Dr. Michael Handford
Grado:
PhD, University of Cambridge, Reino Unido, 2001
Tema de investigación o interés:
Biología Molecular Vegetal Metabolismo de carbohidratos en plantas
1. Estudiamos la interconversión de azúcares vegetales. El sorbitol es un alcohol de azúcar translocado a través del floema en varias especies frutales, por ejemplo: manzanas, peras, nectarinas y cerezas. Considerando el potencial biotecnológico de este proceso, buscamos alterar enzimáticamente la conversión natural de sorbitol a otros azúcares a fin de modificar las características organolépticas de algunos frutos. En Arabidopsis, una especie que no transloca sorbitol, hemos identificado varios genes relacionados potencialmente con el metabolismo de alcoholes de azúcar, y estamos analizando su función en esta planta.
2. Adicionalmente, en plantas, la síntesis y/o modificación de glicoproteínas y polisacáridos en el lumen del aparato de Golgi requiere transportadores específicos para la importación de nucleótidos-azúcar sintetizados en el citosol. Hemos identificado las proteínas GONST3 y GONST4 de Arabidopsis thaliana, las cuales poseen características moleculares de transportadores de nucleótidos-azúcar (TNAs) presentes en otros organismos donde se observa transporte de GDP-azúcares. Nuestro trabajo está enfocado en determinar la especificidad de sustratos de estos TNAs y en analizar sus papeles en las plantas.
En concordancia con estos estudios, en nuestro laboratorio han sido utilizadas técnicas de diversos ámbitos, incluyendo: bioquímica, biología molecular y celular vegetal, cultivo in vitro y transformación de plantas, proteómica y modelamiento computacional de proteínas.
Research Interest:
Plant Molecular Biology Plant carbohydrate metabolism
1. The interconversion of plant sugars is under investigation. Sorbitol is a key phloem-translocated sugar alcohol in several fruit species, such as apples, pears, nectarines and cherries. We are investigating the feasibility of enzymatically altering the natural conversion of sorbitol to other sugars with the long term biotechnological application of modifying the taste characteristics of several fruits. In Arabidopsis, a non-sorbitol translocating species, we have also identified several genes potentially related to sugar alcohol metabolism and we are analysing their function in this plant.
2. For the synthesis and/or modification of glycoproteins and polysaccharides in the lumen of the Golgi apparatus, specific transporter proteins are required for the import of nucleotide-sugars synthesised in the cytosol. We have identified GONST3 and 4 from Arabidopsis thaliana, which possess the molecular characteristics of nucleotide-sugar transporters (NSTs) from other organisms which transport GDP-sugars. Our work is focussed on determining the substrate specificity of these NSTs and on analysing their roles in planta.
Techniques in the following areas have been implemented in the laboratory: biochemistry, plant molecular and cellular biology, plant in vitro culture and transformation, proteomics and computer modelling of proteins.
Distinciones y premiaciones:
•Beca "The Broodbank Fund" para realizar estudios postdoctorales en la University of Cambridge (1999 - 2003)
•Beca "Study Abroad Studentship" de "The Leverhulme Trust" para realizar estudios postdoctorales en la Universidad de Chile (2004 - 2005)
Proyectos:
•"The role of sugar alcohols in non-sorbitol translocating plants"
FONDECYT
Investigador responsable: Prof. Michael Handford
Duración: 2010 - 2014
•"Desarrollo de plántulas de una variedad premium de manzanas con mayor dulzor mediante el uso de herramientas biotecnológicas"
INNOVA-CORFO
Director: Prof. Michael Handford
Directora Alterna: Prof. Stange K.
Investigadora: Prof. Norambuena M.
Duración: 2008 – 2012
•"Genómica Funcional en Nectarines: Plataforma para fomentar la competitividad nacional en exportación de frutas. Parte II"
FONDEF
Investigadores asociados: Prof. Michael Handford y Prof. Claudia Stange K.
Duración: 2008 – 2010
•"Efectos de la disponibilidad de agua y de la temperatura sobre la fisiología de la planta, la producción y composición de gel de Aloe barbadensis Miller (Aloe vera)"
FONDECYT
Investigadora responsable: Prof. Liliana Cardemil O.
Co-investigadores: Prof. Handford y Prof. Stange K.
Duración: 2007 – 2010
•"Member of the GONST protein family participate in the synthesis of fucosylated glycans in plants"
FONDECYT
Investigador responsable: Prof. Michael Handford
Duración: 2006 – 2009
Publicaciones:
•Colleoni, C., Linka, M., Deschamps, P., Handford, M.G., Dupree, P., Weber, A.P.M. and Ball, S.
"Phylogenetic and biochemical evidence supports the recruitment of an ADP-glucose translocator for the export of photosynthate during plastid endosymbiosis"
Molecular Biology and Evolution in press (2010)
•Stange, C., Fuentes, P., Handford, M.G., and Pizarro, L.
"Daucus carota as a novel model to evaluate the effect of light on carotenogenic gene expression".
Biological Research 41: 289-301. (2008)
•Handford, M.G. and Carr, J.P.
"A defect in carbohydrate metabolism ameliorates symptom severity in virus-infected Arabidopsis thaliana".
Journal of General Virology 88 (1): 337-341. (2007)
•Cardemil, L., Handford, M.G. and Meisel, L.
"La célula vegetal".
In Fisiología Vegetal.
Squeo, F. and Cardemil, L. eds. Universidad de La Serena, Chile, in press and online. (2007)
•Handford, M.G.
"Biosynthesis of plant cell walls".
Ciencia e Investigación Agraria 33 (3): 179-196. (2006)
•Handford, M.G. and Carr, J.P.
"Plant metabolism associated with resistance and susceptibility".
In Natural resistance mechanisms of plants to viruses.
Loebenstein, G. and Carr, J.P. eds. Springer, Holand, 315-340. (2006)
•Handford, M., Rodriguez-Furlan, C. and Orellana, A.
"Nucleotide-sugar transporters: structure, function and roles in vivo".
Brazilian Journal of Medical and Biological Research 39 (9): 1149-1158. (2006)
•Norambuena, L., Nilo, R., Handford, M., Reyes, F., Marchant, L., Meisel, L. and Orellana, A.
"AtUTr2 is an Arabidopsis thaliana nucleotide sugar transporter located in the Golgi apparatus capable of transporting UDP-galactose".
Planta 222 (3): 521-529. (2005)
•Handford, M.G., Sicilia, F., Brandizzi, F., Chung, J.H. and Dupree, P.
"Arabidopsis thaliana expresses multiple Golgi-localised nucleotide-sugar transporters related to GONST1".
Molecular Genetics and Genomics 272 (4): 397-410. (2004)
•Handford M.G., Baldwin, T.C., Goubet, F., Prime, T.A., Miles, J.N., Yu, X. and Dupree, P.
"Localisation and characterisation of cell wall mannan polysaccharides in Arabidopsis thaliana".
Planta 218 (1): 27-36. (2003)