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Poliaminas y otros reguladores de crecimiento

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Las poliaminas son moléculas policatiónicas constituidas por varios grupos amino a lo largo de la cadena.

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Fórmula química de las principales aminas 

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Fórmula química de las principales aminas 

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Las aminas se pueden clasificar en alifáticas (putrescina, espermidina, espermina, cadaverina), aromáticas (tiramina, feniletilamina) o heterocíclicas (histamina, triptamina)

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En los seres humanos las poliaminas provienen de dos fuentes.

Un de origen endógeno por la biosíntesis de novo e interconversiones entre ellas mismas, así como de las secreciones digestivas (especialmente intestinal y pancreática) y las descamaciones y los productos del catabolismo de las propias células intestinales.

Por otro lado, un origen exógeno a partir del consumo dietético y mediante la producción de poliaminas por los microorganismos intestinales.

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Muchos de los osmolitos acumulados por las plantas son compuestos nitrogenados. Las PAs están implicadas en un amplio rango de procesos biológicos, tales como: Crecimiento, desarrollo, respuesta de estrés biótico y abiótico; participan en la señalización en eventos de interacción planta-patógeno, cuentan con la capacidad de secuestrar radicales libres, modular la apertura estomática y tener un potencial rol como osmolito compatible

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Las poliaminas provienen principalmente de dos amino ácidos, la ornitina y la arginina y dependen de la S-adenosilmetionina como agente metilante. 

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La mayoría de las células de mamíferos tienen la capacidad de producir las poliaminas que necesitan a partir de ornitina por acción de la ornitina descarboxilasa (ODC) que produce putrescina, la cual origina espermidina y espermina a través de la acción de la espermidina sintasa y espermina sintasa, respectivamente.

Las poliaminas se catabolizan mayoritariamente por desaminación oxidativa por la diaminooxidasa (DAO), enzima que se ha localizado en diferentes. tejidos como la mucosa intestinal, el hígado y el riñón.

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Descubiertas por Antonie van Leeuwenhoek en 1678. Estas moléculas pequeñas son actualmente el foco de atención de numerosas investigaciones.

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Las poliaminas son un grupo de compuestos nitrogenados presentes en las células vegetales, que afectan la actividad celular y están involucradas en distintos procesos fisiológicos tales como crecimiento, desarrollo vegetal y senescencia.

Las poliaminas brindan protección contra estrés biótico y abiótico (daños por frío, estrés salino, atmósferas modificadas, estrés hídrico, inclusive estrés mecánico).

Por su carácter catiónico en su estructura química pueden unirse y formar complejos con diferentes moléculas como ciertas proteínas, fosfolípidos, pectinas, ADN, ARN, entre otras.

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De las poliaminas se pueden sintetizar otras poliaminas poco comunes, que son relacionadas con condiciones de estrés. Pueden presentar en formas libres o conjugadas con otras moléculas. Los estados conjugados suelen constituir hasta el 90% de las poliaminas en las células vegetales. Se considera importante que el balance entre las formas libres y conjugadas es crítico para los diferentes papeles que desempeñan en los procesos fisiológicos de la planta.

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GERMINACIÓN DEL POLEN Y CRECIMIENTO DEL TUBO POLÍNICO

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GERMINACIÓN DEL POLEN Y CRECIMIENTO DEL TUBO POLÍNICO

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Los trabajos iniciales de Bagni et al. (1981) mostraron que la biosíntesis de ARN y poliaminas precede la aparición del tubo polínico en manzano. La necesaria biosíntesis de poliaminas para la germinación y crecimiento del tubo polínico se ha demostrado con la aplicación de inhibidores de la actividad de SAMDC y espermidina sintasa; el metilglioxal bis-(guanilhidrazone) (MGBG) y la ciclohexilamina respectivamente. La aplicación de estos productos en un medio de germinación para polen de jitomate (Lycopersicon esculentum Mill.) provocó una reducción en el contenido de espermidina y espermina en el polen e inhibió su germinación y el crecimiento del tubo polínico.

La adición de espermidina y espermina al medio de germinación referido, revirtió el efecto negativo de estos tratamientos. Un efecto positivo de las poliaminas en la germinación del polen se observó en chabacano japonés (Prunus mume). La adición de ciertas concentraciones al medio, incrementó el porcentaje de germinación in vitro. Se ha sugerido que la probable actividad de las poliaminas durante la rehidratación del polen, está relacionada con la re-composición del citoesqueleto en el polen no germinado.

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Las poliaminas están implicadas en la diferenciación de las células del sistema inmune y en la regulación de la respuesta inflamatoria, con cambios en los niveles de IgA e incremento en el porcentaje de linfocitos intraepiteliales. Se ha visto que las poliaminas pueden actuar como intermediarios en el efecto timotrófico de mediadores como la prolactina. También, en el curso de la inflamación local, la espermina es liberada por las células dañadas o muertas favoreciendo la migración y el crecimiento de linfocitos.

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En las diferentes estructuras florales envueltas en la reproducción sexual de frutales como manzano (Malus domestica Borkh), peral (Pyrus communis L.), kiwi (Actinidea deliciosa) y peral japonés (Pyrus pyrifolia Nakai), entre otros, se ha observado la presencia de una alta cantidad de poliaminas. Especialmente el nivel de espermidina y espermina presente en las estructuras sexuales es considerablemente mayor en comparación con otros órganos vegetales, en donde sus contenidos son mínimos y en el caso de la espermina algunas veces indetectables.

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El carácter biorregulador de las poliaminas en los vegetales fue sugerido, probablemente por primera vez, por los italianos Bagni y Serafini-Fracassini en 1973. A partir de la década de los 70´s, la información bibliográfica ha relacionado a las poliaminas con una gran variedad de procesos vegetales, incluidos el crecimiento, la senescencia y las respuestas a estrés.

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Aplicación de poliaminas y su efecto en la calidad postcosecha de frutas y hortalizas

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Aplicación de poliaminas y su efecto en la calidad postcosecha de frutas y hortalizas

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Simposio del Departamento de Ciencias de la Salud

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Aplicación de poliaminas y su efecto en la calidad postcosecha de frutas y hortalizas. Una revisión.