Programa Científico
Dinámica y función del genoma
GRUPO DE INVESTIGACIÓN
Regulación de la traducción en eucariotas y su implicación en la fisiopatología de células y organismos
Regulación de la traducción en eucariotas y su papel en la homeostasis celular.
Investigamos cómo los sistemas eucarióticos regulan la traducción, tanto a nivel global como de manera específica de mRNA. Nuestro objetivo es identificar nuevos elementos reguladores presentes en los mRNAs y en los ribosomas que jueguen un papel relevante en el control traduccional durante la proliferación celular, la respuesta al estrés y la supervivencia en modelos de células humanas y levaduras. Estudiamos cómo la reprogramación traduccional a través de la fosforilación del factor de iniciación de la traducción eIF2 en respuesta al estrés, modula la proteostasis y la autofagia celular. Para ello, combinamos el análisis genético, el modelado estructural, la cuantificación de la expresión génica a tiempo real y el análisis masivo de traducción mediante perfiles de polisomas y secuenciación de ARN. También estudiamos cómo algunos virus interfieren con la traducción celular mediante proteínas virales que bloquean parcialmente la función del ribosoma, lo que constituye una poderosa herramienta de trabajo.
Investigación
We have identified the ES6S region of 40S ribosomal subunit as the gateway for mRNA entry and 43S-PIC scanning during translation initiation. Our data suggest the ES6S region could be serving as a platform for the recruitment of RNA helicases (eIF4A and DDX3, among others) involved in RNA secondary structure unwinding. Blocking ES6S region differentially affected translation of mRNAs encoding some proto-oncogenes (H-Ras, CCND3, ODC-1, etc.), genes involved in signal transduction with long and structured 5´UTR mRNAs and also some viral mRNAs. We are currently evaluating the ES6S region as a target for antitumoral and antiviral molecules.
More recently, we found that the differential effect of the non-structural protein 1 (NSP1) of SARS-CoV-2 on translation depends on the composition of 5’ UTR and codon usage bias of target mRNA. Our data suggest the existence of two mechanisms for the recruitment of mRNA to the 40S subunit (threading and slotting) and a functional interaction between the speed of elongation (codon bias) and translation initiation. We are also looking at the implications of our results for the molecular evolution of SARS-CoV-2 and other human respiratory viruses.
Continuamos estudiando las relaciones moleculares y funcionales entre respuesta al estrés, reprogramación traduccional y homeostasis celular. Hemos encontrado que las levaduras incapaces de fosforilar eIF2α en respuesta al estrés, no sólo pierden su capacidad de responder a éste, sino que también exhiben un envejecimiento acelerado debido a una disfunción de la proteostasis y autofagia. Hemos identificado algunos genes relacionados con la actividad del proteasoma cuya expresión se regula a través de la fosforilación de eIF2, y estamos analizando su papel en procesos que regulan la proteostasis celular como la agregación de proteínas, autofagia, mitofagia y su efecto sobre supervivencia.
Miembros del grupo
Juan José Berlanga Chiquero
Lab.: 106 Ext.: 4714/4534
jberlanga(at)cbm.csic.es
Iván Ventoso Bande
Lab.: 106/114.4( despacho) Ext.: 4809
iventoso(at)cbm.csic.es
Miguel Angel Rodríguez Gabriel
Lab.: 106 Ext.: 4816
marodriguez(at)cbm.csic.es
Margarita Cabrera Sola
Lab.: 106 Ext.: 4534
mcabrera(at)cbm.csic.es
Mercedes Núñez Bayón
Lab.: 106 Ext.: 4534
mnunnez(at)cbm.csic.es
Carla Henares Sánchez
Lab.: 106 Ext.: 4809
carla.henares(at)cbm.csic.es
Publicaciones representativas
An mRNA-binding channel in the ES6S region of the translation 48S-PIC promotes RNA unwinding and scanning
Irene Díaz-López et al.
Antagonistic effects of mitochondrial matrix and intermembrane space proteases on yeast aging
Montserrat Vega et al.
Translational control of gene expression by eIF2 modulates proteostasis and extends lifespan
Tamara Jiménez-Saucedo et al.
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