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PID2020-112971GB-I00

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EL ORIGEN DE LA PARED CELULAR BACTERIANA: UN ESTUDIO EVOLUTIVO DISEÑADO DESDE EL...

EL ORIGEN DE LA PARED CELULAR BACTERIANA: UN ESTUDIO EVOLUTIVO DISEÑADO DESDE EL MICROBIOMA NO CULTIVADO LOS DOMINIOS BACTERIA Y ARQUEA DOMINAN LA BIOSFERA EN DIVERSIDAD Y ABUNDANCIA. MUCHOS DE SUS LINAJES SON SIN EMBARGO DESIGNADOS COMO CANDIDATUS AL CARECER DE AISLADOS REPRESENTATIVOS. ESTE VASTO MICROBIOMA PERMANECE FUNCIONALMEN... ver más

01/01/2020

CSIC

311K€

Presupuesto del proyecto: 311K€

Líder del proyecto

AGENCIA ESTATAL CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGA... No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

TRL 2-3 | 552M€

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Financiación concedida El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2020-01-01

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Participantes

CSIC

Lider

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Líder del proyecto

AGENCIA ESTATAL CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGA...

TRL 2-3 | 552M€

Presupuesto del proyecto 311K€

Descripción del proyecto LOS DOMINIOS BACTERIA Y ARQUEA DOMINAN LA BIOSFERA EN DIVERSIDAD Y ABUNDANCIA. MUCHOS DE SUS LINAJES SON SIN EMBARGO DESIGNADOS COMO CANDIDATUS AL CARECER DE AISLADOS REPRESENTATIVOS. ESTE VASTO MICROBIOMA PERMANECE FUNCIONALMENTE INEXPLORADO A PESAR DE SU POTENCIAL PARA CONOCER EL ORIGEN DE LA VIDA. LA SEPARACION DE BACTERIAS Y ARQUEAS TUVO LUGAR POR CAUSAS AUN DESCONOCIDAS, MUCHO ANTES DE LA APARICION DE LOS PRIMEROS EUCARIOTAS. UN FENOMENO QUE ACOMPAÑO TAL SEPARACION FUE LA ADQUISICION DE DIFERENTES PAREDES CELULARES. LAS BACTERIAS DESARROLLARON UNA CAPA DE PEPTIDOGLICANO (PG) MIENTRAS QUE LA MAYORIA DE LAS ARQUEAS PRODUCIAN MATRICES PROTEICAS. LA CAPACIDAD DE BACTERIAS NO CULTIVADAS PARA SINTETIZAR PG NO HA SIDO AUN ABORDADA EXPERIMENTALMENTE EN NINGUN ESTUDIO.ESTE PROYECTO SE APOYA EN EL MICROBIOMA NO CULTIVADO INTENTANDO PROBAR EN TERMINOS EVOLUTIVOS DOS HIPOTESIS NOVEDOSAS. EN PRIMER LUGAR, QUE LAS PRIMERAS BACTERIAS CON PARED PROPIA EVOLUCIONARON POR UNA COMBINACION ALEATORIA DE GENES QUE CODIFICAN ENZIMAS PG ESENCIALES. LA MAYORIA DE LAS BACTERIAS NO CULTIVADAS ACTUALES PODRIAN REFLEJAR ESAS PRIMITIVAS CELULAS YA QUE SUS GENOMAS CODIFICAN UN NUMERO REDUCIDO DE ENZIMAS PG ESENCIALES, INFERIOR AL MINIMO REQUERIDO POR BACTERIAS DE VIDA LIBRE. ESTAS COMUNIDADES DE BACTERIAS NO CULTIVADAS DESARROLLARIAN POR TANTO UN MODO DE SINTESIS DE PG COMPARTIDO, INTERCAMBIANDO ENZIMAS Y SUSTRATOS ESENCIALES EN LA RUTA DE SINTESIS DE LA PARED. COMO SEGUNDA HIPOTESIS, QUE LA INVASION BACTERIANA DE LOS EUCARIOTAS SUPUSO LA PERDIDA SELECTIVA DE DETERMINADAS ENZIMAS ESENCIALES DE PG Y, COMO CONSECUENCIA, DE LA CAPACIDAD DE SINTETIZAR PG. ESTE DETERIORO EVOLUTIVO TIENE HUELLAS GENETICAS EN ALGUNAS BACTERIAS INTRACELULARES ACTUALES EN FORMA DE PSEUDOGENES O PERDIDA DE GENES QUE CODIFICAN DETERMINADAS ENZIMAS DE PG ESENCIALES.EL PROYECTO ESTUDIARA LAS BACTERIAS FILOGENETICAMENTE MAS CERCANAS A LAS ARQUEAS, LAS QUE COMPRENDEN EL CANDIDATE PHYLA RADIATION (CPR), LAS CUALES PODRIAN REVELAR COMO SE SINTETIZO EL PG PRIMITIVO. EN BACTERIAS INTRACELULARES OBLIGADAS, ESTUDIAREMOS ENDOSIMBIONTES DE AFIDOS EN LOS QUE HEMOS IDENTIFICADO PSEUDOGENES EN SECUENCIAS CODIFICANTES DE ENZIMAS DE PG. TAMBIEN ESTUDIAREMOS PATOGENOS INTRACELULARES OBLIGADOS COMO CHLAMYDIA SPP., QUE TIENE ENZIMAS PG CON UNA SINGULAR ARQUITECTURA DE DOMINIOS FUNCIONALES Y QUE SINTETIZAN PG SOLO EN EL CENTRO DE LA CELULA. ADEMAS, EXPLORAREMOS EL COMPLEJO DE DIVISION, EL CUAL INTEGRA UN ENZIMA CLAVE DE PG, ASI COMO LA TODAVIA NO ENTENDIDA PRESENCIA EN ARQUEAS DE HOMOLOGOS DE PROTEINAS DE DIVISION BACTERIANA. PARA PROBAR ESTAS HIPOTESIS, EXPRESAREMOS PROTEINAS DEL MICROBIOMA NO CULTIVADO EN UN CHASIS GENETICO DISEÑADO EN SALMONELLA, EL CUAL PERMITE LA INACTIVACION DE LAS RESPECTIVAS PROTEINAS ENDOGENAS EN UNA CONFIGURACION MERODIPLOIDE (ALELO SALVAJE/NULO). SE ANALIZARA LA SEGREGACION ALELICA TRAS LA PRODUCCION DE LA PROTEINA EXOGENA ALINEANDO DATOS FUNCIONALES A ARBOLES FILOGENETICOS PARA ASI DISECCIONAR PROBABLES RUTAS EVOLUTIVAS. USANDO ESTOS CHASIS, HEMOS YA OBTENIDO EVIDENCIA DE ACTIVIDAD PARA UNA ENZIMA DE PG DE UNA BACTERIA CPR Y UNA PROTEINA DE DIVISION DE UNA ARQUEA. ESTA PROPUESTA NOVEDOSA INCREMENTARA SIN DUDA EL CONOCIMIENTO SOBRE EL ORIGEN DE LA PARED CELULAR CON FENOMENOS COMO LA 'SINTESIS COMUNITARIA' DE PG EN MICROBIOS DE VIDA LIBRE Y UNA EVOLUCION REDUCTIVA ASOCIADA A LA VIDA INTRACELULAR IMPLICANDO PERDIDA SELECTIVA DE ENZIMAS DE PG ESENCIALES. ARED CELULAR\PATOGENICIDAD\CHASIS GENETICO\MICROORGANISMO NO CULTIVABLE\DOMINIO BACTERIA\EVOLUCION

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