CIQUIBIC-CONICET-UNC


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Integrantes

SMANIA, Andrea

Investigadora Independiente CONICET / Profesora Asociada UNC
Teléfono: +54 351 5353855 int 3452
E-mail: andream.smania@gmail.com; asmania@fcq.unc.edu.ar

Tema de Investigación

Mutar para sobrevivir: Mecanismos de mutagénesis adaptativa en el patógeno oportunista Pseudomonas aeruginosa

La línea principal de investigación de nuestro grupo de trabajo incluye el estudio de mecanismos de mutagénesis y su relación con la adaptabilidad de Pseudomonas aeruginosa. Consideramos que esta especie bacteriana es un modelo de estudio muy interesante teniendo en cuenta su notable versatilidad genética y metabólica que le permiten proliferar en hábitats diferentes y diversos, incluyendo el cuerpo humano, donde constituye un importante patógeno oportunista como el agente etiológico de una amplia variedad de infecciones y la causa principal de infecciones pulmonares crónicas y mortalidad en pacientes con fibrosis quística (FQ). Atraídos por la gran versatilidad de P. aeruginosa, nuestro interés se centra en entender las bases moleculares que subyacen su gran capacidad de adaptación, particularmente a través del estudio de diferentes mecanismos que incluyen sistemas o factores por el cual las células pueden aumentar la tasa de mutación y adquirir estados de hipermutabilidad. Estos mecanismos a los que nos referimos como mecanismos de mutagénesis son: (i) la hipermutabilidad estable, que involucra aquellos sistemas responsables de la prevención o reparación de las lesiones del ADN, siendo el sistema de reparación de bases apareadas incorrectamente (MRS, Mismatch Repair System) su paradigma; (ii) la hipermutabilidad inducida, que implica sistemas de respuesta de estrés que regulan la acción de diferentes ADN polimerasas propensos a cometer errores tales como la PolIV; (iii) la hipermutabilidad localizada, en la que propiedades intrínsecas de la secuencia del ADN provocan el aumento de la tasa de mutación particularmente en esta secuencia, por lo tanto localizando la mutabilidad sólo en una región del genoma que se convierte en un punto caliente de mutación. Las secuencias repetidas simples (SRR, Simple Sequence Repeats) son las secuencias de ADN más comunes que participan en este mecanismo. Mediante el estudio de estos mecanismos estamos principalmente interesados en responder la pregunta de cómo P. aeruginosa adquiere aquellas mutaciones que conllevan a cambios fenotípicos particulares, tales como conversión/reversión al fenotipo mucoide y conversión al fenotipo lasR deficiente en quórum sensing, fenotipos ambos característicos de las infecciones en pacientes FQ. Esta pregunta nos ha llevado igualmente a indagar acerca de la implicancia de la hipermutabilidad en procesos de diversificación fenotípica más complejos, tales como los producidos en la formación de biofilms, o aquellos que P. aeruginosa sufre durante las infecciones pulmonares crónicas en pacientes FQ. En el marco de estas últimas investigaciones hemos logrado estudios de adaptación microbiana y evolución a largo plazo, empleando metodologías que proporcionan información global sobre los genomas de las células.

Investigadores Integrantes del Grupo

Becarios Integrantes del Grupo

Publicaciones Seleccionadas

(Ver más publicaciones-CONICET)

Subsidios

  • Proyecto: ”Mutar para sobrevivir: Mecanismos de mutagénesis adaptativa en el patógeno oportunista P. aeruginosa” Institución: Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica. Subsidio: PICT2012, Tipo A Código No 2088, trianual desde 2013 a 2016. Monto: $ 322.200.
  • Proyecto: ”Mecanismos de mutagénesis adaptativa en el patógeno oportunista P. aeruginosa” Institución: Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica
    Subsidio: PICT2007, Tipo A Código No 00687, trianual desde 2009 a 2012
    Monto: $ 205.644

Colaboraciones

Breve Currículum Vitae

Objetivos de la Investigación

El objetivo principal de investigación se centra en el estudio de las bases moleculares de distintos procesos adaptativos y evolutivos en bacterias. Siendo la mutación una de las mayores fuerzas motoras de evolución en estos microorganismos, nuestras investigaciones están fundamentalmente dirigidas al estudio de distintos sistemas y/o factores que controlan la tasa de mutación así como distintos mecanismos mediante los cuales la células aumentan la tasa de mutación adquiriendo estados de hipermutabilidad.

Educación

  • Bióloga 1985-1990 , Universidad Nacional de Córdoba. Promedio general: 9,14.
  • Doctora en Ciencias Biológicas 1990-1995. Universidad Nacional de Córdoba. Calificación: Sobresaliente

Posiciones Pasadas

Investigación

  • 1990-1995 Beca de Iniciación y Perfeccionamiento de CONICET
  • 1996-1998 Beca Posdoctoral de CONICET
  • 1999 Beca Postdoctoral FOMEC
  • 2000-2005 Investigadora Asistente CONICET
  • 2005-2012 Investigadores Adjunta CONICET
  • 2012-actualidad Investigadora Independiente CONICET

Docencia

  • 1989-1990 Ayudante de Alumno Categoría A (concurso).
  • 1990-1997 Auxiliar Docente DS (interino/concurso).
  • 1997-2012 Jefe de Trabajos Prácticos DE (concurso).
  • 2008-2012 Profesora Adjunta DE (interino).
  • 2012-2014 Profesora Adjunta DE (concurso).
  • 2104- actualidad Profesora Asociada DE (concurso)

Experiencia Laboral

  • Doctorado 1990-1995 y Postdoctorado 1996-1998. Director: Dr. Carlos Argaraña. CIQUIBIC-CONICET, Facultad de Ciencias Químicas, UNC.
  • Posdoctorado 1999 Centro Nacional de Biotecnología (CNB) Madrid, ESPAÑA. Director: Dr. Victor de Lorenzo.
  • Integrante grupo de Investigación 2000-2005 CIQUIBIC-CONICET, Facultad de Ciencias Químicas, UNC.
  • Directora grupo de investigación 2005- actualidad CIQUIBIC-CONICET, Facultad de Ciencias Químicas, UNC

Membresías

Miembro Titular de las siguientes Sociedades Científicas

  • Sociedad Argentina de Investigaciones Bioquímicas y Biología Molecular (SAIB).
  • Sociedad de Microbiología General (SAMIGE).
  • American Society for Microbiology (ASM).
  • International Society of Microbial Ecology (ISME).
  • Sociedad de Biología de Córdoba

Experiencia Técnica

Biología Molecular, Microbiología, Bioquímica, Genómica estructural y Bioinformática

Premios y Distinciones

  • Premio Academia de Ciencias Médicas a la Investigación Básica 2010 “Implicancia de Mecanismos de Mutagénesis en la emergencia de fenotipos adaptativos de P. aeruginosa”.
  • Premio Fundación Fibrosis Quística 2006 “P. aeruginosa principal causa de infecciones pulmonares crónicas en pacientes con Fibrosis Quística. Estudios de la relación entre hipermutabilidad y conversión al fenotipo mucoide”

Tesis Doctorales dirigidas

  • Dr. Alejandro Moyano. Doctorado en Química de la Facultad de Ciencias Químicas, UNC. Rol de los mecanismos de mutagénesis en la conversión al fenotipo mucoide en Pseudomonas aeruginosa Diciembre 2009.
  • Dra. Adela Luján Doctorado en Química de la Facultad de Ciencias Químicas, UNC. Mecanismos de mutagénesis, conversión al fenotipo lasR y formación de biofilms en Pseudomonas aeruginosa Octubre 2011.
  • Dra. Sofía Feliziani. Doctorado en Química de la Facultad de Ciencias Químicas, UNC. Evolución genómica de poblaciones de Pseudomonas aeruginosa hipermutadoras en infecciones pulmonares crónicas en pacientes con fibrosis quística. Marzo 2014.

Research Topic

Mutating for survival: Adaptive mutagenic mechanisms of adaptive in the opportunistic pathogen Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas aeruginosa, is a bacterial species with a remarkable genetic and metabolic versatility that allow it to proliferate in many different and diverse habitats, including the human body, where it constitutes an important opportunistic pathogen as the etiologic agent of a wide variety of infections and the main cause of chronic airway infections and mortality in patients with cystic fibrosis (CF).
Our interest focuses on understanding the molecular basis underlying the great adaptive capability of P. aeruginosa, and this prompted us to the study of different systems or factors by which cells can increase the mutation rate and acquire hypermutator states. The mechanisms that bacteria use to increase the mutation rate are those that we refer to as mutagenic mechanisms, and include: (i) stable hypermutability, which involves those systems that are responsible for preventing or repairing DNA lesions, being the Mismatch Repair System the paradigm; (ii) transient hypermutability, which involves stress response systems that regulate the action of different error prone DNA polymerases, such as PolIV; (iii) and localized hypermutability, in which intrinsic properties of the DNA sequence cause the raise of mutation rate particularly in this sequence, thus localizing the mutability only in a region of the genome that becomes a hotspot for mutation. During our investigations, we have been trying mainly to unravel the question of how does P. aeruginosa acquire those mutations that lead to particular phenotypic switches, focusing on adaptive ones, such as mucoid conversion, the emergence of quorum sensing altered variants and small colony variants, all hallmarks of P. aeruginosa infections in CF. These investigations have led us to lately inquire about the involvement of hypermutability on more complex phenotypic diversification processes, such as biofilm formation, or those that P. aeruginosa suffers during chronic airway infections.

Selected publications

(See more publications-CONICET)

Researchers members of the group

  • Alejandro Moyano – Adjunct Researcher-National Council of Scientific and Technological Research (CONICET)

Fellows

Current Grants

  • Mutating for survival: adaptive mutagenic mechanisms of mutagenesis in the opportunistic pathogen P. aeruginosa”” granted by the National Agency for Scientific and Technological Promotion. PICT2012-2088, from 2013 to 2016. Awarded amount: $ 322,200.
  • Comparative analysis of the adaptability of bacteria from Pseudomonas genus: microaerobic and oxidative stress granted by the National Council of Scientific and Technological Research (CONICET) PIP-2013, from 2015 to 2017. Awarded amount: $ 295,000

Brief CV

  • Doctorate of Philosophy – Biological Sciences (1990-1995). Center of Research in Biological Chemistry of Cordoba (CIQUIBIC-CONICET) and Department of Biological Chemistry, Chemistry Sciences School, National University of Córdoba, Argentina. Outstanding (10/10)
  • Biologist (1985-1990), Natural Sciences School, National University of Cordoba. Outstanding (9.14/10)
    Research Background

  • Independent Researcher of the National Council for Scientific and Technical Research (CONICET, Argentina) (2012-today). Center of Research in Biological Chemistry of Cordoba (CIQUIBIC-CONICET) and Department of Biological Chemistry, Chemistry Sciences School, National University of Córdoba, Argentina.
  • Adjunct Researcher of CONICET, Argentina) (2005-2012). Center of Research in Biological Chemistry of Cordoba (CIQUIBIC-CONICET) and Department of Biological Chemistry, Chemistry Sciences School, National University of Córdoba, Argentina.
  • Assistant Researcher of CONICET (2000-2005). Center of Research in Biological Chemistry of Cordoba (CIQUIBIC-CONICET) and Department of Biological Chemistry, Chemistry Sciences School, National University of Córdoba, Argentina.
  • Post-doctoral Researcher (1999) Laboratory of Molecular and Environmental Microbiology, Systems and Synthetic Biology Program, Centro Nacional de Biotecnología, Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CNB-CSIC), Madrid, Spain. Under the supervision of Prof. Víctor de Lorenzo.

  • Award for Basic Sciences Research of the national Academy of Medicine (2010) “Implications of the mechanisms of mutagenesis in the emergence of adaptive phenotypes of P. aeruginosa.”
    Cystic Fibrosis Foundation Award 2006 “P. aeruginosa leading cause of chronic lung infections in patients with Cystic Fibrosis. Studies of the relationship between hypermutability and mucoid conversion”

  • International: 15
  • Domestic: 43
  • Invited speaker in 8 international meetings and seminars
  • Invited speaker in 12 domestic meetings, conferences and seminars

  • Nestor Carrillo, Institute of Molecular and Cell Biology of Rosario (IBR-CONICET), Argentina
  • Soren Molin, Department of System Biology Technical University of Denmark (DTU), Denmark

  • Member of the Society for Research in Biochemistry and Molecular Biology (SAIB, Argentina), Society for General Microbiology (SAMIGE, Argentina), American Society for Microbiology (ASM, USA) and the International Society for Microbial Ecology (ISME).

  • Associate Professor (2014-today). Department of Biological Chemistry, Chemistry Sciences School, UNC, Argentina.
  • Adjunct Professor (2008-2014). Department of Biological Chemistry, Chemistry Sciences School, UNC, Argentina.
  • Assistant Professor (1990-2008). Department of Biological Chemistry, Chemistry Sciences School, UNC, Argentina.

  • Professor in advanced undergraduate courses and graduate courses in the Chemical Sciences School, UNC.
  • Invited Professor in graduate courses in different national Universities, Argentina

  • Vice Director of the Department of Biological Chemistry, Chemistry Sciences School, National University of Córdoba, (2015-today)
  • Member of the Board of CIQUIBIC-CONICET, Chemistry Sciences School, National University of Córdoba. (2013-today)
  • Member of the Board of the Department of Biological Chemistry, Chemistry Sciences School, National University of Córdoba (2013-2015)
  • Member of different Committees in the Chemistry Sciences School, National University of Córdoba (1998-2014)
  • Member of the Board of the Chemistry Sciences School, National University of Córdoba. (1998-2000)
  • Member of the Board of the Department of Biological Chemistry, Chemistry Sciences School, National University of Córdoba (1994-1996)

  • General coordinator in the Week of Science and Technology, organized by the National Ministry of Science and Technology and the FCQ, UNC (2003-2012)
  • Director of extension project “Hypermutability as adaptive strategy in P. aeruginosa. Study of hypermutable strains in a Cordoba CF population“ Collaborator: Children’s Hospital of Cordoba. Code 1505B07 Awarded amount: 4400$ (2008)

  • “Chemistry Research” organized by the Center of Students of the FCQ, UNC. May 2014
  • “Chemistry between us” organized by the FCQ, UNC in the International Year of Chemistry. November 2011
  • Interdisciplinary Congress of Health Sciences Students, organized by the Ministry of Education and the UNC, on occasion of the visit of the Nobel Prize in Chemistry 2009 Thomas STEITZ. October 2011
  • Conference on Education, Informative Care and Treatment of Cystic Fibrosis, organized by the Foundation for Child Welfare Assistance Program in Cystic Fibrosis. November 2010

  • Alejandro Moyano. PhD in Chemistry, Chemical Sciences School, National University of Cordoba. “Role of the mechanisms of mutagenesis in mucoid conversion in Pseudomonas aeruginosa” December 2009.
  • Adela Lujan, PhD in Chemistry, Chemical Sciences School, National University of Cordoba. “Mechanisms of mutagenesis, lasR phenotype conversion and biofilm formation in Pseudomonas aeruginosa” October 2011.
  • Sofia Feliziani, PhD in Chemistry, Chemical Sciences School, National University of Cordoba. “Genomic evolution of hypermutable Pseudomonas aeruginosa populations in chronic lung infections in patients with cystic fibrosis” March 2014.