Descripción del proyecto
ESTE PROYECTO BUSCA AVANZAR EN NUESTROS CONOCIMIENTOS DE LOS MECANISMOS MOLECULARES SUBYACENTES A LOS PROCESOS DE EVOLUCION Y ADAPTACION MICROBIANA EN MEDIOS EXTREMOS, LAS INVESTIGACIONES PROPUESTAS ASPIRAN A INTEGRAR DATOS GENOMICOS, ECOLOGICOS Y BIOQUIMICOS REFERIDOS A LA DINAMICA DE LOS ELEMENTOS MOVILES DEL GENOMA, ESPECIALMENTE LOS TRANSPOSONES, LAS SECUENCIAS DE INSERCION (SIS) SON LOS TRANSPOSONES MAS SIMPLES Y CON FRECUENCIA CODIFICAN UN SOLO GEN: LA TRANSPOSASA NECESARIA PARA SU MULTIPLICACION (POR TRANSPOSICION) EN EL GENOMA QUE LAS HOSPEDA, LAS SIS SON UNIDADES MODULARES QUE, CUANDO PROLIFERAN, PUEDEN ESTIMULAR LA RECOMBINACION Y LAS REORGANIZACIONES CROMOSOMICAS, DE ESTA MANERA DANDO PLASTICIDAD AL GENOMA Y CONTRIBUYENDO AL POTENCIAL DE VARIABILIDAD GENETICA DE LAS POBLACIONES, AL SER LAS SIS UNO DE LOS ELEMENTOS DINAMIZADORES PRINCIPALES DEL GENOMA, LA COMPRENSION DE LOS FACTORES QUE CONTROLAN SU DIVERSIDAD Y CAPACIDAD DE PROLIFERACION ES ESENCIAL PARA ENTENDER FENOMENOS DE EVOLUCION Y ADAPTACION BACTERIANA, ESTE PROYECTO PARTE DE LAS OBSERVACIONES SIGUIENTES: (A) LOS GENOMAS DE LEPTOSPIRILLUM FERROOXIDANS Y ACIDIPHILIUM SP,, DOS BACTERIAS ACIDOFILAS ESENCIALES EN EL ECOSISTEMA EXTREMO DE RIO TINTO, HUELVA, (PH 1-3, ALTA SALINIDAD Y ALTA CONCENTRACION DE METALES) MUESTRAN UNA NOTABLE ABUNDANCIA DE SIS; (B) ALGUNAS TRANSPOSASAS, ASI COMO CIERTOS FACTORES DE REPLICACION Y RECOMBINACION ESTAN ALTAMENTE EXPRESADAS EN MUESTRAS AMBIENTALES DE ESTE ECOSISTEMA; (C) HEMOS DESCUBIERTO QUE LA TRANSPOSASA DE IS200 (LA SI MAS ABUNDANTE EN EL GENOMA DE L, FERROOXIDANS) INTERACCIONA CON EL FACTOR DE PROCESIVIDAD β DEL HOSPEDADOR; Y (D) RECIENTES INVESTIGACIONES EN VARIOS LABORATORIOS HAN MOSTRADO QUE LA INTERACCION DE LAS TRANSPOSASAS CON ELEMENTOS DE LA MAQUINARIA DE REPLICACION DEL GENOMA PODRIA SER EL MECANISMO MOLECULAR GENERAL LIMITANTE Y REGULADOR DE LA TRANSPOSICION, POR TODO ELLO PROPONEMOS LA HIPOTESIS DE QUE LA ADAPTACION AL AMBIENTE EXTREMO PODRIA REQUERIR UNA MAYOR PLASTICIDAD DEL GENOMA, RESULTANTE DEL EQUILIBRIO DINAMICO ENTRE LA CAPACIDAD PROLIFERATIVA DE LOS ELEMENTOS MOVILES Y FACTORES LIMITANTES EN EL HOSPEDADOR, PARA INVESTIGAR ESTA POSIBILIDAD PROPONEMOS: (A) ANALIZAR LA DINAMICA DE LAS POBLACIONES DE SIS EN LA POBLACION BACTERIANA EXTREMOFILA DE RIO TINTO A LO LARGO DEL TIEMPO (DIVERSIDAD, EXPRESION, ACTIVIDAD); (B) INVESTIGAR BIOQUIMICAMENTE EL PAPEL DEL FACTOR DE PROCESIVIDAD β EN LA REGULACION DE LA TRANSPOSICION; (C), ESTUDIAR LOS FACTORES AMBIENTALES QUE PROMUEVEN LA PROLIFERACION DE SIS; Y (D) DESARROLLAR MODELOS ECOLOGICOS Y EVOLUTIVOS PARA COMPRENDER COMO LAS SIS PROMUEVEN LA ADAPTACION DE LAS POBLACIONES, AUNQUE EL OBJETIVO ES EL ANALISIS DE PROCESOS BASICOS Y GENERALES DE EVOLUCION BACTERIANA, ESTE PROYECTO SE ENMARCA DENTRO DE OTROS ESTUDIOS LLEVADOS A CABO EN EL CENTRO DE ASTROBIOLOGIA (INTA-CSIC) PARA COMPRENDER LOS MECANISMOS MOLECULARES DE ADAPTACION DE MICROORGANISMOS A AMBIENTES TERRESTRES DE RELEVANCIA ASTROBIOLOGICA, ADEMAS, ESTE PROYECTO TIENE APLICACIONES BIOTECNOLOGICAS DIRECTAS POR SER LAS ESPECIES ESTUDIADAS DE ALTO INTERES EN BIOMINERIA Y EN EL DESARROLLO DE PILAS DE COMBUSTIBLE MICROBIANO, LA COMPRENSION DE LA DINAMICA DE LAS SECUENCIAS DE INSERCION ES ASIMISMO RELEVANTE PARA ENTENDER LA EVOLUCION DE POBLACIONES BACTERIANAS DE INTERES MEDIOAMBIENTAL (BIOREMEDIACION), O FENOMENOS GENERALES DE ADAPTACION DE ORGANISMOS PATOGENOS,