Regulación de la expresión génica en Leishmania
Resumen de Investigación:
Entre los protistas del género Leishmania se encuentran especies causantes de enfermedades muy graves en humanos, las leishmaniasis. Asimismo, Leishmania resulta un organismo interesante para el estudio de la evolución de los mecanismos de regulación de la expresión génica, ya que estos microorganismos han prescindido de la regulación a nivel transcripcional. Por otro lado, actualmente, no existen vacunas para prevenir las leishmaniasis y las opciones de tratamiento son limitadas.
La actividad investigadora de nuestro grupo va dirigida al estudio, por un lado, de la organización genómica y la expresión génica en este parásito y, por otro lado, de los aspectos inmunopatológicos que son desencadenados durante la infección por Leishmania. Nuestro objetivo es contribuir aportando conocimiento para el desarrollo de nuevos métodos de control de estas parasitosis.
Las técnicas de secuenciación masiva son actualmente herramientas habituales empleadas por nuestro grupo para el estudio de los mecanismos moleculares de la expresión génica en este parásito. Estas actividades están siendo realizadas en estrecha colaboración con la Dra. Begoña Aguado (responsable científica del servicio de Genómica y Secuenciación masiva del CBMSO). Nuestro grupo ha generado nuevos ensamblajes de los genomas de especies más patogénicas de Leishmania, tales como L. infantum, especie causante de la leishmaniasis visceral en España y otros países de la cuenca Mediterránea, y de L. braziliensis, causante de la leishmaniasis mucocutánea en Sudamérica. Como repositorio para este gran volumen de información, que además está siendo actualizada de forma continua, hemos creado una página Web: http://leish-esp.cbm.uam.es. Además, estamos utilizando la secuenciación masiva de RNA (RNA-seq) para la anotación de los transcriptomas en varias especies de Leishmania y para estudiar cambios en la expresión génica. Por ejemplo, la técnica de RNA-seq la hemos empleado para determinar genes implicados en la generación de resistencia a los fármacos actualmente empleados para el tratamiento de las leishmaniasis en humanos. Adicionalmente, tenemos interés en determinar los elementos reguladores en cis, frecuentemente localizados en las regiones 3’ no traducidas (UTRs) de los mRNAs que, a través de su interacción con proteínas específicas de unión a RNA (RBPs), van a resultar claves en la regulación de la expresión génica.
Otra área de actividad, dirigida por el Dr. Manuel Soto, tiene como objetivo el estudiar las interacciones entre Leishmania y el sistema inmunitario del hospedador, como la vía para poder diseñar herramientas profilácticas con capacidad para prevenir las infecciones por este parásito. En este sentido, actualmente se está trabajando en el empleo de una línea mutante de Leishmania, genéticamente modificada, LiΔHSP70-II, como un candidato vacunal prometedor. En el modelo ratón, su inoculación induce respuestas de linfocitos T, tanto efectoras como de memoria, frente a Leishmania, capaces de generar inmunidad frente a retos posteriores con parásitos virulentos.
También cabe indicar que nuestro grupo, perteneciente a la red de enfermedades tropicales del Instituto de Salud Carlos III (http://www.ricet.es/), viene colaborando en investigaciones de índole biosanitario con diferentes Instituciones hospitalarias nacionales.
La regulación de la expresión génica en Leishmania ocurre a nivel postranscripcional.
| Apellidos | Nombre | Laboratorio | Ext.* | Categoría profesional | |
|---|---|---|---|---|---|
| Adán Jiménez | Javier | 302 | 4647 | javier.adan(at)cbm.csic.es | Tco. de Investigación y Laboratorio |
| Alcain Arranz | Paula | 302 | 4617 | Estudiante TFM | |
| Angelini | Gloria | 302 | 4647 | Becario Erasmus | |
| Pacheco Hinojosa | Ronny Francisco | 302 | 4647 | rfpacheco(at)cbm.csic.es | Titulado Sup.Inv.y Laboratorio |
| Requena Rolania | José María | 302 | 4617 | jmrequena(at)cbm.csic.es | Profesor Titular Universidad, GA |
| Sánchez Salvador | Alejandro | 302 | 4647 | alejandro.sanchez(at)cbm.csic.es | Titulado Sup.de Actividades Técn. y Profes. GP1 |
Publicaciones relevantes:
- Camacho, E., Gonzalez-de la Fuente, S., Rastrojo, A., Peiro-Pastor, R., Solana, J.C., Tabera, L., Gamarro, F., Carrasco-Ramiro, F., Requena, J.M., and Aguado, B. (2019). Complete assembly of the Leishmania donovani (HU3 strain) genome and transcriptome annotation. Sci Rep 9, 6127. doi: 10.1038/s41598-019-42511-4
- Rastrojo, A., Corvo, L., Lombraña, R., Solana, J.C., Aguado, B., and Requena, J.M. (2019). Analysis by RNA-seq of transcriptomic changes elicited by heat shock in Leishmania major. Sci Rep 9, 6919. doi: 10.1038/s41598-019-43354-9
- Camacho, E., Rastrojo, A., Sanchiz, A., Gonzalez-de la Fuente, S., Aguado, B., and Requena, J.M. (2019). Leishmania Mitochondrial Genomes: Maxicircle Structure and Heterogeneity of Minicircles. Genes (Basel) 10: 758. doi: 10.3390/genes10100758
- Diaz, J.R., Ramirez, C.A., Nocua, P.A., Guzman, F., Requena, J.M., and Puerta, C.J. (2018). Dipeptidyl peptidase 3, a novel protease from Leishmania braziliensis. PLoS One 13, e0190618. doi: 10.1371/journal.pone.0190618
- Rastrojo, A., Garcia-Hernandez, R., Vargas, P., Camacho, E., Corvo, L., Imamura, H., Dujardin, J.C., Castanys, S., Aguado, B., Gamarro, F., and Requena, J.M. (2018). Genomic and transcriptomic alterations in Leishmania donovani lines experimentally resistant to antileishmanial drugs. Int J Parasitol Drugs Drug Resist 8, 246-264. doi: 10.1016/j.ijpddr.2018.04.002
- Garde, E., Ramirez, L., Corvo, L., Solana, J.C., Martin, M.E., Gonzalez, V.M., Gomez-Nieto, C., Barral, A., Barral-Netto, M., Requena, J.M., Iborra, S., and Soto, M. (2018). Analysis of the Antigenic and Prophylactic Properties of the Leishmania Translation Initiation Factors eIF2 and eIF2B in Natural and Experimental Leishmaniasis. Front Cell Infect Microbiol 8, 112. doi: 10.3389/fcimb.2018.00112
- Gonzalez-de la Fuente, S., Camacho, E., Peiro-Pastor, R., Rastrojo, A., Carrasco-Ramiro, F., Aguado, B., and Requena, J.M. (2018). Complete and de novo assembly of the Leishmania braziliensis (M2904) genome. Mem Inst Oswaldo Cruz 114, e180438. doi: 10.1590/0074-02760180438
- Requena, J.M., Rastrojo, A., Garde, E., Lopez, M.C., Thomas, M.C., and Aguado, B. (2017). Genomic cartography and proposal of nomenclature for the repeated, interspersed elements of the Leishmania major SIDER2 family and identification of SIDER2-containing transcripts. Mol Biochem Parasitol 212, 9-15. doi: 10.1016/j.molbiopara.2016.12.009
- Solana, J.C., Ramirez, L., Corvo, L., de Oliveira, C.I., Barral-Netto, M., Requena, J.M., Iborra, S., and Soto, M. (2017). Vaccination with a Leishmania infantum HSP70-II null mutant confers long-term protective immunity against Leishmania major infection in two mice models. PLoS neglected tropical diseases 11, e0005644. doi: 10.1371/journal.pntd.0005644
- Gonzalez-de la Fuente, S., Peiro-Pastor, R., Rastrojo, A., Moreno, J., Carrasco-Ramiro, F., Requena, J.M., and Aguado, B. (2017). Resequencing of the Leishmania infantum (strain JPCM5) genome and de novo assembly into 36 contigs. Sci Rep 7, 18050. doi: 10.1038/s41598-017-18374-y
