Estudo de Auxinas em Plantas

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Posgrado en Ciencias Biológicas 
Opción Bioquímica y Biología Molecular 
Tópicos selectos: Auxinas. El estudio de su función 
y mecanismo de acción 
Curso optativo 
Coordinador e Instructor: Dr. Víctor M. Loyola Vargas 
 
Semestre II, agosto-noviembre; lunes y miércoles de 8:00 a 10:00 h 
I. Justificación 
Los reguladores del crecimiento vegetal (RCV) conforman un grupo de 
sustancias, que a diferencia de las hormonas que se encuentran presentes 
en los animales, interactúan entre sí y se regulan unas a otras para producir 
una respuesta fisiológica. Entre los RCV, las auxinas son el grupo de estos 
compuestos que participa en el mayor número de procesos biológicos que 
se conocen. También, es el RCV que interacciona más con los otros RCV. Su 
estudio, desde los aspectos históricos de su descubrimiento, hasta el 
conocimiento actual sobre su modo de acción, es una pieza básica en la 
formación de cualquier futuro investigador que vaya a usar plantas como 
modelo de estudio. 
II. Ubicación de la materia 
Conocimientos 
previos 
Biología, Fisiología y Anatomía 
vegetal, Biología celular. 
Áreas de aplicación Biotecnología, Bioquímica, Biología 
molecular. 
III. Objetivo general 
El objetivo general de este curso es el de que el alumno adquiera el 
conocimiento básico y las herramientas necesarias sobre los mecanismos de 
acción de las auxinas y de los procesos fisiológicos que se encuentran bajo 
su control con el fin de que los aplique en la generación de nuevas 
biotecnologías o en la generación de nuevos modelos para el estudio del 
desarrollo de las plantas. 
 1 
IV. Metodología 
El curso de auxinas constará de 48 horas, impartidas en sesiones de dos 
horas, equivalentes a 3 créditos. Las sesiones serán tanto del tipo seminario 
para el análisis y discusión de artículos, como del tipo conferencia. 
V. Contenido programático (Sujeto a revisión bienal) 
Introducción. 
1. Historia del descubrimiento de las auxinas. 
a. El papel de Charles Darwin. 
b. La contribución de Kenneth V. Thimann. 
c. La prueba de la curvatura del coleoptilo. 
d. Más de una auxina. 
Objetivo específico. 
Que el alumno conozca los antecedentes que sentaron las bases del 
conocimiento sobre las auxinas y el hecho de que como se sentaron las 
bases de la acción primaria de las auxinas. 
Unidad I. La estructura química de las auxinas. 
1. Las auxinas naturales. 
a. Ácido indolacético. 
b. Ácido indolbutírico. 
c. Ácido fenolacético. 
d. Ácido 4-cloro indolacético. 
 
2. Los análogos de auxinas. 
a. Ácido 2,4-diclorofenoxiacético. 
b. Ácido 2,4,5-triclorofenoxiacético 
c. Ácido naftalenacético. 
d. Ácido 3,6-dicloro-2-metoxibenzoico (Dicamba). 
e. Ácido 4-amino-3,5,6- tricloropiconílico. (Picloram) 
f. Otros compuestos con actividad auxínica. 
 
3. ¿Qué hace a un compuesto una auxina? 
a. Similitudes y diferencias entre las auxinas. 
 
Objetivos específicos. 
Que el alumno conozca la estructura química y pueda ser capaz de predecir 
si un nuevo compuesto puede o no tener actividad auxínica. 
 2 
Unidad II. Herramientas para el estudio de las auxinas. 
1. Métodos para determinar el contenido de auxinas. 
a. Métodos cromatográficos. 
b. El uso de la espectrometría de masas en la determinación de 
auxinas. 
c. Métodos inmunológicos para la localización y cuantificación de 
auxinas. 
2. Contenido de auxinas en diferentes tejidos y procesos fisiológicos. 
a. Durante el desarrollo de una planta. 
b. Durante la embriogénesis cigótica. 
c. Durante la embriogénesis somática. 
3. Expresión de genes inducidos por auxinas. 
4. Detección in situ de auxinas mediante anticuerpos. 
Objetivos específicos. 
Que el alumno conozca los diferentes métodos para cuantificar, identificar 
y analizar las pozas metabólicas de estos compuestos en diferentes 
procesos del desarrollo vegetal. Así como también para determinar su 
localización dentro de tejidos y células de forma específica. 
Unidad III. La biosíntesis de las auxinas. 
1. Las diferentes rutas de biosíntesis de las auxinas. 
a. Biosíntesis dependiente de triptofano. 
b. Biosíntesis no dependiente de triptófano. 
 
2. Genes que codifican para las enzimas de la biosíntesis de las auxinas. 
a. Biosíntesis dependiente de triptofano. 
b. Biosíntesis no dependiente de triptofano. 
 
3. Regulación de la biosíntesis de las auxinas. 
 
4. Compartamentalización de la biosíntesis de las auxinas. 
a. Biosíntesis dependiente de triptofano. 
b. Biosíntesis no dependiente de triptofano. 
Objetivos específicos 
Que el alumno conozca las diferentes rutas de biosíntesis de las auxinas y 
sea capaz de establecer las diferencias entre ellas, y sea capaz de desarrollar 
protocolos de investigación que permitan estudiar los mecanismos 
bioquímicos y moleculares que las regulan. 
Unidad IV. El transporte de las auxinas. 
1. Los transportadores involucrados en la movilización de las auxinas. 
a. Difusión pasiva. 
 3 
b. Transportadores PIN. 
c. Transportadores ABC. 
d. Transportadores AUX1/LAX. 
e. La fosforilación de los transportadores PIN. 
f. La participación de las citocininas en el transporte de las 
auxinas. 
2. El trasporte como base fundamental de los procesos de desarrollo de una 
planta. 
a. Embriogénesis cigótica. 
b. El desarrollo de las yemas axilares. 
c. La inclinación de las hojas. 
d. El desarrollo de la raíz. 
Objetivos específicos 
Que el alumno conozca los diferentes sistemas de transporte de las auxinas 
y las implicaciones fisiológicas de dicho transporte. 
Unidad V. La conjugación de las auxinas. 
1. Reacciones químicas que llevan a la conjugación de las auxinas con otras 
moléculas. 
a. Aminoácidos. 
b. Carbohidratos. 
c. Coenzima A. 
d. Péptidos. 
 
2. Los genes GH3. 
3. Las acil-ácido amido sintetasas. 
4. Los genes ILR1, IAR3, ILL1 e ILL2. 
5. Las amino ácido hidrolasas. 
6. Función de la conjugación de las auxinas. 
a. Almacenamiento. 
b. Degradación. 
 
Objetivos específicos 
Que el alumno conozca los diferentes tipos de conjugación de las auxinas y 
su función, así como los genes que codifican para las enzimas que llevan a 
cabo las reacciones de conjugación e hidrólisis. 
Unidad VI. La homeostasis de las auxinas. 
1. Establecimiento de la homeostasis de las auxinas. 
a. Biosíntesis. 
b. Degradación. 
c. Transporte. 
 4 
d. Almacenamiento. 
 
Objetivos específicos 
Que el alumno conozca los diferentes factores que llevan a que una región 
de un tejido obtenga una concentración de auxina (homeostasis) que es la 
que finalmente produce el efecto fisiológico. 
Unidad VII. La señalización por auxinas. 
1. El mecanismo de señalización de las auxinas. 
a. El receptor. 
b. El mecanismo. 
c. El apagado de la señal. 
Objetivos específicos 
Que el alumno sea capaz de establecer como los tejidos son capaces de 
mantener una determinada concentración de auxinas al interior de sus 
células. 
Unidad VIII. La interacción de las auxinas y otros reguladores del 
crecimiento. 
a. La interacción de las auxinas con las citocininas. 
b. Las citocininas regulan el transporte polar de las auxinas. 
c. Las auxinas y las citocininas actúan antagónicamente. 
d. Las auxinas y el etileno actúan sinérgicamente. 
e. Las auxinas y las giberelinas una nueva interacción. 
Objetivos específicos 
Que el alumno sea capaz de determinar cómo funciona la compleja red de 
interacción entre diferentes reguladores del crecimiento. 
Unidad VIII. El papel de las auxinas en la diferenciación celular. 
a. El papel de las auxinas en la inducción de la embriogénesis 
somática. 
b. El uso de diferentes auxinas en la inducción de la 
embriogénesis somática. 
c. La función de las auxinas en la formación de la raíz. 
Objetivos específicos 
Que el alumno sea capaz de diseñar experimentos que le permitan inducir 
diferenciación celular a partir de diferentes tejidos de una manera menos 
aleatoria. 
 5 
VII. Acciones para la actualización del contenido 
Las acciones de actualización incluyen el uso de bibliografía reciente 
relacionada con los temas del contenidoprogramático. También incluye un 
análisis del desarrollo del tema del curso, con el fin de incluir los aspectos 
más actualizados en la currícula del curso. Esto se ve reflejado en la 
bibliografía que acompaña este programa. 
Actividades de aprendizaje 
Revisión y discusión de los artículos en los que se describen los 
antecedentes que llevaron al descubrimiento de las auxinas. 
Análisis de las diferentes técnicas para la determinación del contenido de 
auxinas y su identificación. 
Análisis de los factores que afectan la homeostasis de las auxinas como el 
factor determinante de su efecto fisiológico. 
Diseño de experimentos para determinar el papel de las auxinas en la 
diferenciación celular. 
Criterios y procedimientos de evaluación y acreditación 
El alumno será evaluado de acuerdo con los siguientes parámetros: 
 La calificación para acreditar el curso será de 80 puntos. 
 Para tener derecho a acreditar el curso es requisito el entregar todos los 
trabajos oportunamente. 
 
ACTIVIDAD PORCENTAJE 
Investigación bibliográfica, 
escritura de un tema por 
alumno para una publicación. 
100 
 
 
Bibliografía 
La bibliografía para un tema como el de este curso debe ser dinámica, por 
ello la bibliografía que se enlista a continuación cambiará conforme se vaya 
generando nueva información. 
 6 
Muestra de artículos de revisión (2016-2020) 
Bhatla S. C., Auxins, en: Plant Physiology, Development and Metabolism, 
(Bhatla S. C. y A. Lal, eds.), Springer, Singapore, 569-601, (2018). DOI: 
https://doi.org/10.1007/978-981-13-2023-1_15. 
Cook S. D., An historical review of phenylacetic acid, Plant Cell Physiol., 
60(2):243-254, (2019). DOI: https://doi.org/10.1093/pcp/pcz004. 
De-la-Peña C., G. I. Nic-Can, J. R. Avilez-Montalvo, J. E. Cetz-Chel y V. M. 
Loyola-Vargas, The role of miRNAs in auxin signaling and regulation during 
plant development., en: Plant Epigenetics, (Barciszewski J., ed.), Springer, 
Cham, 23-48, (2017). DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-55520-1_2. 
Dindas J., D. Becker, M. R. Roelfsema, S. Scherzer, M. Bennett y R. Hedrich, 
Pitfalls in auxin pharmacology, New Phytol., 227(2):286-292, (2020). DOI: 
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Dobrev P. I., K. Hoyerová y J. Petrášek, Analytical determination of auxins 
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Leyser O., Auxin signaling, Plant Physiol., 176(1):465-479, (2018). DOI: 
https://doi.org/10.1104/pp.17.00765. 
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Paque S. y D. Weijers, Auxin: the plant molecule that influences almost 
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Porfírio S., M. D. R. Gomes da Silva, A. Peixe, M. J. Cabrita y P. Azadi, 
Current analytical methods for plant auxin quantification - A review, Anal. 
Chim. Acta, 9028-21, (2016). DOI: 
http://dx.doi.org/10.1016/j.aca.2015.10.035. 
Powers S. K. y L. C. Strader, Regulation of auxin transcriptional responses, 
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Singh S., V. Kumar, D. S. Dhanjal y J. Singh, Herbicides and plant growth 
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 8 
Bioactive Products in Sustainable Agriculture, (Singh J. y A. N. Yadav, eds.), 
Springer, Singapore, 67-81, (2020). DOI: https://doi.org/10.1007/978-
981-15-3024-1_5. 
Vosolsobe S., R. Skokan y J. Petrásek, The evolutionary origins of auxin 
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71(11):3287-3295, (2020). DOI: https://doi.org/10.1093/jxb/eraa169. 
Weijers D. y D. Wagner, Transcriptional responses to the auxin hormone, 
Annu. Rev. Plant Biol., 67(1):539-574, (2016). DOI: 
http://dx.doi.org/10.1146/annurev-arplant-043015-112122. 
Weijers D., J. Nemhauser y Z. Yang, Auxin: small molecule, big impact, J. 
Exp. Bot., (69):2-133, (2018). DOI: https://doi.org/10.1093/jxb/erx463. 
Wójcik A. M., B. Wójcikowska y M. D. Gaj, Current perspectives on the 
auxin-mediated genetic network that controls the induction of somatic 
embryogenesis in plants, Int. J. Mol. Sci., 21(4):1333, (2020). DOI: 
https://doi.org/10.3390/ijms21041333. 
Zhang J. y W. A. Peer, Auxin homeostasis: the DAO of catabolism, J. Exp. 
Bot., 68(12):3145-3154, (2017). DOI: https://doi.org/10.1093/jxb/erx221. 
Zhao Y., Essential roles of local auxin biosynthesis in plant development 
and in adaptation to environmental changes, Annu. Rev. Plant Biol., 69417-
435, (2018). DOI: https://doi.org/10.1146/annurev-arplant-042817-
040226. 
 
Muestra de artículos para leer (2016-2020) 
Andújar I., D. Gómez, L. Pérez, O. Vicente y J. C. Lorenzo, Auxins, auxin 
transport inhibitors, and competitors for auxin receptors do not show 
statistically significant differences in 212 molecular descriptors, Romanian 
Biotechnological Letters, 24(3):407-411, (2019). DOI: 
https://doi.org/10.25083/rbl/24.3/407.411.Banasiak A., M. Biedro+ä, A. Dolzblasz y M. Berezowski, Ontogenetic 
changes in auxin biosynthesis and distribution determine the organogenic 
activity of the shoot apical meristem in pin1 mutants, Int. J. Mol. Sci., 
20(1):180, (2019). DOI: https://doi.org/10.3390/ijms20010180. 
Bernales M., L. Monsalve, A. Ayala-Raso, M. Valdenegro, J. P. Martínez, D. 
Travisany, B. Defilippi, M. González-Agüero, S. Cherian y L. Fuentes, 
Expression of two indole-3-acetic acid (IAA)-amido synthetase (GH3) genes 
during fruit development of raspberry (Rubus idaeus Heritage), Sci. Hortic., 
246:168-175, (2019). DOI: https://doi.org/10.1016/j.scienta.2018.09.077. 
Bernardi J., R. Battaglia, P. Bagnaresi, L. Lucini y A. Marocco, 
Transcriptomic and metabolomic analysis of ZmYUC1 mutant reveals the 
role of auxin during early endosperm formation in maize, Plant Sci., 
 9 
281:133-145, (2019). DOI: 
https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2019.01.027. 
Blakeslee J. J., T. Spatola Rossi y V. Kriechbaumer, Auxin biosynthesis: 
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(2019). DOI: https://doi.org/10.1093/jxb/erz283. 
Cancino-García V. J., J. H. Ramírez-Prado y C. De-la-Peña, Auxin 
perception in Agave is dependent on the species´ auxin response factors, 
Sci. Rep. -UK, 10(1):3860, (2020). DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-
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Hurny A., C. Cuesta, N. Cavallari, K. Ötvös, J. Duclercq, L. Dokládal, J. C. 
Montesinos, M. Gallemí, H. Semerádová, T. Rauter, I. Stenzel, G. Persiau, F. 
Benade, R. Bhalearo, E. Sykorová, A. Gorzsás, J. Sechet, G. Mouille, I. 
Heilmann, G. De Jaeger, J. Ludwig-Müller y E. Benková, Synergistic on 
auxins and cytokinin positively regulates growth and attenuates soil 
pathogen resistance, Nat. Commun., 11(1):2170, (2020). DOI: 
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Lehman T. A. y K. A. Sanguinet, Auxin and cell wall crosstalk as revealed by 
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Li J., Y. Yang, M. Chai, M. Ren, J. Yuan, W. Yang, Y. Dong, B. Liu, Q. Jian, 
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https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2020.110545. (En prensa). 
 10 
Lynch J. H., Y. Qian, L. Guo, I. Maoz, X. Q. Huang, A. S. Garcia, G. Louie, 
M. E. Bowman, J. P. Noel, J. A. Morgan y N. Dudareva, Modulation of auxin 
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Matilla A. J., Auxin: Hormonal signal required for seed development and 
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Matthes M. S., N. B. Best, J. M. Robil, S. Malcomber, A. Gallavotti y P. 
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Miyamoto K., A. Inui, E. Uheda, M. Oka, M. Kamada, C. Yamazaki, T. 
Shimazu, H. Kasahara, H. Sano, T. Suzuki, A. Higashibata y J. Ueda, Polar 
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Piotrowska-Niczyporuk A., A. Bajguz, U. Kotowska, E. Zambrzycka-Szelewa 
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	Posgrado en Ciencias Biológicas
	Opción Bioquímica y Biología Molecular
	Tópicos selectos: Auxinas. El estudio de su función y mecanismo de acción
	Curso optativo
	Coordinador e Instructor: Dr. Víctor M. Loyola Vargas
	I. JustificaciónII. Ubicación de la materia
	III. Objetivo general
	IV. Metodología
	V. Contenido programático (Sujeto a revisión bienal)
	Introducción.
	Objetivo específico.
	Unidad I. la estructura química de las auxinas.
	Objetivos específicos.
	Unidad II. Herramientas para el estudio de las auxinas.
	Objetivos específicos.
	Unidad III. La biosíntesis de las auxinas.
	Objetivos específicos
	Unidad IV. El transporte de las auxinas.
	Objetivos específicos
	Unidad V. La conjugación de las auxinas.
	Objetivos específicos
	Unidad VI. La homeostasis de las auxinas.
	Objetivos específicos
	Unidad VII. La señalización por auxinas.
	Objetivos específicos
	Unidad VIII. La interacción de las auxinas y otros reguladores del crecimiento.
	Objetivos específicos
	Unidad VIII. El papel de las auxinas en la diferenciación celular.
	Objetivos específicos
	VII. Acciones para la actualización del contenido
	Actividades de aprendizaje
	Criterios y procedimientos de evaluación y acreditación
	Bibliografía
	Muestra de artículos de revisión (2016-2020)