2016 en el César Milstein

Introducir y actualizar a los participantes en los conocimientos moleculares de la interacción planta-patógeno. Instruirlos en los alcances fitosanitarios de la introducción al sistema productivo de plantas transgénicas. Entrenar a los participantes en la utilización de técnicas moleculares de diagnóstico, epidemiología y mejoramiento asistido por marcadores moleculares.

Requisitos: Cursantes de la Carrera del Doctorado de Biología, Graduados en Agronomía, Ciencias Biológicas, Ciencias Químicas, Biotecnología o carreras afines que estén desarrollando tareas (o tengan posibilidades de hacerlo) en el área de sanidad vegetal y que deseen actualizar sus conocimiento en el campo de biotecnologías aplicadas al diagnóstico de enfermedades y al mejoramiento genético de la resistencia a éstas. Los postulantes deberán tener conocimientos básicos de biología molecular y de fitopatología así como estar familiarizados con la lectura y análisis de publicaciones internacionales en idioma inglés. Finalmente, se reitera que el curso debe ser pertinente (poder contribuir) a la temática de trabajo/investigación/tesis del postulante para ser seleccionado entre los alumnos que van a cursar la materia.

uba
INTA

Inscripción:

Inscriptos o aspirantes a la Carrera del Doctorado de la FCEyN, estudiantes de la Maestría o Doctorado en Producción Vegetal en la Escuela de Graduados de la FAUBA. Los graduados inscriptos en la carrera del doctorado de la FCEyN ingresan al sistema con su Nº de Libreta Universitaria. Los graduados de otras facultades deberán hacer previamente los trámites en el Departamento de Graduados de la facultad para poder efectivizarlo a través del sistema electrónico de inscripciones y ameritar los conocimientos previos de Biología Molecular requeridos para cursar ver http://www.exactas.uba.ar/perfiles/display.php?estructura=2&desarrollo=0&id_caja=135&nivel_caja=2&id_perfil=4. Luego recibirán la contraseña con la cual podrán ingresar al sistema electrónico para inscribirse.Deberán enviar, además de lo anterior, un CV a ehopp@fbmc.fcen.uba.ar antes del 1 de julio para solicitar cursarla.

Aranceles: No tendrán arancel los que se encuentren cursando alguna carrera del Doctrorado en la FCEyN-UBA, ni docentes auxiliares de la misma., 100 pesos argentinos para doctorandos de Universidades Nacionales o pertenecientes instituciones nacionales públicas de investigación (INTA, CNEA, etc), 200  para  tesistas o docentes  de  universidades  públicas extranjeras  y  1500  para particulares.

Diploma o Certificado que otorga:

Certificado de la FCEyN-UBA.

Introducción:

La biotecnología aplicada al control de las enfermedades vegetales es un área focal del conocimiento consolidada desde los años ’80 con hitos de aplicación (hoy rutinarios) como cultivos transgénicos con resistencia a virosis, sistemas de diagnóstico molecular basados en PCR e introgresión asistida por marcadores moleculares en el mejoramiento genómico. Finalmente, el análisis epidemiológico se ha reconvertido completamente hacia la utilización de herramientas genómicas. Por otro lado, al igual que lo que pasa en medicina, la generación de conocimientos de la biología molecular de la interacción hospedante-patógeno siguen avanzando activamente siendo un ejemplo reciente de esto la caracterización de los micro RNAs en la determinación de la sintomatología de enfermedades. Además, los virus fitopatogénicos son hoy en día modelos de estudio para estudiar la regulación genética de plantas y sus usos exceden sus aplicaciones en el control de enfermedades. Como ejemplo, la mayoría de los transgenes  expresados en vegetales tienen promotores y otras señales de regulación de origen viral.

Estos conocimientos no sólo repercuten en el área de investigación al señalar nuevas líneas y técnicas de investigación y al brindar nuevas bases para el análisis de los resultados obtenidos con las metodologías clásicas; sino que también modifican el campo de las tecnologías, al generar nuevas prácticas de control.

La materia está concebida para una orientación en biotecnología vegetal. Sin embargo, no excluirá que alumnos de otras orientaciones (biología molecular, por ejemplo) puedan cursarla, así como alumnos de postgrado que estén realizando su doctorado en biología o en otras disciplinas relacionadas.

Para el interesado en fitopatología general, existe una materia complementaria (Fitopatología) que permite estudiar esta disciplina de una manera general y amplia que incluye la sistemática detallada de los distintos y heterogéneos taxones de patógenos, su ecología incluyendo las estrategias evolutivas y adaptativas de patógenos y de las plantas, el estudio de las respuestas de estas últimas y otras temáticas similares de gran importancia que NO se tratan en Fitopatología Molecular.

 

Los grandes temas de la materia (resumidos como contenidos mínimos) son:

 

1)    Una introducción que resume los conceptos de fitopatología clásica

incluyendo los postulados de Koch aplicados a las enfermedades de plantas, descripción rápida de los grandes grupos taxonómicos y sus estrategias patogénicas (parásito, saprófito/necrótrofos, facultativo vs obligado) y las formas de trabajo en fitopatología (síntomas y signos, aislamiento de inóculos, cultivos monospóricos, uso de plantas indicadoras, etc).

2)    Biología molecular y genómica de algunos grandes grupos de fitopatógenos

(virus, bacterias y hongos). Sistemas modelo. Diagnóstico de fitopatógenos por técnicas moleculares y genotipificación.

3)    Biología y genética molecular de la interacción hospedante-patógeno con particular énfasis en los genes involucrados. Genes de reacción y patogenicidad.

4)    Biotecnología aplicada al control de enfermedades (plantas transgénicas, controladores biológicos).
5)    Mejoramiento genómico de la resistencia a enfermedades. Utilización de marcadores moleculares para localización y caracterización genética de los loci de resistencia del hospedante, para asistir al mejoramiento genético, valorización del germoplasma y para el clonado posicional de los mismos.
6)    Diagnóstico de fitopatógenos por técnicas moleculares y genotipificación. Técnicas de PCR, qPCR y RT-PCR en  el diagnóstico de distintos patógenos  (viroides, virus, bacterias, hongos, etc.), tanto con genoma de DNA como de RNA. Detección específica (diferenciar cepas/biotipos dentro de una especie)

o general de un grupo o género de  patógenos.

7)    Epifitiología molecular. Caracterización y clasificación de poblaciones de fitopatógenos (patotipos, velocidad de evolución y dinámica de poblaciones).

8)    Bioinformática aplicada a los principales puntos precedentes (diagnóstico cuantitativo por qPCR, bases de datos y su manejo, interpretación de datos de secuenciación genómica y comparación de secuencias moleculares, programas de filogeografía y filogenia aplicados a epifitiología).

Docentes:

Coordinador y Profesor Responsable: Dr. H. Esteban Hopp
Docentes que también colaboran en el dictado

Adrián Vojnov  (F. Pablo Cassará)

Alejandro Mentaberry (MinCyT, FCEN, CONICET)

Ana Julia Distéfano (INTA, FCEN)

Andrea Puebla (INTA)

Andrea Venturuzzi (INTA) 

Carolina Martínez (INTA, FCEN)

Daniela Tosto (INTA, FCEN)

Gabriela Conti (INTA)

Gustavo Gudesblat (I. César Milstein)

Fernando Carrari (INTA, FAUBA)

Lorena Ingala (INTA, FAUBA)

María José Diéguez (INTA)

Marisa López Bilbao (INTA)

Natalia Almasia (INTA)

Paula Fernández (INTA, UNSaM)

Sebastián Asurmendi (INTA)

Sebastián Moschen (INTA)

Valeria Conforte (F. Pablo Cassará)

Lugar del curso:

Instituto de Biotecnología, CICVyA, INTA-Castelar, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, UBA, pabellón II, Ciudad Universitaria, Fundación Pablo Cassará y Facultad de Agronomía. Ver cronograma para ver qué días hay clases en las distintas sedes del curso.

Teléfono: 4621-1447/1676/1278/1127 

Fax: 4481-2975 

E-mail: ehopp@fbmc.fcen.uba.ar

Cómo llegar a INTA

Pueden encontrar un detalle de cómo poder llegar en: http://server.ege.fcen.uba.ar/genetica/GA/htmlInternos/Castelar.html

Programa 

Temas teóricos y de Seminarios

I. Para entender Fitopatología Molecular: un poco de Fitopatología General.

Introducción a los conceptos de fitopatología (postulados de Koch, descripción de los grandes grupos taxonómicos de los patógenos y sus estrategias patogénicas (parásitos/biótrofos, saprófitos/necrótrofos, facultativos vs obligados) y las formas de trabajo en fitopatología (análisis de síntomas y signos, aislamiento de inóculos, cultivos monospóricos, uso de plantas indicadoras, etc). Daños e incidencia.  

II. El bando agresor: conocer a los enemigos (virus y viroides, bacterias, hongos)

Biología molecular y genómica de algunos grandes grupos de fitopatógenos (virus, bacterias y hongos). Sistemas modelo (TMV). ¿Cómo los identificamos? ¿Qué nos enseñaron los proyectos genómicos? Diagnóstico de fitopatógenos por técnicas inmunológicas, moleculares y de genotipificación (ELISA, PCR, Vera-Code-Illumina y otras herramientas genómicas de nueva generación).

III. Armamento ofensivo (mecanismos moleculares de patogenicidad y virulencia)   

Diferencias entre patogenicidad y virulencia. Genes involucrados. Enzimas (degradativas, estrés oxidativo, etc) e inhibidores de enzimas, toxinas y detoxificadores, hormonas y sus genes. Determinantes del rango de hospedantes.

III. Armamento defensivo de las plantas

Mecanismos moleculares de defensa: Resistencia vertical, horizontal, duradera. Resistencia cuantitativa, cualitativa y de no hospedante. Hipersensibilidad y su cuantificación. Inmunidad. Conviviendo con el enemigo: tolerancia. Resistencia local y sistémica (respuesta sistémica adquirida: SAR y no SAR).

IV. Estrategias ofensivas y defensivas: el reconocimiento mutuo

Primera línea del atacante: Efectores y PAMPs (Patrones Moleculares Asociados a Patógeno) y sus genes asociados (genes de virulencia/avirulencia: avr).

Los guardianes de la defensa: Los genes R: estructura (dominios más frecuentes), localización y organización genómica, análogos de genes de resistencia o RGAs), función y transducción de señales, regulación de su expresión (promotores, regulación postranscripcional). Localización genética y sintenias evolutivas de genes de resistencia en especies vegetales relacionadas. Clonado molecular posicional de genes de resistencia ¿Cómo interaccionan efectores y guardianes?: Modelos de Interacción: gen a gen (Flor), de la guardia (guard), de la carnada (byte).   

V. Defensa, contrataque y contradefensa (batalla campal y daños colaterales):

Inmunidad gatillada por PAMP (PTI)/ efector (ETI). Productos génicos activados vía transducción de señales. Genes relacionados con respuesta a patógenos (PR) y no-PR. Fitoalexinas. Estrategias diferenciadas para patógenos biotróficos y necrotróficos (vía del salicílico versus vía del jasmónico). Diálogo e interacción de distintas vías de transducción de señales no rutinariamente relacionadas con respuesta a patógenos (cross-talk). Activación de respuestas complejas.

VI. La guerra silenciosa y por qué, en esta guerra, interferir al mensajero define el resultado.

Silenciamiento génico o interferencia. DICER, RdRP, Argonauta y RISC. Papel del dsRNA y de los RNAs pequeños (siRNA vs miRNA).Supresores del silenciamiento. Aplicaciones de silenciamiento: VIGS.

VII. Las batallas paradigmáticas

Ejemplos de sistemas modelo y patosistemas estudiados en Argentina: TMV – tabaco, PVX –papa, roya de la hoja – trigo, Sclerotinia – girasol, Rhizoctonia – papa, Xanthomonas - citrus

VIII. El armamento tecnológico (la intervención antrópica)

Control químico, biológico, biotecnológico e integrado. Nuevas estrategias para el mejoramiento genético para el control de fitopatógenos: Producción de plantas transgénicas con resistencia a virus, hongos y bacterias (expresión de proteína de cápside, de replicasa, glucanasas, quitinasas, etc.). Mejoramiento genético convencional y asistido por marcadores moleculares.  

Trabajos Prácticos (laboratorio, ver guía de TPs)

•    Detección de transcriptos de genes de resistencia a fitopatógenos por PCR en tiempo real y bioinformática asociada (cuantificación relativa, genes de referencia “housekeeping”, etc).

•    Utilización de marcadores moleculares y secuenciación nucleotídica para estudios de evolución molecular y la bioinformática asociada. Incluye extracción de ADN, PCR de tiempo final y electroforesis.

•    Detección de supresores de silenciamieto génico post-transcripcional en plantas agroinfiltradas y silenciadas de Nicotiana benthamiana

•    Marcadores y bioinformática: lectura de geles, confección de matriz básica de datos y análisis NTSys/TNT

Atención: Estos TP de laboratorio se dictan en el INTA de Castelar

•    Visita a los laboratorios de fitopatología molecular de la Fundación Pablo Cassará (visita coordinada por el Dr. Adrián Vojnov)

Bibliografía:

•    Comprehensive and Molecular Phytopathology (Studies in Plant Science). Yuri Dyakov (Editor), Vitaly Dzhavakhiya (Editor), Timo Korpela (Editor): 496 pages. Publisher: Elsevier Science; 1 edition (March 28, 2007) ISBN-10: 0444521321 ISBN-13: 978-0444521323

•    Fitopatología molecular. Camilo Ernesto López C. Editorial: Universidad Nacional de Colombia. Departamento de Biología Facultad de Ciencias: 2007 páginas: 145 ISBN: 9587019247

•    Introduction to plant pathology. Richard N. Strange. John Wiley and Sons, 2003, 464 páginas, ISBN0470849738, 9780470849736

•    Matthews' Plant Virology, Fourth Edition, Roger Hull (Author): 1056 pages. Publisher: Academic Press; 4 edition (October 9, 2010) ISBN-10: 0123611601 ISBN-13: 978-0123611604

•    Molecular plant pathology: Advanced text. Matthew Dickinson, BIOS Scientific, 2003 244 páginas ISBN    1859960448, 9781859960448

•    Phytopathologie. Bases moléculaires et biologiques des pathosystèmes et fondements des stratégies de lutte. Philippe Lepoivre, Editeur : De Boeck. Avec site Internet

•    Plant pathology and plant pathogens. Volumen 6 de Basic microbiology.    John Alexander Lucas, C. H. Dickinson. Edición    3, John Wiley & Sons, 1998, 274 páginas, ISBN 0632030461,9780632030460

•    Plant Pathology, Fifth Edition, George N. Agrios (Author): 952 pages. Publisher: Academic Press; 5 edition (January 10, 2005) ISBN-10: 0120445654 ISBN-13: 978-0120445653

•    Plant-Fungal Pathogen Interaction: A Classical and Molecular View. Hermann H. Prell, Peter Day: 225 pages,  Publisher: Springer; Reprint of 1st ed. 2001 (2010) ISBN-10: 3642086012 ISBN-13: 978-3642086014

•    Plant-fungal pathogen interaction: a classical and molecular view.    Hermann H. Prell, Peter R. Day Springer, 2001, 214 páginas, ISBN 354066727X, 9783540667278

Teóricas y Seminarios para bajar

Las teóricas del pasado curso (2014) se encuentran en la carpeta Teóricos

Las de 2016 serán muy parecidas y se irán subiendo a esta misma página, a medida que se vayan dictando. Si hay alguna con contraseña, ésta es fito, fito06 o fito08.

En la carpeta Seminarios se encontrarán las publicaciones (papers) que fueron preparados como seminarios en 2010. La exposición de una de estas publicaciones por cada alumno es obligatoria y será la principal forma de evaluación del curso.  

Si bien muchas de estas publicaciones serán reemplazadas en la brevedad por otras más actuales, sirve para darse una idea de lo que se solicita preparar para el curso, pero si hay alguna de las existentes que les interese en forma particular podemos mantenerla este año.

Cronograma del curso (2016)

Cuando no se especifica, las clases son en INTA Castelar. 

Lunes 18 de julio

8.30- 8.45 hs  Presentación de los alumnos

9.00 – 11.00  hs Tecnologías de secuenciación genómica aplicadas a fitopatógenos.  Visita al secuenciador (Andrea Puebla)

11.00 - 13.00 hs Bioinformática aplicada a la genómica de fitopatógenos (Paula Fernández)

14.00 – 16.30 hs TP de Genómica de Phytophtora infestans (Andrea Puebla y Florencia Lucca)

Martes 19

8.30-12.30:  Virología Molecular, Virómica e Introducción teórica al TP Virología Molecular (Ana Distéfano) 

y TP Virología molecular: PCR diagnóstica del CLRDV (Ana Distéfano y Carolina Martínez)

13.30 – 16.30  hs  TP Virología molecular: PCR diagnóstica de CLRDV (Ana Distéfano y Carolina Martínez)

Miércoles 20

8.30 – 12 hs  PCR Diagnóstica/PCR en tiempo real y digital (Viviana Pedroarias)

13.00 -16.30 TP Virología molecular: corrida de geles para diagnóstico de CLRDV (Carolina Martínez, Ana Distéfano)

TP Bioinformática (mientras corren los geles): herramientas para análisis de secuencias virales. Consultas en Bases de datos (Carolina Martinez, Ana Distefano)

 

Viernes 22

9.00 -11.00: Biología molecular de hongos fitopatógenos (Natalia Almasia)

11.30 -12.30 hs TP Marcadores y bioinformática: análisis bioinformático (D. Tosto, Cintia Acuña)

13.30 – 15.00: Introducción teórica al TP de Sclerotinia y PHC (Carla Fillippi, Mónica Fass)

15.00-17.30: Extracción de ADN a partir de capítulos de girasol infectados con Sclerotinia (Carla Fillippi, Mónica Fass)

Sábado 23 (Ciudad Universitaria)

9 - 10 hs: Presentaciones formales de los temas de trabajo/tesis de los alumnos (10 minutos cada uno). 

10 - 12:30 hs: Genómica aplicada al estudio de poblaciones de fitopatógenos: Marcadores Moleculares y GBS (genotyping by sequencing) (E Hopp)

13.30- 15.30: Estrategias biotecnológicas de resistencia a virus (Esteban Hopp)

Lunes 25

8.30-10.30 hs: Introducción al análisis de diversidad (Verónica Lía)

10.30 – 12.30 TP Sclerotinia, PCR (Carla Fillippi)

13.30 -14.30 hs: TP Sclerotinia, Siembra geles y corrida (Carla Fillippi)

14.30 -17.30: Discusión resultados TP Sclerotinia (Carla Fillippi)

Martes 26 

8.30 – 10.30 Epidemiología molecular (Lorena Ingala, María José Diéguez) (I. de Genética)

10.30 – 13.00 Evaluación de variabilidad génica  de roya de la hoja del trigo (Lorena Ingala, María José Diéguez) (I. de Genética) Visita al IGEAF

14.00-14.30 Introducción al TP Silenciamiento Génico (Gabriela Conti) (Instituto de Biotecnología)

15.00-17.30 TP Silenciamiento génico (1ra parte) Agroinfiltración (Gabriela Conti, Andrea Venturuzzi)

Miércoles 27 (Fundación Pablo Cassará, http://www.fundacioncassara.org.ar/?es/investiga/lic/fitopatolo/)

9.00-10.30 Biología molecular de bacterias fitopatogénicas y estrategias biotecnológicas de resistencia a bacterias (Adrián Vojnov y Valeria Conforte)

11.00-12.30 Entrada de patógenos por estomas e inducción de PAMPS (Gustavo Gudesblat)

Tarde: Visita al Laboratorio de Fitopatología Molecular de la Fundación Pablo Cassará

Viernes 29  

9.00 – 11.00: Estrategias biotecnológicas de resistencia a hongos (Marisa López Bilbao)

11.30 – 13.30 Biología molecular de la interacción H-P. Silenciamiento, microRNAs (Sebastián Asurmendi)

14.30-17.00 Seminarios de los alumnos

Sábado 30 (Ciudad Universitaria)

9.00-10.30 Transcriptómica (Sebastián Moschen)

11 – 12.30 Metabolómica (Fernando Carrari)

13.00 -17.00 Seminarios bibliográficos dados por los alumnos del curso. 

Lunes 1 de agosto 

8.30 – 10.30 Mejoramiento genético para resistencia a enfermedades, Mapeo de Asociación, Selección Genómica (Esteban Hopp).

10.30 – 15.00: TP Silenciamiento génico (2a parte): análisis plantas (Gabriela Conti, Andrea Venturuzzi)

Martes 2 Seminarios de los alumnos.

Miércoles 3 Seminarios de los alumnos.

Sábado 6 (Ciudad Universitaria) Examen integratorio

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