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Integrantes

GOLDRAIJ, Ariel

Investigador Independiente CONICET / Profesor Adjunto UNC
E-mail: arielg@fcq.unc.edu.ar

Tema de Investigación

Bases celulares y moleculares de la autoincompatibilidad (en Solanáceas). Respuestas al estrés por carencia de macronutrientes

En el laboratorio trabajamos en dos líneas de investigación relacionadas con la autoincompatibilidad y la participación de ribonucleasas (RNasas) en las respuestas al estrés en plantas. A) Rol de las S-RNasas no funcionales en la autoincompatibilidad en la respuesta al estrés por carencia de fosfato (Pi). NnSR1 es una RNasa clase III no funcional en el sistema de autoincompatibilidad que se induce en plantas crecidas en carencia de Pi. Utilizando un sistema de hidroponia para el crecimiento de la especie Nicotiana alata, buscamos determinar el sitio donde se localiza NnSR1 y donde se lleva a cabo la degradación de ARN para movilizar Pi. Para ello implementamos diferentes estrategias bioquímicas y de inmunocitoquímica que apuntan a la localización de la enzima y su sustrato en ausencia de Pi. En paralelo, utilizando técnicas de biología molecular, buscamos silenciar la expresión de NnSR1 mediante un RNA de interferencia. Las plantas con expresión silenciada permitirán establecer el rol específico de NnSR1 en la respuesta al estrés por carencia de Pi. B) Bases Celulares y Moleculares de la Autoincompatibilidad en Nicotiana: Investigamos la secuencia de cambios temporales en el citoesqueleto y el tráfico vesicular del tubo polínico durante el rechazo del polen incompatible. Nuestro objetivo es determinar las causas del arresto del crecimiento del tubo polínico, y establecer el rol de las ribonucleasas S (S-RNasas) en ese proceso. En este proyecto utilizamos mayoritariamente técnicas de inmunocitoquímica y microscopía confocal de fluorescencia.

Becarios

Publicaciones seleccionadas

  • Juan Roldán, Hernán Rojas and Ariel Goldraij (2014). In vitro inhibition of incompatible pollen tubes in Nicotiana alata involves the uncoupling of the F-actin cytoskeleton and the endomembrane trafficking system. Protoplasma. 10.1007/s00709-014-0658-4.
  • Hernán Rojas, Juan Roldán and Ariel Goldraij (2013). NnSR1, a class III non-S-RNase constitutively expressed in styles, is induced in roots and stems under phosphate deficiency in Nicotiana alata. Annals of Botany 112: 1351-1360.
  • Juan Roldán, Hernán Rojas and Ariel Goldraij (2012) Disorganization of F-actin cytoskeleton precedes vacuolar disruption in pollen tubes during the in vivo self-incompatibility response in Nicotiana alata Annals of Botany 110: 787-795.
  • Juan Roldán, Rodrigo Quiroga and Ariel Goldraij (2010) Molecular and genetic characterization of novel S-RNases from a natural population of Nicotiana alata. Plant Cell Rep 29: 735-746.
  • Goldraij A, Kondo K, Lee CB, Hanckock CN, Vazquez-Santana S, Sivaguru M, Vázquez-Santana S, Kim Sunran, Phillips TE, Cruz-García F and McClure B (2006) Compartmentalization of S-RNase and HT-B degradation in self-incompatible Nicotiana. Nature 439: 805-810.

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Breve Currículum Vitae

Titulos Universitarios

  • Ingeniero Agrónomo Facultad de Ciencias Agropecuarias, Universidad Nacional de Córdoba.
  • Doctor en Ciencias Químicas Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Nacional de Córdoba.

Posiciones Posdoctoral

  • 2003-2005 Laboratorio Dr Bruce McClure, Department of Biochemistry, College of Agriculture, Foods and Natural Resources, University of Missouri-Columbia, USA.
  • 2002-2003 Laboratorio Dr Joseph Polacco, Department of Biochemistry, College of Agriculture, Foods and Natural Resources, University of Missouri-Columbia, USA.
  • 1996-1999 Laboratorio Dr Joseph Polacco, Department of Biochemistry, College of Agriculture, Foods and Natural Resources, University of Missouri-Columbia, USA.

Publicaciones Científicas (últimos 5 años)

  • Juan Roldán, Hernán Rojas and Ariel Goldraij (2014). In vitro inhibition of incompatible pollen tubes in Nicotiana alata involves the uncoupling of the F-actin cytoskeleton and the endomembrane trafficking system. Protoplasma (doi.10.1007/s00709-014-0658-4).
  • Ariel Goldraij (2014) Control molecular de la polinización. Investigación y Ciencia (edición en español de Scientific American) 451:31-39. Artículo de divulgación.
  • Hernán Rojas, Juan Roldán and Ariel Goldraij (2013). NnSR1, a class III non-S-RNase constitutively expressed in styles, is induced in roots and stems under phosphate deficiency in Nicotiana alata. Annals of Botany 112: 1351-1360.
  • Ariel Goldraij , Juan Roldán and Hernán Rojas (2012) Early F-actin disorganization may be signaling vacuole disruption in incompatible pollen tubes of Nicotiana alata. Plant Signaling and Behaviour 7:12, 1695-1697.
  • Juan Roldán, Hernán Rojas and Ariel Goldraij (2012) Disorganization of F-actin cytoskeleton precedes vacuolar disruption in pollen tubes during the in vivo self-incompatibility response in Nicotiana alata Annals of Botany 110: 787-795.
  • Juan Roldán, Rodrigo Quiroga and Ariel Goldraij (2010) Molecular and genetic characterization of novel S-RNases from a natural population of Nicotiana alata. Plant Cell Rep 29: 735-746

Dirección de Tesis de Doctorado

  • Juan Alfredo Roldán “Bases celulares y moleculares de la autoincompatibilidad en Nicotiana: Organización y dinámica del citoesqueleto de F-actina y del sistema de endomembranas del tubo polínico durante el rechazo del polen incompatible”, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Nacional de Córdoba (Res 402-08). Calificación: Sobresaliente. Finalizada en Marzo 2013
  • Hernán Javier Rojas “Expresión en raíz y localización subcelular en retículo endoplásmico de NnSR1, una non-S-RNasa T2 clase III inducida por déficit de fosfato en Nicotiana alata”. Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Nacional de Córdoba (Res 688-10). Finalizada en Diciembre 2014.
  • Eliana Giselle Escobar “Caracterización funcional mediante silenciamiento génico de la proteína NnSR1 en Nicotiana” Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Nacional de Córdoba. Beca FONCyT (inicial) Junio 2014.

Docencia y Actividades Académicas

  • Dictado regular de clases teóricas en las materias Biotecnología Vegetal, Biología Celular y Molecular y Química Biológica General. Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Nacional de Córdoba.

Actividades de Gestión Académica e Institucional

  • ProSecretario de Extensión. Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Nacional de Córdoba (Julio 2014).

Research Topic

Physiological role of T2 ribonucleases in plants subjected to different stress scenarios
Our laboratory is involved in two research projects related with the biological role of T2 ribonucleases (RNases) in Nicotiana alata: A) Plants exposed to phosphate (Pi) starvation seem to use a combined strategy of Pi remobilization from internal and external RNA sources. Thus far, the only ribonucleases reported to be induced in Nicotiana alata undergoing Pi deprivation are extracellular S-like RNase NE and NnSR1, a class III non S-RNase derived from the self-incompatibility system which is localized in endoplasmic reticulum compartments. In order to find out the exact physiological role of RNases under Pi stress scenarios, we are following a strategy of post-transcriptional silencing of RNase NE and NnSR1. We are also interested in investigate whether the induction of these two RNases is simultaneous or sequential as well as the study of the Pi threshold triggering such induction. B) We are interested in elucidate the temporal alterarations of the cytoskeleton and the endomembrane system of rejected pollen tubes in the S-RNase based self-incompatibility system. Our aim is to detemine the causes of pollen growth arrest an the precise role of S-RNases in such process.

Fellows

  • Eliana Escobar – PhD student
  • Carolina Caspani – Undergraduate Student

Selected publications

  • Juan Roldán, Hernán Rojas and Ariel Goldraij (2014). In vitro inhibition of incompatible pollen tubes in Nicotiana alata involves the uncoupling of the F-actin cytoskeleton and the endomembrane trafficking system. Protoplasma. 10.1007/s00709-014-0658-4.
  • Hernán Rojas, Juan Roldán and Ariel Goldraij (2013). NnSR1, a class III non-S-RNase constitutively expressed in styles, is induced in roots and stems under phosphate deficiency in Nicotiana alata. Annals of Botany 112: 1351-1360.
  • Juan Roldán, Hernán Rojas and Ariel Goldraij (2012) Disorganization of F-actin cytoskeleton precedes vacuolar disruption in pollen tubes during the in vivo self-incompatibility response in Nicotiana alata Annals of Botany 110: 787-795.
  • Juan Roldán, Rodrigo Quiroga and Ariel Goldraij (2010) Molecular and genetic characterization of novel S-RNases from a natural population of Nicotiana alata. Plant Cell Rep 29: 735-746.
  • Goldraij A, Kondo K, Lee CB, Hanckock CN, Vazquez-Santana S, Sivaguru M, Vázquez-Santana S, Kim Sunran, Phillips TE, Cruz-García F and McClure B (2006) Compartmentalization of S-RNase and HT-B degradation in self-incompatible Nicotiana. Nature 439: 805-810.

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Brief CV

Academic Formation

  • Doctor in Chemical Sciences (1995), Universidad Nacional de Córdoba, Argentina
  • Agronomic Engineer (1985), Universidad Nacional de Córdoba, Argentina

Research Background

  • Researcher (2005-2015) Facultad de Ciencias Químicas-CIQUIBIC-CONICET, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina
  • Postdoctoral position (2003-2005) Dr Bruce McClure lab, Department of Biochemistry, College of Agriculture, Foods and Natural Resources, University of Missouri-Columbia, USA.
  • Postdoctoral position (1996-1999 and 2002-2003) Dr Joseph Polacco lab, Department of Biochemistry, College of Agriculture, Foods and Natural Resources, University of Missouri-Columbia, USA.
  • Graduate student (1990-1995) Juan Curtino lab Facultad de Ciencias Químicas-CIQUIBIC, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina

Teaching Background

  • Present position: Adjunct Professor, Biololgical Chemistry, Facultad Ciencias Químicas, Universidad Nacional de Córdoba.

Background on Science outreach and extension

  • Secretary of Extension (2014-2017), Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina.

Directed Ph.D. Theses

  • Juan Alfredo Roldán (2013) “Cellular and Molecular Basis of Self-incompatibility in Nicotiana: Organization and dinamycs of F-actin cytoskeleton and endomembrane system of pollen tubes during the rejection process”. Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina.
  • Hernán Javier Rojas (2014) “Root expression and endoplasmic reticulum localization of NnSR1, a T2 class III non-S-RNase induced under phosphate starvation in Nicotiana alata” Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina.