Checa, Susana K.

Líneas de Investigación

Caracterización estructural y funcional de GolS y de los transportadores blanco de su regulación

Los metalo-reguladores bacterianos de la familia MerR activan la expresión de factores específicos que median el secuestro, la detoxificación y/o la remoción de los iones metálicos, en respuesta a la presencia de estas especies en el citoplasma: El reconocimiento selectivo de cationes metálicos por parte de estas metalo-proteínas plantea un desafío importante, ya que estas especies son muy similares en tamaño, carga y química de coordinación. Por ello, la mayoría de estos sensores biológicos son poco selectivos y reconocen iones con igual carga y química de coordinación similar. Entre los metalo-reguladores de la familia MerR, se distinguen claramente tres grupos según los cationes que detectan: los que reconocen iones monovalentes [Cu(I), Ag(I), Au(I)], como el sensor no selectivo de Cu, CueR, o los sensores de Au, GolS y CupR; los sensores de iones divalentes [Zn(II),Cd(II),Co(II),Pb(II)], como el sensor no selectivo de Zn, ZntR, o el sensor de Pb, PbrR; y los sensores de Hg, MerR. En nuestro grupo de trabajo nos proponemos dilucidar las bases moleculares que dirigen el reconocimiento específico de distintos metales y comprender como la interacción con el metal inductor se transduce alostéricamente para posibilitar la activación de los genes blanco, usando como modelo de estudio GolS, CueR y ZntR de Salmonella enterica y diferentes variantes de los mismos desarrolladas en el laboratorio. En paralelo, estamos llevando a cabo el análisis funcional de los determinantes de resistencia controlados transcripcionalmente por GolS, los transportadores de envoltura GolT y GesABC y la proteína de unión a metal citoplasmática GolB, a fin de determinar su relevancia para la supervivencia del patógeno en ambientes adversos.

 

Diseño de biosensores bacterianos para la detección de metales pesados

Los biosensores bacterianos son microorganismos modificados genéticamente para acoplar la detección de un compuesto determinado a la producción de un reportero fácilmente cuantificable. El desarrollo de estos dispositivos para la detección de metales pesados ha cobrado especial relevancia en los últimos años, ya que además de ser económicos reportan únicamente la fracción del metal que se encuentra biodisponible, y por lo tanto son especialmente útiles para evaluar riesgo ambiental. En nuestro laboratorio hemos desarrollado el primer biosensor bacteriano fluorescente selectivo para la detección de oro, y otros no selectivos que detectan un amplio espectro de metales, incluyendo mercurio, plomo y cadmio, metales altamente peligrosos para el hombre basados en el metalo-regulador GolS de Salmonella (Figura 1). Con el objetivo de generar nuevas y más eficientes herramientas de detección, nos proponemos modificar mediante evolución dirigida la proteína sensora de estos dispositivos a fin de obtener sistemas bioreporteros que detecten selectivamente diferentes metales tóxicos, tales como mercurio, cinc, plomo, cadmio o cobalto, entre otros. Nos proponemos además optimizar procedimientos de inmovilización y preservación de las bacterias bioreporteras a fin de posibilitar la construcción de instrumentos o dispositivos de medición de utilidad en la evaluación de aguas de consumo o efluentes industriales.

Becarios Doctorales

Julian I. Mendoza

Julian Lescano

 

Publicaciones Seleccionadas

 

Colaboradores

  • María N. Lisa, Laboratory of Molecular and Structural Microbiology, Institut Pasteur de Montevideo, Montevideo, Uruguay.

 

Subsidios

PICT-2015-2339. Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica (ANPCyT). “Generación de sensores biológicos sensibles y selectivos para evaluar contaminación de las aguas por metales pesados”

BIO461 2016-2019. Universidad Nacional de Rosario. “Análisis molecular y funcional de la resistencia a cobre y su relevancia para la patogénesis de Salmonella enterica“.

Checa, Susana K.

Laboratorio: Transducción de Señales en Bacterias Patógenas
Sede: CCT
Email: checa@ibr-conicet.gov.ar
Tel. Interno: 637