Descripción del proyecto
EL CONOCIMIENTO DEL FENOTIPO A PARTIR DEL GENOTIPO DE UN ORGANISMO ES UNO DE LOS OBJETIVOS PRIMORDIALES DE LOS ESTUDIOS BIOLOGICOS PERO ESTA LIMITADO POR LAS PROPIEDADES EMERGENTES INHERENTES A TODO SISTEMA BIOLOGICO, ESTE HECHO, IMPIDE ESTABLECER UNA RELACION LINEAL ENTRE GENOTIPO Y FENOTIPO, LA ROBUSTEZ, ENTENDIDA COMO LA CAPACIDAD DE TODO SISTEMA BIOLOGICO DE MANTENER SU FUNCIONALIDAD PESE A ALTERACIONES GENETICAS Y MEDIOAMBIENTALES, ES UNA PROPIEDAD EMERGENTE UNIVERSAL EN ORGANISMOS VIVOS, EN ESTE PROYECTO, SE PROPONE EL ESTUDIO DE LOS MECANISMOS MOLECULARES QUE PROPORCIONAN ROBUSTEZ A SISTEMAS BACTERIANOS MEDIANTE UN ABORDAJE DE BIOLOGIA INTEGRATIVA, INCLUYENDO APROXIMACIONES MICROBIOLOGICAS Y DE BIOLOGIA MOLECULAR Y DE SISTEMAS,ASI, SE UTILIZARA COMO BASE UN MODELO METABOLICO A ESCALA GENOMICA DE PSEUDOMONAS PUTIDA KT2440, UN MICROORGANISMO MODELO EN ESTUDIOS MEDIOAMBIENTALES Y DE GRAN INTERES BIOTECNOLOGICO, RECIENTEMENTE CONSTRUIDO POR EL INVESTIGADOR PRINCIPAL DE ESTE PROYECTO, EL MODELO SERA ACTUALIZADO INCLUYENDO MODULOS METABOLICOS ADICIONALES TALES COMO LA GENERACION ENDOGENA DE ESPECIES REACTIVAS DE OXIGENO (PERMITIENDO EVALUAR LA RESPUESTA A ESTRES) Y LA ACTIVIDAD ENZIMATICA COLATERAL DE LAS ENZIMAS YA INCLUIDAS (CON OBJETO DE TENER EN CUENTA EL MECANISMO DE DESACOPLAMIENTO, EL CUAL CONTRIBUYE A LA ROBUSTEZ), POSTERIORMENTE, EL MODELO SERA UTILIZADO PARA IDENTIFICAR MODULOS METABOLICOS FUNCIONALES QUE CONTRIBUYEN A GARANTIZAR LA VIABILIDAD ANTE PERTURBACIONES AMBIENTALES (FUENTES DE NUTRIENTES Y AGENTES DE ESTRES), ENERGETICAS (DESEQUILIBRIOS EN PODER REDUCTOR Y PRODUCCION DE ATP) Y GENETICAS (MUTACIONES), LOS MODULOS DE ROBUSTEZ IDENTIFICADOS IN SILICO, SERAN POSTERIORMENTE SUJETOS A VALIDACION EXPERIMENTAL, ASI, CEPAS DE P, PUTIDA CARENTES DE ESTOS MODULOS DE ROBUSTEZ SERAN SOMETIDAS A FENOTIPADO DE ALTO RENDIMIENTO, SE PRETENDE IDENTIFICAR DE ESTA FORMA AQUELLOS MODULOS QUE CONTRIBUYEN A LA ROBUSTEZ EN CADA UNA DE LAS PERTURBACIONES OBJETO DE ESTUDIO, DADO QUE ES PRESUMIBLE QUE ESTOS MODULOS TRABAJEN SINERGISTICAMENTE MANTENIENDO LA ESTABILIDAD DEL FENOTIPO ANTE LAS DISTINTAS PERTURBACIONES, SERAN AGRUPADOS Y CATEGORIZADOS EN FUNCION DEL EFECTO FENOTIPICO DERIVADO DE SU AUSENCIA, ASI, SE IDENTIFICARAN GRUPOS DE MODULOS QUE ACTUAN SIMULTANEAMENTE ANTE UNA UNICA, O UN GRUPO, DE PERTURBACIONES SIMILARES, A CONTINUACION, SE CONSTRUIRAN CEPAS CARENTES DE CADA UNO DE ESTOS GRUPOS DE MODULOS, LAS CUALES SERAN NUEVAMENTE FENOTIPADAS, CON ESTA APROXIMACION SE PRETENDE DESCOMPONER LA ROBUSTEZ BIOLOGICA DE P, PUTIDA EN FUNCION DE LAS PERTURBACIONES A LAS QUE RESPONDE CADA MODULO, O GRUPO DE MODULOS, LAS CEPAS CARENTES DE ESTOS GRUPOS DE MODULOS DE ROBUSTEZ SERAN ESTUDIADAS A NIVEL MOLECULAR MEDIANTE ANALISIS MASIVO DE EXPRESION GENICA, FINALMENTE, LOS DATOS OBTENIDOS SERAN INTEGRADOS Y CONTEXTUALIZADOS UTILIZANDO EL MODELO METABOLICO Y CONSTRUYENDO MODELOS ESPECIFICOS DE CONDICION, LA COMPARACION SISTEMATICA DE ESTOS MODELOS ESPECIFICOS IDENTIFICARA LAS ALTERACIONES DE LOS FLUJOS METABOLICOS EN CADA UNO DE LOS MODELOS DE LAS CEPAS MUTANTES, LO QUE PERMITIRA DAR UNA EXPLICACION A LOS FENOTIPOS OBSERVADOS EN TERMINOS DE FLUJOS, ADEMAS, ESTE ANALISIS REVELARA POR PRIMERA VEZ EL PAPEL DE LOS CICLOS DE ROBUSTEZ EN EL MANTENIMIENTO DE FLUJOS OPTIMOS ANTE PERTURBACIONES, LO QUE PERMITIRA ENTENDER EL MECANISMO MOLECULAR MEDIANTE EL CUAL ESTOS CONTRIBUYEN A LA ROBUSTEZ EN LOS SISTEMAS BIOLOGICOS, BIOTECNOLOGÍA PSEUDOMONAS PUTIDA ROBUSTE