Person: Buezo Bravo, Javier
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Buezo Bravo
First Name
Javier
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Ciencias
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IMAB. Research Institute for Multidisciplinary Applied Biology
ORCID
0000-0002-6287-1587
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811160
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Publication Open Access IAOx induces the SUR phenotype and differential signalling from IAA under different types of nitrogen nutrition in Medicago truncatula roots(Elsevier, 2019) Buezo Bravo, Javier; Esteban Terradillos, Raquel; Cornejo Ibergallartu, Alfonso; López Gómez, Pedro; Marino Bilbao, Daniel; Chamizo Ampudia, Alejandro; Gil Idoate, María José; Martínez Merino, Víctor; Morán Juez, José Fernando; Zientziak; Institute for Multidisciplinary Research in Applied Biology - IMAB; Institute for Advanced Materials and Mathematics - INAMAT2; Ciencias; Universidad Pública de Navarra / Nafarroako Unibertsitate PublikoaIndole-3-acetaldoxime (IAOx) is a particularly relevant molecule as an intermediate in the pathway for tryptophan-dependent auxin biosynthesis. The role of IAOx in growth-signalling and root phenotype is poorly studied in cruciferous plants and mostly unknown in non-cruciferous plants. We synthesized IAOx and applied it to M. truncatula plants grown axenically with NO3-, NH4+ or urea as the sole nitrogen source. During 14 days of growth, we demonstrated that IAOx induced an increase in the number of lateral roots, especially under NH4+ nutrition, while elongation of the main root was inhibited. This phenotype is similar to the phenotype known as “superroot” previously described in SUR1- and SUR2-defective Arabidopsis mutants. The effect of IAOx, IAA or the combination of both on the root phenotype was different and dependent on the type of N-nutrition. Our results also showed the endogenous importance of IAOx in a legume plant in relation to IAA metabolism, and suggested IAOx long-distance transport depending on the nitrogen source provided. Finally, our results point out to CYP71A as the major responsible enzymes for IAA synthesis from IAOx.Publication Open Access Tryptophan levels as a marker of auxins and nitric oxide signaling(MDPI, 2022) López Gómez, Pedro; Smith, Edward N.; Bota, Pedro; Cornejo Ibergallartu, Alfonso; Urra Rodríguez, Marina; Buezo Bravo, Javier; Morán Juez, José Fernando; Zientziak; Institute for Advanced Materials and Mathematics - INAMAT2; Institute for Multidisciplinary Research in Applied Biology - IMAB; Ciencias; Gobierno de Navarra / Nafarroako Gobernua; Universidad Pública de Navarra / Nafarroako Unibertsitate PublikoaThe aromatic amino acid tryptophan is the main precursor for indole-3-acetic acid (IAA), which involves various parallel routes in plants, with indole-3-acetaldoxime (IAOx) being one of the most common intermediates. Auxin signaling is well known to interact with free radical nitric oxide (NO) to perform a more complex effect, including the regulation of root organogenesis and nitrogen nutrition. To fathom the link between IAA and NO, we use a metabolomic approach to analyze the contents of low-molecular-mass molecules in cultured cells of Arabidopsis thaliana after the application of S-nitrosoglutathione (GSNO), an NO donor or IAOx. We separated the crude extracts of the plant cells through ion-exchange columns, and subsequent fractions were analyzed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), thus identifying 26 compounds. A principal component analysis (PCA) was performed on N-metabolism-related compounds, as classified by the Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG). The differences observed between controls and treatments are mainly explained by the differences in Trp contents, which are much higher in controls. Thus, the Trp is a shared response in both auxin- and NO-mediated signaling, evidencing some common signaling mechanism to both GSNO and IAOx. The differences in the low-molecularmass- identified compounds between GSNO- and IAOx-treated cells are mainly explained by their concentrations in benzenepropanoic acid, which is highly associated with IAA levels, and salicylic acid, which is related to glutathione. These results show that the contents in Trp can be a marker for the study of auxin and NO signaling.Publication Embargo Oximes and nitric oxide signalling in Medicago truncatula root system architecture(2020) Buezo Bravo, Javier; Morán Juez, José Fernando; Esteban Terradillos, Raquel; Ciencias; Zientziak; Universidad Pública de Navarra / Nafarroako Unibertsitate PublikoaEl óxido nítrico (NO) es una molécula señalizadora ampliamente conocida en el mundo vegetal, relacionada con cada etapa en el desarrollo de la planta. De entre todas sus funciones descritas, se sabe que actúa sinérgicamente con el ácido indol-3-acético (IAA), promoviendo el desarrollo de raíces secundarias. Hasta ahora tan solo se han confirmado algunas vías de síntesis del NO, todas ellas reductivas, mientras que aún no se ha revelado vía oxidativa alguna. Varios informes de nuestro grupo de investigación han medido síntesis de novo de NO3- y NO2- en Pisum sativum y M. truncatula crecidas con NH4+ como única fuente de nitrógeno (datos sin publicar). Este hecho sugiere la existencia de una vía oxidativa para el NH4+ en fabáceas. Se propone también que este mismo mecanismo puede ser parte de la señalización por toxicidad de NH4+ y de los procesos para su mitigación. Dada su configuración molecular, las oximas son buenos candidatos para ser precursores del NO, y, por tanto, el primer paso de esta vía de oxidación de nitrógeno. Entre todas las oximas, la Indol-3-acetaldoxima (IAOx) es especialmente relevante ya que se sitúa en la encrucijada entre el IAA y los indol glucosinolatos. El papel del IAOx en el desarrollo y señalización está muy poco estudiado en crucíferas, y es prácticamente desconocido en otras familias. En esta tesis doctoral intentamos demostrar que el IAOx está presente en M. truncatula y que posee, además, importantes funciones de señalización durante el desarrollo radicular. Por último, hipotetizamos que la señalización de IAOx está mediada por NO. Para esta labor, hemos sintetizado IAOx y una colección de otras oximas indólicas y no indólicas puras y hemos utilizado un enfoque farmacológico utilizando la planta leguminosa modelo M. truncatula. Hemos medido el fenotipo radicular, cuantificado los compuestos indólicos en tejido (parte aérea y raíz) y medido la expresión de los genes de Indol-3-acetaldehido oxidasa e IAOx deshidratasa. Nuestros datos muestran que todas las oximas promueven el fenotipo ‘superoot’, concordando con nuestra hipótesis de que el IAOx produce su efecto a través de la liberación de NO. Este nuevo conocimiento es un gran paso hacia el descubrimiento de la vía oxidativa de síntesis de NO en plantas y arroja luz a la interacción entre IAOx, IAA y la nutrición nitrogenada, que será imprescindible para futuras investigaciones en campos de cultivo