Martes, 12 de Diciembre de 2017

Virología y microbiología

                   Biotecnología y genética de bacterias termófilas extremas

 

 

grupo-400

 


José Berenguer Carlos

Bcompogrupo

Blistado

 

Resumen de Investigación:

En nuestro laboratorio estudiamos (1) el metabolismo anaerobio de bacterias termófilas extremas, (2) su transferencia horizontal, y (3) desarrollamos aplicaciones biotecnológicas derivadas de su utilización o de la de sus enzimas. Como modelo principal utilizamos la bacteria termófila extrema Thermus thermophilus (Tth) por ser excepcionalmente manipulable en comparación otros termófilos extremos. Su filogenia ancestral y la estabilidad de sus componentes hacen de Tth uno de los modelos favoritos tanto en Biología Evolutiva como en Biología Estructural.

En los últimos dos años hemos centrado nuestros esfuerzos en el análisis de las enzimas implicadas en los pasos finales de la desnitrificación y en su transferencia horizontal (LGT). Hemos caracterizado la nitrito y la óxido nítrico reductasas codificadas en un agrupamiento génico susceptible de LGT, pero de expresión dependiente del agrupamiento para la respiración de nitrato. Hemos empezado también a estudiar los mecanismos de LGT de ambos agrupamientos, identificando como vía principal el contacto directo célula-célula que, sin embargo, no implica homólogos de proteínas propias de sistemas de conjugación clásicos. También hemos iniciado estudios sobre las barreras que protegen a estas bacterias frente a la entrada de DNA exógeno empleando interferencia mediada por guías de ácidos nucleicos.

   fig01-300  
  Variantes termoestables de proteínas fluorescentes de distintos colores expresadas a 70 ºC en Thermus thermophilus. Se muestra la superposición de fluorescencia y contraste de fases.  

En la línea más aplicada, nuestros esfuerzos se han concentrado principalmente en dos aspectos. Por un lado, hemos procedido a la selección de variantes termoestables de proteínas mediante la utilización de técnicas de interferencia de plegamiento (ej. Esterasa I de P. fluorescens), o diseño racional (ej. proteínas fluorescentes). Por otro, hemos caracterizado y utilizado varias enzimas termoestables de interés biotecnológico, tales como una penicilina acilasa o tres nucleósido fosforilasas.
En los próximos años profundizaremos en los mecanismos de LGT y las barreras frente a éstos, e iniciaremos un proyecto para la identificación y selección in vitro de enzimas termoestables mediante nuevos sistemas de generación de señal.


 

Publicaciones relevantes:

  • Alvarez L., Bricio C., Gómez, M. J., and Berenguer, J. (2011) Lateral transfer of the denitrification pathway among Thermus thermophilus strains. Appl Env. Microbiol 77, 1352-1358.
  • Alvarez, L., Bricio, C., Chahlafi, Z., Cava,F., Hidalgo, A., and Berenguer, J. (2011) Regulación y transferencia horizontal de la desnitrificación en Thermus sp In I.S.B.N. 978-84-8454-806-5. Universidad de Córdoba, Córdoba, Spain, pp. 173-186
  • Bolivar, J. M., Hidalgo, A., Sánchez-Ruiloba, L., Berenguer, J., Guisán, J. M., and López-Gallego, F. (2011).J. Biotech 155, 412-420
  • Bricio, C., Alvarez, L., Gómez, M. J., and Berenguer J. (2011) Partial and complete denitrification in Thermus thermophilus: lessons from genome drafts. Biochem Soc Trans 39:249-253.
  • César, C. E., Alvarez, L., Bricio, C., van Heerden, E., Littauer D. and Berenguer J. (2011) Unconventional lateral gene transfer in extreme thermophilic bacteria. Int Microbiol 14,187-199.

 


 

Tesis doctorales:

Carlos Bricio Garberí (2012) Reducción de óxidos de nitrógeno gaseosos en Thermus thermophilus. Universidad Autónoma de Madrid (mención europea). Director: José Berenguer    

Laura Alvarez Muñoz (2012) Análisis de la respiración de nitrito en Thermus thermophilus. Universidad Autónoma de Madrid(mención europea). Director: José Berenguer

Zahra Chahlafi (2012) Caracterización de la regulación por nitrato en la respiración anaeróbica de Thermus thermophilus. Universidad Autónoma de Madrid. Director: José Berenguer      

Marcos Almendros Giménez (2011) Nuevas enzimas termoestables aplicadas a la síntesis de nucleósidos farmacológicamente activos. Universidad Autónoma de Madrid. Directores: José Berenguer y Josep Vicent Sinisterra    

Federico Acosta Castro (2011) Incorporación de subunidades y crecimiento de la capa S de Thermus thermophilus. Universidad Autónoma de Madrid. Director: José Berenguer  

Eloy Roberto Ferreras Puente (2011) Expresión y estudio de enzimas termoestables de interés biotecnológico. Universidad Autónoma de Madrid. Director: José Berenguer        

 


 

Patentes:


-Torres, L. L., Hidalgo, A., Ferreras, E. R., Berenguer, J. "Polipéptido termoestable con actividad penicilina acilasa, variantes del mismo y sus aplicaciones". Número de prioridad: P201230729. País de prioridad: España. Fecha de prioridad: 14-05-2012     

-Hidalgo, A., Rivera, N, Sánchez, E., Berenguer J. “Polipéptido termoestable con actividad esterasa, variantes del mismo y sus aplicaciones” Número de solicitud: P201231439.  país de prioridad: España. Fecha de prioridad: 17-09-2012