• ES
  • EU
  • EN


Noticias


Viernes 15 de diciembre de 2017 [Investigacion]

Detectados en hongos basidiomicetos elementos genéticos móviles que alteran el funcionamiento de los genes cercanos

En su tesis, leída en la UPNA, Raúl Castanera ha desarrollado herramientas bioinformáticas para la detección de elementos genéticos móviles que silencian la expresión de los genes situados a su alrededor

zoomRaúl Castanera Andrés, nuevo doctor por la UPNA.

Raúl Castanera Andrés, nuevo doctor por la UPNA.

El graduado en Ingeniería Agroalimentaria y del Medio Rural Raúl Castanera Andrés ha trabajado en la detección de elementos genéticos móviles (transposones) en hongos basidiomicetos, un tipo de hongos conocidos porque producen setas comestibles y son activos degradadores de residuos lignocelulósicos. Los transposones son fragmentos de ADN que pueden “saltar” de una región cromosómica a otra produciendo cambios permanentes en el genoma. En su tesis, titulada “Transposable elements in basidiomycete fungi: dynamics and impact on genome architecture and transcriptional profiles”, el investigador ha demostrado que, además de producir mutaciones y reordenamientos en el genoma, algunos transposones pueden apagar el funcionamiento de los genes presentes a su alrededor, silenciando su expresión de ese gen y evitando que se sintetice la proteína para la que codifica.

El conocido como Dogma Central de la Biología Molecular, enunciado por Francis Crick, establece que la información genética almacenada en los genes se transfiere del ADN al ARN (una molécula muy parecida al ADN), que sirve como molde para fabricar las proteínas. “Hemos observado que, cuando un transposón se inserta en las inmediaciones de un gen, puede alterar la producción de su ARN y, por tanto, reducir o incluso eliminar por completo la proteína para la que codifica”, explica Raúl Castanera, cuya tesis, dirigida por la catedrática de Genética Lucía Ramírez Nasto, obtuvo la calificación de sobresaliente “cum laude”. Además, mediante el análisis comparado de transcriptomas (colección global de tránscritos procedentes de los genes presentes en el genoma de un organismo), se ha observado que dicho mecanismo está presente sólo en especies con una maquinaria activa de metilación de citosinas.

Impacto de los transposones en el genoma

Durante muchos años la importancia de los transposones ha sido infravalorada, debido a que no forman parte de la región codificante del genoma. Sin embargo, estos elementos son muy abundantes en los genomas eucariotas, puesto que constituyen alrededor de un 50% del genoma humano y en torno al 85% del genoma de algunas plantas, como es el caso del maíz.

Además, su naturaleza móvil hace que sean elementos fundamentales en la evolución de los organismos eucariotas. Aunque en ciertas ocasiones puedan suponer una ventaja adaptativa, las mutaciones que ocasionan estos elementos generalmente acarrean consecuencias negativas para el organismo. “En el caso de los hongos que producen setas, la multiplicación de estos elementos conduce a la degeneración de la variedad, que se traduce en inestabilidad de las cepas cultivadas, alteraciones en el crecimiento y mermas en la producción. Por otro lado, los hongos basidiomicetos producen una gran diversidad de proteínas de interés industrial y la actividad de los transposones puede bloquear la producción de estas proteínas”, indica.

Herramientas bioinformáticas

Tras estudiar el genoma de múltiples especies, Raúl Castanera ha desarrollado herramientas bioinformáticas que le han permitido identificar miles de inserciones de transposones y obtener mapas detallados de la presencia de dichos elementos en más de 70 hongos basidiomicetos, muchos de ellos, de gran relevancia en la industria biotecnológica y agroalimentaria.

La información derivada de estos mapas podrá utilizarse, entre otras cosas, para la tipificación molecular de hongos o para el desarrollo de herramientas biotecnológicas que permitan identificar la función de genes desconocidos.

Finalmente, durante su tesis, ha realizado la anotación del genoma del hongo degradador de lignina Coniophora olivácea y el genoma del hongo patógeno de vid Elsinoë ampelina, cuya secuenciación se ha coordinado desde el grupo de Genética y Microbiología de la UPNA como parte del proyecto internacional “1000 Fungal Genomes Project“.

Breve currículum

Raúl Castanera es ingeniero técnico agrícola por la Universidad de Zaragoza, graduado en Ingeniería Agroalimentaria y del Medio Rural y Máster en Biotecnología por la Universidad Pública de Navarra. Como investigador del grupo de Genética y Microbiología de la UPNA, ha participado en cuatro proyectos de investigación.

Es autor de trece artículos publicados en revistas científicas indexadas en JCR (Journal of Citation Reports), de un capítulo de libro y de múltiples contribuciones a congresos nacionales e internacionales. Durante su tesis, ha realizado dos estancias de investigación en Estados Unidos (Universidad de California Riverside y Laboratorio Nacional de Berkeley) y una en Francia (INRA-Versailles).

Además, participa como revisor en cuatro revistas internacionales y es investigador principal del proyecto de secuenciación y anotación del hongo Coniophora olivácea, que se desarrolla en colaboración con el DOE-Joint Genome Institute (Laboratorio Nacional de Berkeley).