Se busca candidato para solicitar beca JAE-predoc y FPU para la realización de tesis doctoral
Instituto: Grupo de Investigación de Degradación de Tóxicos Orgánicos. Departamento de Protección Ambiental. Estación Experimental del Zaidín, Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Granada.
Directores de tesis: Prof. Juan Luis Ramos Martín, Dra. Ana María Fernández Escamilla.
Dirigido a: Licenciados en Ciencias Biológicas, Químicas y Bioquímicas con expediente igual o superior a 2.5.
Duración: 4 años
Interesados contactar con: Dr. Ana María Fernández Escamilla. e-mail: anamfe@eez.csic.es. Tel.: 958 18 16 00 ext. 106.
Palabras clave: Reguladores de la transcripción. Uso de técnicas de ingeniería genética para diseño, clonación, expresión y purificación de proteínas y sus mutantes de interés biotecnológico. Caracterización bioquímico-física (calorimetría, fluorescencia etc.) y estructural (cristalización de Rayos-X) de proteínas.
Tema del proyecto:
Los problemas de contaminación en nuestro planeta son cada vez más acuciantes. La biología y biotecnología ofrecen alternativas prometedoras para la eliminación de compuestos tóxicos recalcitrantes. Se ha puesto de manifiesto que algunas cepas de la especie P. putida son muy tolerantes a disolventes orgánicos. Estos microorganismos abren un abanico de oportunidades en investigación científica para resolver tanto preguntas de carácter básico relacionadas con la inusual capacidad de estos extremófilos, como en relación con el aprovechamiento industrial de estos microorganismos. Las bacterias tolerantes a disolventes orgánicos colonizan nichos invulnerables para otros microorganismos y eliminan tolueno y otros contaminantes (Ramos et al., J. Bacteriol. 177:3911). Además, se utilizan en el área de biotransformaciones con el objeto de producir productos de valor añadido a partir de tolueno y sus derivados (Ramos-González et al., Appl. Environ. Microbiol. 67:4388; Rojas et al., Appl. Environ. Microbiol. 70:3637; Meyer et al., Appl. Environ. Microbiol. 71:6624; Neumann et al. Appl. Environ. Microbiol. 71:1677). Pseudomonas putida DOT-T1E presenta la capacidad inusual de crecer en presencia de altas concentraciones de tolueno (90% v/v). Su tolerancia a tolueno está mediada por tres bombas que expulsan tolueno de la membrana celular, y por el empaquetamiento de la membrana tras la isomerización cis-trans de los ácidos grasos insaturados (Ramos et al., J. Biol. Chem. 272:3887). La expresión de las bombas está controlada por los represores TtgR y TtgV, mientras que la isomerasa cis/trans (CTI) es un enzima constitutivo (Junker y Ramos, J. Bacteriol. 181:5963). Dichos represores contienen dos dominios, uno que actúa como sensor, al que se unen moléculas de señalización, y otro de unión a ADN. La unión de moléculas de señalización al dominio sensor, aumenta o reduce la afinidad del dominio de unión por el ADN en los sitios de reconocimiento de las regiones promotoras, modulando así la actividad transcripcional. La unión de efectores, generalmente los sustratos específicos de cada una de las bombas, al complejo proteína-ADN, causa la disociación de la proteína del ADN incrementando de este modo, la transcripción. La unión de efectores a ambas proteínas causa la pérdida total de afinidad de la proteína por el ADN (Guazzaroni et al., 2005, Terán et al., 2006) además, experimentos de mutagénesis dirigida en ambos dominios, modulan la afinidad del otro dominio por su ligando, reduciendo lógicamente la afinidad por los efectores y al mismo tiempo por el ADN (Guazzaroni et al., 2005). Del mismo modo, mutantes realizados sobre el dominio de unión a ADN afectan la afinidad tanto por el ADN como por los efectores. Todo ello evidencia de modo indiscutible, la comunicación entre ambos dominios siendo necesario para la determinación de las bases moleculares del proceso, la realización de un estudio detallado mediante técnicas de ingeniería genética para la obtención, expresión y purificación de mutantes de los diferentes reguladores así como su caracterización biofísica utilizando entre otras técnicas, calorimetría isotérmica de titulación (ITC), fluorescencia y cristalización de rayos-X para la obtención de la estructura tridimensional.
La información obtenida en este proyecto mejorará de modo substancial la comprensión del funcionamiento de reguladores de transcripción y su evolución lo cual es de gran relevancia biotecnológica por tratarse de reguladores pertenecientes a la cepa bacteriana Pseudomonas putida DOT-T1E que posee una alta tolerancia a solventes orgánicos, antibióticos y sustancias recalcitrantes.
