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Programas de Investigación

Biología Celular y del Desarrollo

Laboratorio de traducción genética

lribas

Lluis Ribas de Pouplana

Investigador Principal
ICREA Research Professor

Tel Oficina : +34 93 403 48 68
Tel Lab : +34 93 403 48 67
correo-e : lluis.ribasirbbarcelona.org

Introducción

Enfocamos nuestra investigación en la evolución de la maquinaria de síntesis de proteínas, en las interacciones moleculares que la regulan y en las aplicaciones biomédicas que se pueden derivar de su estudio en patógenos humanos.

Inicialmente, nuestros esfuerzos se han dirigido a la caracterización de los mecanismos de reconocimiento del tRNA en dos especies de protozoos patogénicos (Plasmodium y Trypanosoma). En otros proyectos estudiamos la maquinaria de síntesis de proteínas en la mitocondria, la evolución modular de las aminoacil-tRNA sintetasas, y los mecanismos para el mantenimiento de la fidelidad del código genético en las células humanas.

Áreas de interés científico

Nuestro objetivo general es traducir nuestros conocimientos básicos sobre la biología del tRNA en aplicaciones biomédicas. Esta estrategia se justifica por la gran cantidad de datos experimentales que se han recopilado sobre la aminoacilación del tRNA, y por el papel biológico esencial de esta reacción. Paralelamente, utilizando tRNA y aminoacil-tRNA sintetasas como herramientas, buscamos entender mejor la evolución de la vida en general, y de la célula eucariota en particular.

Líneas de Investigación

a. Desarrollo de nuevos métodos de selección de antibióticos.

El desarrollo de antibióticos de nuevas generaciones, como la meticilina, las quinolonas y la vacomicina, ha estado seguido siempre por la aparición de cepas de bacterias resistentes a las nuevas moléculas. Así pues, hay una necesidad creciente de crear nuevos antibióticos y de desarrollar métodos más eficientes para su descubrimiento.

Las aminoacil-tRNA sintetasas (ARS) son las enzimas que traducen el código genético a base de aminoacilar tRNAS. Las ARS son dianas ideales para el desarrollo de nuevos antibióticos porque son enzimas esenciales de distribución universal, la naturaleza ancestral de las cuales permite la selección de inhibidores específicos que actúan únicamente en las sintetasas de los organismos patógenos. Este proyecto busca generar una nueva estrategia para la identificación rápida y específica de inhibidores ARS.

b. Evolución de genomas en parásitos protozoos humanos.

En Entamoeba histolytica hemos descubierto que el gen que codifica para la lisil-tRNA sintetasa contiene un dominio adicional que no se encuentra en ningún otro gen homólogo de otras especies (Castro y Ribas de Pouplana, no publicado). El análisis genómico, y las comparaciones con especies relacionadas, ha permitido concluir que la adición de este dominio es un acontecimiento relativamente reciente. Este descubrimiento nos ofrece la oportunidad de estudiar el proceso de reorganización génica poco después de que haya sucedido. Igualmente, estudiando este caso queremos elucidar la evolución de esta enzima y determinar la función del nuevo dominio.

c. La Aminoacilación mitocondrial y el modelo de enfermedad mitocondrial en Drosophila.

Nuestro objetivo es generar modelos de enfermedades provocadas por deficiencias de aminoacilación en la mitocondria. Actualmente estamos caracterizando la actividad de la enzima seril-tRNA- sintetasa de Drosophila melanogaster. Este organismo utiliza dos formas de esta enzima, y nuestra hipótesis es que una de ellas es dirigida y funcional en la mitocondria.

Queremos caracterizar esta proteína y, mediante su mutación, generar un modelo de enfermedad mitocondrial en Drosophila. La misacilación o actividad deficiente del tRNAser mitocondrial en los humanos es responsable de una gran variedad de enfermedades musculares. No obstante, este fenotipo se debe a mutaciones en el genoma mitocondrial, que son extremadamente difíciles de reproducir y estudiar. Mediante la mutación de la enzima (el gen del cual se codifica en el genoma nuclear), queremos generar un fenotipo equivalente más accesible al análisis experimental.

d. La importancia del proceso de edición en células humanas.

Estudiamos el mecanismo de corrección de misacilación en células humanas y, más concretamente, la capacidad de estas células de corregir errores en la aminoacilación de tRNA causados por enzimas provenientes de otros organismos. Hemos clonado la enzima isoleucil-tRNA sintetasa de Streptococcus pneumoniae, le hemos eliminado experimentalmente su habilidad para corregir errores, y estamos estudiando su efecto en células humanas, y analizando los mecanismos de las respuestas celulares humanas a esta agresión.

Financiación

Este grupo de investigación recibe financiación de las siguientes instituciones:

  • Ministerio de Educación y Ciencia
  • Generalitat de Catalunya
  • Unión Europea
  • ICREA (Institució Catalana d’Estudis Avançats)
Más información

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