Investigadora Independiente CONICET / Profesora Asociada UNC
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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
- Alejandro Moyano, Investigador Adjunto de CONICET
Becarios Integrantes del Grupo
- Antonella Colque, Becaria doctoral de CONICET
- Laura Hedeman, Becaria doctoral de CONICET
- Román Martino, Becario posdoctoral de CONICET
Publicaciones Seleccionadas
- Coexistence and within-host evolution of diversified lineages of hypermutable Pseudomonas aeruginosa in long-term cystic fibrosis infections. Feliziani S, Marvig RL, Luján AM, Moyano AJ, Di Rienzo JA, Krogh Johansen H, Molin S, Smania AM. PLoS Genet. 2014 Oct 16;10(10):e1004651.
- A long-chain flavodoxin protects Pseudomonas aeruginosa from oxidative stress and host bacterial clearance. Moyano AJ, Tobares RA, Rizzi YS, Krapp AR, Mondotte JA, Bocco JL, Saleh MC, Carrillo N, Smania AM. PLoS Genet. 2014 Feb 13;10(2):e1004163.
- Evolution and adaptation in Pseudomonas aeruginosa biofilms driven by mismatch repair system-deficient mutators. Luján AM, Maciá MD, Yang L, Molin S, Oliver A, Smania AM. PLoS One. 2011;6(11):e27842.
- Mucoidy, quorum sensing, mismatch repair and antibiotic resistance in Pseudomonas aeruginosa from cystic fibrosis chronic airways infections. Feliziani S, Luján AM, Moyano AJ, Sola C, Bocco JL, Montanaro P, Canigia LF, Argaraña CE, Smania AM. PLoS One. 2010 Sep 10;5(9). pii: e12669.
- 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. Moyano AJ, Luján AM, Argaraña CE, Smania AM. Mol Microbiol. 2007 Apr;64(2):547-59.
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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
- Dr. Néstor Carrillo, Instituto de Biología Molecular y Celular de Rorario.
- Dr. Soren Molin, Technical University of Denmark, System Biology
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.