CIQUIBIC-CONICET-UNC


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Integrantes

ARGARAÑA, Carlos

Investigador Superior de CONICET / Profesor Titular UNC
Teléfono: +54 351 5353855 ext 3433
E-mail: carga@fcq.unc.edu.ar

Tema de Investigación

Mecanismos moleculares involucrados en el mantenimiento y diversificación de la información génica

Los procesos de mutación y recombinación, fuente de diversidad genética, son modulados por mecanismos fisiológicos conservados evolutivamente, con el propósito de preservar la información genética. Estos mecanismos incluyen la acción de diferentes ADN polimerasas, sistemas para reparar alteraciones en el ADN y diferentes sistemas de recombinación de ADN. Entre los sistemas para reparar alteraciones del ADN y evitar mutaciones, nosotros estamos interesados en mecanismos celulares que preservan el genoma del efecto mutagénico de bases oxidadas [sistema GO], y un mecanismo posreplicativo denominado Mismatch Repair System [MRS], que elimina bases desapareadas introducidas erróneamente durante la síntesis del ADN. Este sistema además, previene la recombinación de secuencias de ADN divergentes. La deficiencia en el funcionamiento de este sistema, genera en procariotas “hipermutabilidad”, esto es, células con una elevada tasa de mutación y recombinación. En los últimos años nuestro laboratorio, utilizando P. aeruginosa y E. coli como sistema biológico, se ha enfocado en la caracterización funcional de los sistemas MRS y GO. Llevamos a cabo análisis genético y molecular de sus componentes y la caracterización fenotípica de células deficientes en estos sistemas, con especial énfasis en la relación existente entre tasa de mutación y mecanismos de resistencia a antibióticos. Actualmente estamos focalizados en el estudio de la interacción entre varios componentes el MRS, el replisoma y maquinaria de recombinación de ADN mediada por RecA. Hemos diseñado un módulo genético para determinar “in vivo”, la tasa y las características moleculares del proceso de recombinación de ADN en diferentes especies gram-negativas. También implementamos un procedimiento basado en “transferencia de energía fluorescente” para analizar “in vitro”, el mecanismo de recombinación catalizada por diferentes recombinasas, y la influencia de la divergencia del ADN en la reacción de recombinación.

Investigadores Integrantes del Grupo

Becarios Integrantes del Grupo

Publicaciones Seleccionadas

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Colaboraciones

Breve Currículum Vitae

Formación Académica

  • 1971-1975. Licenciado en Química Biológica. Facultad Ciencias Químicas. Universidad Nacional de Córdoba. Córdoba, Argentina.
  • 1976-1981. Doctor en Química Biológica. Universidad Nacional de Córdoba. Córdoba, Argentina. Supervisor Dr. HS Barra. Becario Doctoral de CONICET.
  • 1981-1983. Posdoctorado en Química Biológica. Universidad Nacional de Córdoba. Laboratorio Dr. HS Barra.
  • 1983-1986. Posdoctorado en Department of Human Genetics and Development, Laboratorios: Drs. Charles R Cantor y Richard Axel (Premio Nobel de Medicina, año 2004). Columbia University, New York, NY, USA. Becario Posdoctoral de CONICET.

Cargos actuales en Investigación y Docencia

  • 2007-actual: Profesor Titular de Biotecnología, dedicación exclusiva (por Concurso Ordinario, Departamento de Química Biológica, CIQUIBIC-CONICET. Facultad Ciencias Químicas. Universidad Nacional de Córdoba.
  • 2011-actual: Profesor a cargo de la asignatura Biotecnología de los Alimentos. Maestría en Ciencias y Tecnología de los Alimentos. Universidad Nacional de Córdoba.
  • 2005-actual: Investigador Principal, Carrera del Investigador Científico del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET).
  • 1999-actual: Docente Investigador Categoría “1” del Programa de Incentivos de la Secretaria de Políticas Universitarias.

Cargos previos en Investigación y Docencia

  • 1994-2005. Miembro de la Carrera del Investigador Científico del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET). Buenos Aires, Argentina. Categoría: Investigador Adjunto/ Investigador Independiente.
  • 2003-2007. Profesor Titular con dedicación exclusiva (interino7), a cargo de a asignatura Biotecnología. Departamento de Química Biológica, CIQUIBIC-CONICET. Facultad Ciencias Químicas. Universidad Nacional de Córdoba. Argentina.
  • 1994-2003. Profesor Asociado, Departamento de Química Biológica, CIQUIBIC-CONICET. Facultad Ciencias Químicas. Universidad Nacional de Córdoba. Argentina.
  • 1987-1994. Profesor Asistente, Departamento de Química Biológica, CIQUIBIC-CONICET. Facultad Ciencias Químicas. Universidad Nacional de Córdoba. Argentina.

Actividad de Gestión y Administración

  • 2010-actual: Vicedirector del Instituto de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba (CIQUIBIC-CNICET).
  • 2003-2010. Miembro del Consejo Directivo del Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba (CIQUIBIC )
  • 2002-2004. Director del Departamento de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Químicas. Universidad Nacional de Córdoba
  • 1996-2000. Director Alterno del Departamento de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Químicas. Universidad Nacional de Córdoba.

Actividades de Evaluación en Instituciones de Ciencia y Técnica

  • 2013-2014. Miembro de la Comisión Asesora de “Temas estratégicos” (Becas e ingresos a la CIC). Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET).
  • 2012. Coordinador de la Comisión Asesora de Becas (Bioquímica) del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET).
  • 2012. Miembro de la Comisión ad hoc para la evaluación de subsidios PICT-ANPCyT, en el Área Ciencias Biológicas de Organismos y Sistemas.
  • 2011. Coordinador alterno de la Comisión Asesora de Becas (Bioquímica) del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET).
  • 2007-2011. Coordinador de la Comisión Asesora de Química. Secretaria de Ciencia y Técnica. Universidad Nacional de Córdoba. Argentina.
  • 2007. Miembro de la Comisión ad hoc para la evaluación de subsidios PICT-ANPCyT, en el Área Ciencias Biológicas de Células y Moléculas
  • 2007. Coordinador de la Comisión Asesora de Becas (Biología) del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET).
  • 2005-2006. Coordinador alterno de la Comisión Asesora de Biología del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET)

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Tesis Doctorales dirigidas

Dirección de Tesis Doctorales

Lugar de trabajo: Departamento de Química Biológica,CIQUIBIC-CONICET, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Nacional de Córdoba.

  • Lic. Morero, Natalia “Determinantes genéticos de la resistencia a ciprofloxacina en cepas hipermutadoras de P. aeruginosa”. Año 2011.
  • Biol. Miguel, Virginia. “Sistema de Reparación Bases Apareadas Incorrectamente en bacterias. Análisis estructural y funcional de la proteína MutS”. Año 2009.
  • Biol. Filiberti, Adrián “Caracterización funcional y molecular de proteínas con actividad entomo-patogénica, principalmente contra la “mosca de los cuernos” (Haematobia irritans)”. Año 2007
  • Lic. Monti , Mariela R.. “Biodegradación de 2,4-dinitrotolueno. Generación de bacterias recombinantes”. Año 2005.
  • Biol. Pezza, Roberto J. “Estudio del sistema de reparación de bases apareadas incorrectamente (Mismatch Repair System, MMRS) en Pseudomonas aeruginosa. Clonado y caracterización del gen MutS”. Año 2002.
  • Lic. Kleiman, Frida E. “Estudios moleculares de la Enfermedad de Sandhoff. Frecuencia de mutaciones en una población argentina. Estudio de estructuras irregulares del DNA presentes en la región 3′ del gen HEXB”. Año 1995
  • Biol. Weizetfel, José C. “Caracterización bioquímica de una proteína de cerebro relacionada estructuralmente a la carboxipeptidasa A”. Año 1995.
  • Biol. Smania, Andrea M. “Aislamiento y caracterización molecular del cDNA de p30 de cerebro bovino”. Año 1995.

Co-dirección de Tesis Doctorales

  • Biol Cyntia Amorosi “Bases moleculares y fisiopatogenia de adrenoleucodistrofia ligada al cromosoma X (ALD-X). Innovador enfoque terapéutico farmacológico para enfermedades genéticas”. PROBIOL Doctorado en Ciencias Biológicas, Universidad Nacional de Cuyo. Lugar de trabajo: Centro de Estudios de las Metabolopatias Congénitas (CEMECO) del Hospital de Niños de Córdoba. (Director: Dra. Ana M Oller de Ramírez). Año 2013
  • Ana Oller de Ramírez. “Heterocigotas de la enfermedad de Sandhoof: genotipos y bioquímica del sistema de de la hexosaminidasa”. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales, UNC. Lugar de trabajo: Centro de Estudios de las Metabolopatias Congénitas (CEMECO) del Hospital de Niños de Córdoba. (Director: R. Dodelson de Kremer). Año 1996.
  • Biol Irene Givogri. “Mutaciones en el gen de la β-glucuronidasa humana, y heterogeneidad fenotípica de la Mucipolisacaridosis Tipo VII”. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales, UNC. Lugar de trabajo: Centro de Estudios de las Metabolopatias Congénitas (CEMECO) del Hospital de Niños de Córdoba y Departamento de Química Biológica, CIQUIBIC-CONICET, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Nacional de Córdoba. (Director: R. Dodelson de Kremer). Año 1994.

 

Research Topic

Molecular mechanisms involved in the maintenance and diversification of the genetic information

Mutation and recombination, sources of genetic diversity, are modulated by evolutionarily conserved physiologic processes, aimed to preserve the genetic information. These mechanisms include the action of different DNA polymerases, systems to repair DNA alterations, and various systems of DNA recombination. Among the systems to repair DNA alterations and avoid mutations, we are interested in cellular mechanisms that preserve the genome from mutagenic effect of oxidized bases [GO system], and a postreplicative system named the Mismatch Repair System [MRS] that eliminates some mismatched bases introduced erroneously during the synthesis of DNA. This system also restrains the recombination of divergent DNA sequences. The deficiency of this system in prokaryotes generates “hypermutability”, that is cells with high rates of mutation and recombination. In the last years our laboratory, using P. aeruginosa and E. coli as biological systems, has focused in the functional characterization of the MRS and GO system. We performed genetic and molecular analysis of their components and the phenotypic characterization of cells deficient in these systems, with special emphasis in the relation of mutation rate and mechanisms of antibiotic resistance. We are currently focused on studying the interaction between the various components of the MRS, the replisome and the DNA recombination machinery mediated by RecA. We have designed a genetic device to determine “in vivo”, the rate and molecular characteristics of DNA recombination in different gram-negative species. We also implemented a “fluorescence resonance energy transfer” procedure to analyze “in vitro” the mechanism of recombination catalyzed by different recombinases and the influence of DNA divergence in the recombination reaction.

Researchers members of the group

Selected Publications

(See more publications-CONICET)

Current Grants

  • Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET). “Molecular analysis of the Mismatch Repair System and its capacity to modulate the genetic recombination in Pseudomonas aeruginosa””, PIP 20130100360.
  • Secretary of Science and Technology, Universidad Nacional de Córdoba.
  • National Agency of Promotion of Science and Technology (ANPCyT “Study of the genetic recombination and its modulation by the Mismatch Repair System”, PICT 2011, 1797

Brief CV

Academic Formation

  • 1981. Ph.D., Biological Chemistry. Universidad Nacional de Córdoba. Córdoba, Argentina
  • 1975. M.S., Biological Chemistry, Facultad de Ciencias Químicas. Universidad Nacional de Córdoba. Córdoba, Argentina

Research Background

  • 2000-present: Professor (2004-present); Associate Professor (2000-2004). Research Scientist; CONICET, since 1987. CIQUIBIC-CONICET. Department of Biological Chemistry, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina.

Mutation repair systems in bacteria.

Biochemistry and molecular genetics of components of the Mismatch repair system and the GO system from gram-negative bacteria (P. aeruginosa and E. coli). Production of recombinant proteins. Protein mutagenesis and function. Chromosomal gene disruption. Characterization of various phenotypes caused by disruption of the repair systems. Molecular analysis of homologous recombination in vivo and vitro. Studies on eukaryotic recombinases, in collaboration with Dr. R. Pezza (Medical Research Foundation, Oklahoma-USA).

  • 1987-2000: Assistant Professor (1987-1994); Associate Professor (1994-2000). Research Scientist; CONICET, since 1987. CIQUIBIC-CONICET. Department of Biological Chemistry, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina.

Molecular analysis of human genetic diseases.

Identification of gene mutations and characterization of the phenotypic effects. [Beta Hexosaminidase deficiency; Cystic Fibrosis; Beta-Glucuronidase deficiency; Goucher disease, Glucose-6-phosphatase deficiency, etc ].

Most studies were carried out in collaboration with Dr. R Kremer laboratory, [Center of Studies of Genetics Diseases, Children’s Hospital of Cordoba. Argentina] Some studies were carried out with Dr. Roy Gravel laboratory , [Mc Gill University, Montreal-Canada] and JY Chou laboratory [National Institutes of Health, Bethesda, MD-USA].

  • 1983-1987: Posdoctoral Fellow. Supervisors: Drs Charles R. Cantor and Richard Axel (Nobel Prize of Physiology or Medicine, 2004). Department of Human Genetics. Columbia University, New York. USA.

Cloning of the streptavidin gene and properties of the encoded protein. Amino acid sequencing determination, construction of gene libraries in lambda phage, screening with oligonucleotides, nucleotide sequencing determination. Biochemical, structural and biophysical analysis of the protein.

  • 1976-1983: Posdoctoral Fellow, (1981-1983), PhD student (1976-1981). Supervisor: Dr. HS Barra. Department of Biological Chemistry, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina.

Posttranslational modification of tubulin. Tyrosination of tubulin in vivo. Partial purification and biochemical characterization of tubulin carboxypeptidase. Detection and analysis of endogenous inhibitors.

Teaching Background

Activities described below were carried out in the Department of Biological Chemistry, College of Chemistry Sciences, National University of Córdoba

  • Professor of Biotechnology (2003 – present)
  • Associate Professor of Biotechnology (1994-2003) and Genetics (2000-2001)
  • Assistant Professor of Genetics (1988-1992) and Biotechnology (1993)
  • Instructor, Department of Biological Chemistry (1978-1983)
  • Guest lecturer: Biological Chemistry, and Biochemistry of Macromolecules courses.
  • Curriculum Development.

I was involved in the development and implementation of two courses for the Biochemistry and Licentiate in Chemistry degree: “”Molecular Genetics”” starting in 1988, and “”Biotechnology”” starting in 1993.

Since 2009, I am involved in the development of a Licenciatura (equivalent to a Master degree) in Biotechnology (five-year degree) for the College of Biological Sciences. At present it is in the evaluation process by the National Ministry of Education.

Institutional Management Background

  • 2015- Member of the Executive Council of CIQUIBIC.
  • 2010-2015. Vice-Director of CIQUIBIC
  • 2003-2010. Member of the Executive Council of CIQUIBIC.
  • 2002-2004. Director of the Department of Biological Sciences. Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Nacional de Córdoba
  • 1998-2000. Vice-Director of the Department of Biological Sciences. Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Nacional de Córdoba.
  • 1996-1998. Vice-Director of the Department of Biological Sciences. Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Nacional de Córdoba

Directed Ph.D. Theses

  • 2011. Lic. Morero, Natalia “Genetic determinants of resistance to ciprofloxacin in hypermutator strains of P. aeruginosa””
  • 2009. Biol. Miguel, Virginia. “The mismatch repair system in bacteria. Structural and functional analysis of the MutS protein””
  • 2007. Biol. Filiberti, Adrián “Functional and molecular characterization of proteins with entomopathogenic activity against horn fly (Haematobia irritans)”.
  • 2005. Lic. Monti, Mariela R. “Biodegradation of 2,4-dinitrotoluene. Generation of recombinant bacteria””
  • 2002. Biol. Pezza, Roberto J. “Studies of the Mismatch Repair System (MRS) in Pseudomonas aeruginosa. Cloning and characterization of the mutS gene”
  • 1995. Lic. Kleiman, Frida E. “Molecular studies of Sandhoff disease. Frequency of mutations in a Argentinean population and studies of irregular structures in the 3´end of the HEXB gene”
  • 1995. Biol. Weizetfel, José C. “Characterization of a brain protein structurally related to carboxypeptidase A”
  • 1995. Biol. Smania, Andrea M. “Isolation and molecular characterization of p30 cDNA from bovine brain”