CIQUIBIC-CONICET-UNC


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Integrantes

MOYANO, Alejandro

Investigador Adjunto CONICET
E-mail: amoyano@fcq.unc.edu.ar

Tema de Investigación

Rol de las distintas variantes alélicas del regulador global MucA en el patógeno oportunista Pseudomonas aeruginosa

Durante el establecimiento de la infección crónica, Pseudomonas aeruginosa sufre un proceso transformativo basado en la adquisición de mutaciones en genes puntuales y la consecuente diversificación que permite la emergencia de fenotipos adaptados a los diversos micro-nichos generados en el heterogéneo ambiente del pulmón de pacientes con fibrosis quística. De todos los fenotipos que se pueden encontrar en estas infecciones crónicas, sin dudas el que concentró la mayor atención a nivel clínico es el fenotipo mucoide (variante sobreproductora del exopolisacárido alginato), ya que la aparición de estas variantes constituye un signo de irreversibilidad de la infección y presenta un pronóstico ominoso para el paciente fibroquístico. Debido a esto, durante décadas el fenotipo mucoide fue un objeto de estudio primordial en el intento por entender y combatir las infecciones crónicas producidas por P. aeruginosa. Sin dudas, a lo largo de los años se realizaron grandes avances tendientes a la caracterización y a la elucidación de las vías metabólicas, así como aspectos genéticos y regulatorios relacionados con este fenotipo. Numerosos estudios mostraron que la causa más frecuente de conversión al fenotipo mucoide, son las mutaciones que producen la pérdida de función en el gen mucA, uno de los principales reguladores negativos de la producción de alginato. En condiciones fisiológicas normales, MucA cumple su función como regulador negativo de la síntesis de alginato al secuestrar al factor sigma alternativo σ22, codificado por el gen algT, y reprimir su actividad. AlgT ejerce su regulación positiva al unirse a la región promotora de algD, el primer gen del operón biosintético, el cual cataliza el primer paso en la síntesis del alginato. De esta manera, durante décadas la función de las mutaciones en mucA estuvo inexorablemente asociada al efecto que éstas le conferían sobre su capacidad de regular a AlgT. Por consiguiente, el objetivo general de este proyecto es explorar el efecto de mutaciones en el regulador global MucA de la especie patógena oportunista P. aeruginosa con respecto a la alteración de sus propiedades transcripcionales y regulatorias, y contribuir al conocimiento de los mecanismos moleculares involucrados en la versatilidad de P. aeruginosa en los procesos adaptativos a diferentes condiciones ambientales, como los que ocurren en el establecimiento de infecciones pulmonares crónicas en pacientes con fibrosis quística.

Publicaciones Seleccionadas

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Breve Currículum Vitae

Titulos Obtenidos

  • Doctor en Ciencias Químicas – Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Nacional de Córdoba. 17 de diciembre de 2009. Calificación: Sobresaliente.
  • Biólogo – Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Universidad Nacional de Córdoba. 5 de marzo de 2002. Promedio c/ aplazos: 8.15 Promedio s/ aplazos: 8.32

Publicaciones Científicas

  • Moyano A. J., Tobares R. A., Rizzi Y. S., Krapp A., Mondotte J. A., Bocco J. L., Saleh M-C., Carrillo N. & A. M. Smania. 2014. “A long-chain flavodoxin protects Pseudomonas aeruginosa from oxidative stress and host bacterial clearance”. PLoS Genet. 10: e1004163.
  • Feliziani S., Marvig R. L., Luján A. M., Moyano A. J., Di Rienzo J. A., Johansen H. K., Molin S. & A. M. Smania. 2014. “Coexistence and within-host evolution of diversified linages of hypermutable Pseudomonas aeruginosa in long-term cystic fibrosis infections”. PLoS Genet. 10: e1004651.
  • Moyano A. J., Feliziani S., Di Rienzo J. A. & A. M. Smania. 2013. “Simple sequence repeats together with mismatch repair deficiency can bias mutagenic pathways in Pseudomonas aerugiosa during chronic lung infection”. PLoS ONE 8: e80514.
  • Sola C., Paganini H., Egea A. L., Moyano A. J., Garnero A., Kevric I., Culasso C., Vindel A., Study Group of CA-MRSA in Children, Argentina-2007, Lopardo H. & J. L. Bocco. 2012. “Spread of epidemic MRSA-ST5-IV clone encoding PVL as a major cause of community onset staphylococcal infections in Argentinean children”. PLoS ONE 7: e30487.
  • Feliziani S., Luján A. M. *, Moyano A. J. *, Sola C., Bocco J. L., Montanaro P., Fernández Caniggia L., Argaraña C. E. & A. M. Smania. 2010. “Mucoidy, quorum sensing, mismatch repair and antibiotic resistance in Pseudomonas aeruginosa from cystic fibrosis chronic airways infections”. PLoS ONE 5: e12669. * Contribución equivalente.
  • Moyano A. J. & A. M. Smania. 2009. “Simple sequence repeats and mucoid conversion: biased mucA mutagenesis in mismatch repair-deficient Pseudomonas aeruginosa”. PLoS ONE 4: e8203.
  • Moyano A. J., Luján A. M., Argaraña C. E. & A. M. Smania. 2007. “MutS deficiency and activity of the error-prone DNA Polymerase IV are crucial for determining mucA as the main target for mucoid conversion in Pseudomonas aeruginosa”. Mol. Microbiol. 64: 547-559.
  • Luján A. M., Moyano A. J., Segura I., Argaraña C. E. & A. M. Smania. 2007. “Quorum sensing deficient (lasR) mutants emerge at high frecuency from a Pseudomonas aeruginosa mutS strain”. Microbiology (SGM) 153: 225-237.
  • Moyano A. J. & G. M. Daniele. 2003. “Nuevo registro de Psilocybe (Fungi, Basidiomycotina, Agaricales) en Argentina”. Acta Bot. Mex. 64: 25-29.

Comunicaciones a Congresos con arbitraje

Total de presentaciones: 23 (Congresos Internacionales: 5; Congresos Nacionales: 18)

Premios

  • 2010. Premio “Investigación Básica 2010” al mejor trabajo de investigación “Implicancia de Mecanismos de Mutagénesis en la emergencia de Fenotipos Adaptativos de Pseudomonas aeruginosa”. Moyano A. J., Luján A. M., Feliziani S., Argaraña C. E. & A. M. Smania. Otorgado por la Academia de Ciencias Médicas.
  • 2006. Premio “FUNDACION-F.Q.” al segundo mejor trabajo de investigación “Pseudomonas aeruginosa, principal causa de infecciones pulmonares crónicas en pacientes con Fibrosis Quistica: Estudios de la relación entre hipermutabilidad y conversión al fenotipo mucoide”. Moyano A. J., Luján A. M., Argaraña C. E. & A. M. Smania. Otorgado por la Fundación para el Bienestar del Niño – Programa de Asistencia a la Fibrosis Quistica.

Research Topic

Role of the different allelic variants of MucA in the opportunistic pathogen Pseudomonas aeruginosa

During the establishment of chronic infection, Pseudomonas aeruginosa undergoes a transformative process based on the acquisition of mutations in specific genes. This allows the emergence of phenotypes suitable for different micro-niches generated in the heterogeneous environment of the lung of patients with cystic fibrosis. Of all phenotypes, undoubtedly, the mucoid phenotype (overproducer of the exopolysaccharide alginate) concentrated most of the clinical attention, since the appearance of these variants constitutes a sign of irreversibility of the infection and poor prognosis for the patient. Because of this, for decades the mucoid phenotype was a primary object of study in the attempt to understand and combat chronic infections caused by P. aeruginosa. Over the last years, great steps were achieved towards the characterization and elucidation of metabolic pathways, as well as genetic and regulatory aspects related to this phenotype. Numerous studies showed that the most frequent source of mucoid conversion, are mutations that cause loss of function in the mucA gene, one of the major negative regulators of alginate production. Under normal physiological conditions, MucA fulfills its function by kidnaping the alternative sigma factor σ22 (encoded by algT), thereby suppressing its positive regulation. When AlgT is released, it binds to the promoter region of algD, the first gene of the biosynthetic operon, which catalyzes the first step in the synthesis of alginate. In this context, the overall objective of this project is to explore the effect of different mucA mutations on the alteration of transcriptional and regulatory properties of opportunistic pathogen P. aeruginosa. Findings in this area will help to understand the molecular mechanisms involved in the versatility of P. aeruginosa in the adaptive processes to different environmental conditions, such as those occurring in the establishment of chronic lung infections in patients with cystic fibrosis.

Selected Publications

Current Grants

  • 2014-2016. Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica (ANPCYT) – PICT-2013-3180
  • 2014-2016. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) – PIP

Brief CV

Academic Formation

  • 2009-Ph.D. in Chemical Sciences – College of Chemical Sciences – National Univeristy of Cordoba.
  • 2002-Biologist – College of Natural Sciences – National University of Córdoba.

Research Background

Present position

  • Research Career member of CONICET at CIQUIBIC – CONICET; Dept. of Biological Chemistry – College of Chemical Sciences, National Univeristy of Cordoba.

Past positions

  • 2010 – 2013. Postdoctoral position at CIBICI – CONICET, Dept. of Clinical Biochemistry – College of Chemical Sciences, National Univeristy of Cordoba, under the supervision of Dr. José L. Bocco.

Teaching Background

  • Teaching stuff with more than 13 years of experience at the Dept. Biological Chemistry, College of Chemical Sciences, National Univeristy of Cordoba.

Undergraduate courses

  • Biotechnology, Biological Chemistry, Molecular and Cell Biology, Macromolecule Biochemistry.