Programa Científico
Interacciones con el entorno
UNIDADES EN ESTE PROGRAMA
Microorganismos en la salud y el bienestar Desarrollo y función del sistema inmunitario
GRUPO DE INVESTIGACIÓN
Conjugación en bacterias Gram-positivas
Wilfried J.J. Meijer
La conjugación, el proceso que permite la transferencia de ADN entre células, es un factor clave de la resistencia a los antibióticos. Utilizamos métodos multidisciplinarios para explorar varios aspectos de la conjugación. Aprovechamos los conocimientos con fines médicos y biotecnológicos para (i) diseñar estrategias para combatir la resistencia a los antibióticos y (ii) desarrollar herramientas genéticas para modificar bacterias de importancia industrial.
Investigación
La mayoría de las bacterias contienen uno o más plásmidos que son unidades de DNA que replican de forma independiente al cromosoma y que tienen una estructura modular. Aparte de un módulo esencial que regula su replicación, muchos plásmidos contienen un módulo de conjugación que abarca todos los genes necesarios para la transferencia del plásmido de una célula donante a una receptora a través de un poro de conexión. Estos plásmidos, denominados plásmidos conjugativos, a menudo contienen también genes de toxinas, virulencia y/o resistencia a antibióticos. La conjugación es la principal ruta de transferencia horizontal de genes responsable de la propagación de estos genes entre diferentes especies bacterianas. En particular, la resistencia a los antibióticos es un problema mundial cada vez mayor que afecta la salud de los seres humanos y los animales, y provocando grandes pérdidas económicas. Comprender los diferentes aspectos del proceso de conjugación es esencial para diseñar estrategias o fármacos para combatir la propagación de la resistencia a antibióticos mediada por la conjugación. Poco se sabe sobre la conjugación en bacterias Gram-positivas (G +), razón por la cual comenzamos a estudiar este tema en nuestro laboratorio hace varios años. Nuestros estudios se centraron inicialmente en el plásmido pLS20 de Bacillus subtilis, pero recientemente encontramos que pLS20 es el prototipo de una familia de plásmidos relacionados permitiendo ampliar nuestros estudios a otras bacterias G+.
La conjugación se puede dividir en cuatro pasos: (i) reconocimiento y adhesión a la célula receptora, (ii) producción de un canal a través del cual se transfiere el DNA, (iii) generación del DNA de banda simple que se transfiere y (iv) establecimiento del plásmido en la célula receptora. Nuestros estudios se centran en todos estos pasos utilizando un enfoque multidisciplinar en colaboración con otros grupos de investigación especializados. Uno de nuestros descubrimientos recientes es que la mayoría de los operones de conjugación poseen un nuevo sistema antiterminación de dos componentes que es esencial para la expresión adecuada de los genes de conjugación. Este descubrimiento cambia nuestra opinión sobre la propagación de la resistencia a los antibióticos relacionada con la conjugación.
Miembros del grupo
Wilfried Meijer
Lab.: 402 Ext.: 4539
wmeijer(at)cbm.csic.es
Andrés Miguel Arribas
Lab.: 402 Ext.: 4515
amarribas(at)cbm.csic.es
Laura María Blanca Pariente
Lab.: 402 Ext.: 4539
laurabp(at)cbm.csic.es
Liese Devos
Lab.: 402 Ext.: 4539
Publicaciones representativas
Extraordinary long-stem confers resistance of intrinsic terminators to processive antitermination
Andrés Miguel-Arribas et al.
pLS20 is the archetype of a new family of conjugative plasmids harboured by Bacillus species
Jorge Val-Calvo et al.
A novel bipartite antitermination system widespread in conjugative elements of Gram-positive bacteria
Andrés Miguel-Arribas et al.
A Conserved Class II Type Thioester Domain-Containing Adhesin Is Required for Efficient Conjugation in Bacillus subtilis
César Gago-Córdoba et al.