Descripción del proyecto
LAS BACTERIAS SON EXPERTAS EN ADAPTAR SU FISIOLOGIA A ENTORNOS MUY VARIABLES Y ESTRESES EXTRACITOPLASMATICOS MEDIANTE REDES DE TRANSDUCCION DE SEÑALES Y EXPRESION GENICA EFICAZMENTE INTERCONECTADAS. EN MUCHAS DE ESTAS REDES SON CLAVE LOS FACTORES SIGMA DE FUNCION EXTRACITOPLASMATICA (ECF), QUE GUIAN A LA ARN POLIMERASA A EXPRESAR GENES ESPECIFICOS (REGULON), MONTANDO ASI UNA RESPUESTA CELULAR CONTRA UNA AGRESION AMBIENTAL PARTICULAR. LOS ECFS SUELEN ESTAR ATRAPADOS EN LA MEMBRANA POR UN ANTISIGMA, HASTA QUE ESTE SE INACTIVA POR UN ESTIMULO ESPECIFICO Y LIBERA AL ECF. EXAMINAREMOS UN GRUPO SELECTO DE ECFS DE MYXOCOCCUS XANTHUS, UNA BACTERIA CON 45 POSIBLES ECFS, PARA LA MAYORIA DE LOS CUALES SE DESCONOCEN LAS SEÑALES ACTIVADORAS Y LA BASE MOLECULAR DE SU ACCION. ESTE PROYECTO COORDINADO PROFUNDIZARA EN NUESTRO HALLAZGO RECIENTE DE UNA DESATURASA HUMANA MUY BUSCADA Y ESENCIAL EN LA BIOSINTESIS DE UNOS LIPIDOS, LOS PLASMALOGENOS, QUE CURIOSAMENTE SE CONSERVA EN M. XANTHUS Y ES NECESARIA PARA DIRIGIR LA ACCION DE UNA PAREJA ECF-ANTISIGMA, CARQ-CARR. NUESTRO OBJETIVO ES DILUCIDAR EL MECANISMO SIN PRECEDENTES POR EL CUAL LOS PLASMALOGENOS Y LA LUZ AZUL INACTIVAN CARR, PARA LIBERAR CARQ Y MONTAR UNA RESPUESTA A ESTRES FOTOOXIDATIVO. SE ANALIZARA MAS A FONDO LA DESATURASA, Y SE DESCIFRARAN OTRAS ENZIMAS Y PASOS EN ESTA BIOSINTESIS AEROBIA DE PLASMALOGENOS EN BACTERIAS, EN GRAN PARTE INEXPLORADA, Y SU PARECIDO O NO CON LA DE MAMIFEROS. SABEMOS QUE CARQ-CARR REGULA GENES PARA REDUCTASAS DE SULFOXIDOS DE METIONINA PERIPLASMICAS, TIPICAMENTE LIGADAS AL ESTRES OXIDATIVO Y DE LA PARED CELULAR, Y QUE CARR TAMBIEN SE INACTIVA POR COBRE, SIN NECESIDAD DE LUZ NI PLASMALOGENOS. ADEMAS, RECIENTEMENTE HEMOS DESCUBIERTO TIORREDOXINAS PERIPLASMICAS ESPECIFICAS Y OTRAS PAREJAS ECF-ANTISIGMA EN M. XANTHUS, INCLUIDA UNA MUY SIMILAR A CARQ-CARR, QUE PARTICIPAN EN LA RESPUESTA A COBRE, PERO NO A LUZ, ASI COMO UN MECANISMO COMPENSATORIO NOVEDOSO QUE REGULA LA EXPRESION DE UNA PEROXIRREDOXINA Y UNA CATALASA. DESENTRAÑAR POR QUE CARR DETECTA TANTO LA LUZ COMO EL COBRE, PERO SU HOMOLOGO SOLO EL COBRE, LAS COMPLEJAS INTERCONEXIONES ENTRE EL ESTRES FOTOOXIDATIVO Y OXIDATIVO, Y LOS SINGULARES MECANISMOS SUBYACENTES EN M. XANTHUS SON OBJETIVOS DE ESTE PROYECTO.NUESTRO ANALISIS DE UN COMPLEJO REGULADOR GLOBAL QUE ACTUA EN LA RESPUESTA A LA LUZ REVELO SU PAPEL EN UNA NUEVA FUNCION DE UNA PAREJA ECF-ANTISIGMA, DDVS-DDVA, LA DE ACTIVAR UN SISTEMA CRISPR-CAS. EL REGULON TAMBIEN INCLUYE VARIOS GENES DE FUNCIONES DESCONOCIDAS QUE HEMOS DESCUBIERTO CONFIEREN RESISTENCIA A FAGOS A TRAVES DE MODOS DE ACCION DESCONOCIDOS, POSIBLEMENTE SIMILARES A ALGUNOS SISTEMAS DE DEFENSA ANTIFAGICOS RECIEN IDENTIFICADOS. ADEMAS, HEMOS OBSERVADO QUE UN SEGUNDO SISTEMA CRISPR-CAS DE M. XANTHUS ESTA REGULADO POR FAGOS, PERO DESCONOCEMOS COMO. COMPRENDER LA BASE MOLECULAR DE LA ACCION DE DDVS-DDVA Y LOS MECANISMOS DETRAS DE LOS SISTEMAS DE DEFENSA ANTIFAGICOS DEPENDIENTES O NO DE CRISPR-CAS EN M. XANTHUS ES OTRO OBJETIVO DE ESTE PROYECTO COORDINADO.ASI PUES, NUESTRO OBJETIVO GLOBAL ES SUMAR CONOCIMIENTOS BASICOS SOBRE LOS MECANISMOS DE SEÑALIZACION BACTERIANA Y EXPRESION GENICA FRENTE A AMENAZAS FOTOOXIDATIVAS, OXIDATIVAS Y DE FAGOS, TODO ELLO EN LA VANGUARDIA DE LA INVESTIGACION BIOLOGICA. PARA ELLO, EL SUBPROYECTO 2 ABORDARA LOS ANALISIS BIOQUIMICOS, BIOFISICOS Y ESTRUCTURALES EN ESTRECHA COORDINACION CON EL SUBPROYECTO 1, QUE ABORDARA LOS ANALISIS GENETICO-MOLECULARES, GLOBALES Y EVOLUTIVOS. XPRESION GENICA BACTERIANA\ESTRES FOTOOXIDATIVO\PLASMALOGENOS\SEÑALIZACION POR LIPIDOS\PROTEINAS DE MEMBRANA\MIXOBACTERIAS\DEFENSA ANTIFAGOS\FACTORES SIGMA ECF-ANTISIGMA\FOTORRECEPCION\TRANSDUCCION DE SEÑAL