Investigación avanzada. Varios grupos realizan actualmente labores científicas en la Facultad de Medicina Trabajos del Dpto de Biología Molecular

La investigación biomédica en Cantabria está teniendo importantes resultados, medidos por la presencia en las más prestigiosas revistas científicas y en la captación de recursos. La Facultad de Medicina es uno de los 'viveros' de esta tarea investigadora avanzada y los protagonistas son varios grupos de investigación, dos de los cuales están liderados por Jesús Merino y Fernando de la Cruz, del Departamento de Biología Molecular.Merino, que coordina el equipo de Inmunopatología, explica que están investigando los mecanismos celulares y moleculares implicados en el desarrollo de enfermedades autoinmunes, como es el caso de la artritis reumatoide, el lupus eritematoso, la esclerodemia o la arterioesclerosis, que actualmente se considera perteneciente a este grupo.Recientemente el equipo ha demostrado que una enzima -la GPBP- tiene un papel importante en el desarrollo de la enfermedad renal en un modelo de lupus eritematoso en ratones. Esta enzima interviene en la acumulación de colágeno en el riñón y en otras localizaciones y provoca la enfermedad en los órganos en los que esto ocurre. Este estudio va a ser publicado en el número de noviembre de la revista 'American Journal of Pathology', que es una de las de mayor impacto en este campo.Los resultados son el fruto de un trabajo de siete años y se ha llevado a cabo en colaboración con el grupo del doctor Juan Saus, del Centro de Investigación 'Príncipe Felipe', de Valencia. La publicación de estos resultados supone la aceptación por parte de la comunidad científica de la citada enzima como diana molecular en enfermedades autoinmunes y marca el punto de partida de una serie de proyectos, respaldados por organismos oficiales y por una empresa española, concretamente Fibrostatin, de Valencia, dirigidos al desarrollo de fármacos con capacidad para inhibir GPBP y, por tanto, que puedan ser útiles para el tratamiento de las enfermedades autoinmunes.Por otra parte, el grupo investigador de Inmunopatología ha publicado recientemente otro trabajo en la revista de la Asociación Americana de Inmunología -'Journal of Inmunology'- en el que se demuestra la utilidad de células reguladoras para el tratamiento de la artritis. Este estudio también se ha llevado a cabo en un modelo experimental en ratones. Lógicamente, después de los buenos resultados en estos animales hay que dar los pasos para poder obtener los correspondientes permisos para experimentar en humanos a través de los ensayos clínicos. Se trata de un largo camino, pero la aspìración de lograr resultados para terapias de las enfermedades autoinmunes anima a los investigadores que llevan años trabajando en este campo.Fernando de la Cruz, que coordina uno de los grupos que pasarán a formar parte del Instituto de Biotecnología y Biomedicina de Cantabria, analiza el comportamiento atípico de las bacterias y también ha publico trabajos con en revistas con los resultados que se han obtenido hasta ahora.Las bacterias tienen un cromosoma principal y uno o más 'mini-cromosomas' que se llaman plásmidos y que tienen genes 'adaptativos', es decir, que funcionan en situaciones determinadas. Por ejemplo, algunos de estos genes producen resistencia a los antibióticos o bien convierten a la bacteria en un patógeno para los humanos.El 'e-mule' de bacteriasLas bacterias intercambian estos 'mini-cromosomas' y de esta manera se transfieren información genética y así tienen acceso a más posibilidades para adaptarse a diferentes ecosistemas. El mecanismo tiene implicaciones análogas al uso del 'e-mule' programa que permite a los jóvenes escuchar la música que quieren en cada momento sin necesidad de almacenar todos los elementos discográficos de forma física. «Nosotros -explica De la Cruz- trabajamos en el mecanismo por el que estos 'mini-cromosomas' se transfieren de una bacteria a otra. lo que se llama conjugación».Este grupo ha publicado recientemente en 'EMBO Journal', una revista del máximo prestigio internacional, un estudio en el que se reflejan los detalles descubiertos en torno a los mecanismos de la conjugación. Con ello se avanza en la posibilidad de producir inhibidores del proceso y así impedir la transmisión de la resistencia de las bacterias a los antibióticos y también determinar la virulencia entre distintas bacterias. Este trabajo está firmado, además de por Fernando de la Cruz y otros investigadores, por Blanca González y Gabriel Moncalián.La resistencia de las bacterias a los antibióticos es una cuestión de vital importancia ya que en muchos casos hay situaciones que pueden poner en peligro a personas, cuyas enfermedades en principio tendrían que remitir con la utilización de estos fármacos.Los grupos investigadores de la Facultad de Medicina se configuran actualmente como una de las 'patas' de la investigación biomédica en Cantabria, pero uno de sus obstáculos es la falta de licenciados en otros estudios que no sean la Medicina y por ello han creado el Máster en Biología Molecular y Biomedicina, que arranca con el propósito de ser una 'cantera' de investigadores facilitando a los que han tenido que salir fuera el regreso a la Universidad de Cantabria.

http://www.eldiariomontanes.es/20070924/cantabria/investigacion-avanzada-20070924.html

IBBTEC - Instituto de Biomedicina y Biotecnología de Cantabria

Presentado el IBBTEC

La Universidad de Cantabria, el Gobierno regional y el CSIC han puesto en marcha el nuevo centro de excelencia, presentado hoy en Santander

El Instituto de Biomedicina y Biotecnología de Cantabria (IBBTEC) comenzará a funcionar en la Facultad de Medicina de la Universidad de Cantabria a través de once grupos de I+D+i seleccionados para el proyecto y con un presupuesto inicial de 13 millones de euros. Esta cantidad se destinará a equipamiento científico y a la construcción de la futura sede del IBBTEC, que se ubicará en el Parque Científico y Tecnológico de Cantabria (PCTCAN) y que previsiblemente estará finalizada en la primavera-verano de 2009.

El proyecto científico del instituto fue presentado hoy en Santander, en una jornada que contó con la asistencia del rector de la UC, Federico Gutiérrez-Solana, el vicerrector de Investigación y Desarrollo y presidente de la Comisión Rectora del IBBTEC, José Carlos Gómez Sal, el director general de Universidades e Investigación del Ejecutivo regional, Andrés Hoyo, el coordinador científico y técnico del Área de Biología y Biomedicina del CSIC, Andrés Aguilera López, el decano de la Facultad de Medicina, Francisco Javier Llorca, y el director del nuevo Instituto, el catedrático Ángel Pazos.

Federico Gutiérrez-Solana destacó la importancia de este proyecto estratégico para la comunidad cántabra, que “aúna la capacidad de las tres instituciones” -UC, CSIC y Gobierno de Cantabria-. Según el rector, las entidades fundadoras esperan que el IBBTEC sea “un motor de desarrollo y foco que haga ver la capacidad de Cantabria en una empresa de futuro tan importante como es la de gestionar el conocimiento”.

Previamente al acto de presentación tuvo lugar la primera reunión de la Comisión Rectora del Instituto de Biomedicina y Biotecnología de Cantabria, que designó a los miembros de la Comisión Gestora y al catedrático Ángel Pazos como director de la entidad. Pazos explicó que contar con un centro de excelencia como el IBBTEC reportará beneficios “a todo el tejido económico de Cantabria”. Algunos de los sectores que verán esa influencia son la ganadería, con el desarrollo de nuevas vacunas para infecciones persistentes, y la alimentación, ya que se podrán realizar test de laboratorio que sirvan en toxicología.

En definitiva, la nueva entidad investigadora permite desarrollar “áreas en las que Cantabria ya era potente y atender a necesidades futuras”, señaló el director del Instituto, cuyos once grupos, seleccionados por una comisión internacional externa a la Universidad de Cantabria, están integrados por científicos de la misma y de cinco organismos pertenecientes al CSIC. Los equipos trabajarán en cinco áreas de la investigación básica y aplicada: Señalización Molecular en Oncología e Inmunología; Neurobiología; Biología del Desarrollo; Microbiología Molecular; y Genómica y Biocomputación. Además, el instituto contará con una Unidad de Diagnóstico y Evaluación Biológica.

INVESTIGACIÓN DE CALIDAD

El IBBTEC nace con el objetivo de convertirse en centro de referencia en su área y en foco de atracción para empresas de base biológica, especialmente las de los sectores farmacéutico y agroalimentario. Para ello procurará que la investigación básica se plasme en patentes y en transferencia tecnológica hacia el sector productivo, un reto que “marcará un antes y un después”, señala Ángel Pazos.

Cuando está asentado, el proyecto contará con una veintena de grupos de I+D+i en los que trabajarán alrededor de 200 personas entre científicos, técnicos y administradores. Las instalaciones del Instituto en el PCTCAN, a tres kilómetros de la ciudad de Santander, tendrán una superficie aproximada de 6.500 m2 y contarán con los servicios de apoyo y equipamientos adecuados para la investigación biológica.

Grupos de I+D+i seleccionados para el IBBTEC

Área: Señalización Molecular en Oncología

Grupo 1.

Responsable: Piero Crespo

Entidad de procedencia: Instituto de Investigaciones Biomédicas (IIB), Madrid (CSIC, en unidad asociada a la UC)

Grupo 2.

Responsable: Javier León

Entidad de procedencia: Universidad de Cantabria

Grupo 3.

Responsable: Atanasio Pandiella

Entidad de procedencia: Centro de Investigación en Cáncer, Salamanca (CSIC)

Área: Señalización Molecular e Inmunología

Grupo 4.

Responsable: Ramón Merino

Entidad de procedencia: Centro de Investigaciones Biológicas (CIB), Madrid (CSIC, en unidad asociada a la UC)

Área: Neurobiología

Grupo 5.

Responsable: Ángel Pazos

Entidad de procedencia: Universidad de Cantabria

Área: Biología del Desarrollo

Grupo 6.

Responsable: Isabel Guerrero

Entidad de procedencia: Centro de Biología Molecular (CBM), Madrid (CSIC)

Grupo 7.

Responsable: Mª Ángeles Ros

Entidad de procedencia: Instituto de Biología y Genética Molecular (IBGM), Valladolid (CSIC)

Área: Microbiología Molecular

Grupo 8.

Responsable: Matxalen Llosa

Entidad de procedencia: Universidad de Cantabria

Grupo 9.

Responsable: Wilfried Meijer

Entidad de procedencia: Centro de Biología Molecular (CBM), Madrid (CSIC)

Grupo 10.

Responsable: Juan M. García Lobo

Entidad de procedencia: Universidad de Cantabria

Área: Genómica

Grupo 11.

Responsable: Fernando de la Cruz

Intergenomics Group. Fernando de la Cruz Lab http://grupos.unican.es/intergenomica/

Entidad de procedencia: Universidad de Cantabria

Unidad de Diagnóstico y Evaluación Biológica

Responsable: Sin designar.

http://www.unican.es/WebUC/Internet/Noticias_y_novedades/historico/2007/2trimestre/20070530+a.htm

Analysis of DNA processing reactions in bacterial conjugation by using suicide oligonucleotides. The EMBO Journal

Blanca Gonzalez-Perez, María Lucas, Leonie A Cooke, Joseph S Vyle, Fernando de la Cruz and Gabriel Moncalián
Departamento de Biología Molecular (Universidad de Cantabria) and Instituto de Biomedicina y Biotecnología de Cantabria (CSIC-UC-IDICAN), Santander, Spain2 School of Chemistry and Chemical Engineering, The Queen's University of Belfast, Belfast, UKTo whom correspondence should be addressedFernando de la Cruz, Departamento de Biologia Molecular, Instituto de Biomedicina y Biotecnología de Cantabria (CSIC), Universidad de Cantabria, Cardenal Herrera Oria s/n, Santander 39011, Spain. Tel.: +34 94 2201 942; Fax: +34 94 2201 945; E-mail: delacruz@unican.es Received 9 March 2007; Accepted 26 June 2007; Published online 26 July 2007.
Abstract
Protein TrwC is the conjugative relaxase responsible for DNA processing in plasmid R388 bacterial conjugation. TrwC has two catalytic tyrosines, Y18 and Y26, both able to carry out cleavage reactions using unmodified oligonucleotide substrates. Suicide substrates containing a 3'-S-phosphorothiolate linkage at the cleavage site displaced TrwC reaction towards covalent adducts and thereby enabled intermediate steps in relaxase reactions to be investigated. Two distinct covalent TrwC–oligonucleotide complexes could be separated from noncovalently bound protein by SDS–PAGE. As observed by mass spectrometry, one complex contained a single, cleaved oligonucleotide bound to Y18, whereas the other contained two cleaved oligonucleotides, bound to Y18 and Y26. Analysis of the cleavage reaction using suicide substrates and Y18F or Y26F mutants showed that efficient Y26 cleavage only occurs after Y18 cleavage. Strand-transfer reactions carried out with the isolated Y18–DNA complex allowed the assignment of specific roles to each tyrosine. Thus, only Y18 was used for initiation. Y26 was specifically used in the second transesterification that leads to strand transfer, thus catalyzing the termination reaction that occurs in the recipient cell.
Keywords: 3'-S-phosphorothiolate-containing oligonucleotides, bacterial conjugation, relaxase, transesterification

Fernando de la Cruz: Nos condicionan más los genes que el ambiente

Se adivina su labor docente en cuanto comienza a hablar. Fernando de la Cruz aporta claridad a sus respuestas, a veces tan difíciles de entender cuando uno se adentra en términos médicos. Hace ya algunos años que dejó atrás los laboratorios. Su trabajo actual se centra en enseñar a futuros profesionales y publicar lo aprendido durante su trayectoria en artículos y publicaciones de todo tipo. P. ¿Quién es el culpable de que las bacterias resistan a los antibióticos?R. Que las bacterias resistan a los antibióticos es como que haya bacterias patógenas para los hombres, es algo que está en la propia naturaleza de las bacterias. A pesar de lo que dicen, la resistencia a los antibióticos es un problema local. En general, los antibióticos todavía funcionan bien. A lo que la gente tiene miedo desde hace unos veinte años es a que haya un patógeno realmente virulento que resista a muchos antibióticos y tengamos un problema masivo de resistencia. No es fácil que una bacteria tenga todas las resistencias a los antibióticos y a la vez sea muy virulenta. El miedo es fundado, pasará, pero a lo mejor es dentro de cien años. También es cierto que no es muy fácil que ocurra, porque entonces ya habría pasado. P. ¿Cuánto tendremos que esperar para poder burlar esa resistencia?R. En eso estamos trabajando nosotros. Estamos todavía en la fase previa a que sepamos si lo vamos a poder hacer. Las bacterias adquieren resistencias a los antibióticos no porque ellas muten, sino porque las adquieren de otras bacterias que las tienen y se las intercambian. Nosotros estamos intentando luchar contra los mecanismos de diseminación. Pensamos que si descubrimos fármacos que se puedan usar combinados con los antibióticos evitarán que las bacterias se pasen las resistencias. Entonces no habría esos focos localizados en los que aparecen bacterias multiresistentes patógenas. Tendremos que esperar unos tres años para saber si existen fármacos que pudieran servir y qué tal funcionan en determinados contextos experimentales. P. Un día descubrimos con terror los efectos del SIDA. ¿Cree que pueden surgir nuevas enfermedades que ahora ignoramos?R. Una de las cosas a las que tiene más miedo el departamento de salud americano es a que aparezcan, pero tiene más miedo a virus como la gripe aviar, a virus que sean muy letales. A las bacterias, en principio, no las tenemos miedo por los antibióticos. Contra los virus no existe un fármaco similar, existen los antivirales, que nos hacen mucho más daño, porque los virus se meten y viven en nuestras células. A las bacterias no se les tiene miedo porque pensamos que siempre vamos a tener antibióticos para combatirlas, pero cada vez somos más gente en el mundo. Cuanto más población hay en un sitio el riesgo de enfermedades contagiosas aumenta exponencialmente y como ahora todo el mundo viaja, cuando pase algo es probable que ese algo pueda hacer mucho daño antes de que se pare. P. ¿Cree que siempre seremos capaces de generar una vacuna por cada virus o bacteria nuevo?R. Estamos viendo que no. No se vacuna a la gente contra las bacterias, lo que se hace es evitar las infecciones con medidas de higiene y, si ocurre algo, se trata con antibióticos. Que no podemos generar vacunas contra cosas que nos importa lo sabemos muy bien, por ejemplo, con el SIDA. El problema son los virus que mutan mucho, como el de la gripe, y el virus del SIDA o similares, que atacan directamente contra el sistema inmune y no dejan reaccionar. P. ¿Hasta dónde nos llevará la terapia génica, podremos erradicar enfermedades hereditarias?R. La fibrosis quística o la distrofia muscular, por ejemplo, se erradican mucho mejor previniéndolas. Sabemos quiénes son las personas de riesgo y como solución pueden no tener hijos o, si se quedan embarazados de un hijo afectado, abortar. De momento no es posible arreglarlo. Para hacerlo habría que curar la línea germinal, sería la única forma de erradicar este tipo de enfermedades. Eso es muy difícil y además tiene problemas con la Iglesia. En la actualidad está prohibido.P. ¿Cree que hay un límite biológico infranqueable para nuestra esperanza de vida?R. Dicen que las células humanas están programadas para morirse al cabo de unas generaciones, tienen la oportunidad de dividirse cien veces. La razón de ser de ese mecanismo, según interpretan algunos, es que el número de cánceres que tenemos o de los crecimientos que no son normales es mucho menor. Cuando te haces mayor y llegas a los 90 años todas tus células ya se han dividido esas cien veces. Entonces tu capacidad de regenerar tejido cerebral, muscular… es menor. Las heridas se curan mal, el sistema inmune no funciona… y empiezas a sufrir muchos achaques de la vejez. Si se encontraran genes que están implicados en eso, que los puede haber, se podría hacer terapia génica sobre ellos. Podría haber gente a la que se le pudiera arreglar el problema de la muerte programada, pero estamos muy lejos de entender esto bien.P. ¿Qué nos condiciona más, los genes o el ambiente?R. Los efectos de ambos son cambiantes dependiendo de la población. Es decir, en los tiempos de los egipcios el ambiente era mucho más importante. Hoy, como sabemos mucho más, ya no nos morimos de cosas ambientales, de enfermedades infecciosas, de dormir en malas condiciones, de tomar alimentos venenosos. Nos morimos de lo que llevamos dentro. En el siglo XXI nos condicionan mucho más los genes que el ambiente. P. ¿Se paga bien la investigación o lo suyo es más bien amor al arte?R. Creo que a una parte muy importante de la gente que se dedica a la investigación en España, ya sea en la universidad, en los hospitales… se le paga demasiado. Si no eres bueno y no trabajas, no produces. La investigación hoy no es por amor al arte. Para verlo lo mejor es observar los números. En I+D en España se gasta el 1,1%, somos los peores de Europa. En España se destina a Defensa el 4%. Somos la cuarta parte del ejército en gasto, tenemos incidencia. La investigación y la sanidad ocupa una parte importante del PIB. No somos una población maltratada por la sociedad. Otra cosa es que en España la competencia entre la gente se haya promocionado, es más bien al revés, por eso la estructura no es muy buena. •
FERNANDO DE LA CRUZ CALAHORRA (San Sebatián,Gruipúzcoa, 1954). Se licenció en Ciencias Biológicas por la Universidad del País Vasco, donde le otorgaron el título de doctor por una tesis que obtuvo la máxima calificación, sobresaliente cum laude. Entre otras actividades, este catedrático ha publicado más de 120 artículos, ha dirigido tesis doctorales, impartido conferencias y desarrollado diferentes proyectos de investigación. Por uno de ellos registró una patente junto a otros cuatro compañeros. Además, ha sido director del Departamento de Biología Molecular de la Universidad de Cantabria en dos ocasiones. A su CV también se suma la importante labor docente que desarrolla en la Facultad de Medicina de la UC.

http://www.ucinternational.magazin-e.es/index.php?option=com_content&task=view&id=37&Itemid=1

Bacterial Conjugation Animations and Introductory Biology Course

Bacterial Conjugation - Howard Hughes Medical Institute

Bacteria can transfer genetic material, and thus drug resistance, to other bacteria via conjugation. Conjugation of the F Plasmid (McGraw-Hill)

Interesting Video/Animation Resources for undergraduated students:

MITOpenCourseWare 7.012: Introductory Biology

MITOpenCourseWare 7.013: Introductory Biology

MITOpenCourseWare 7.014: Introductory Biology.

Free Online MIT Courses - Biology

Interactive Concepts in Biochemistry - Wiley

Descubren una proteína clave en la resistencia a los antibióticos (El Mundo)

CIENCIA/HALLAZGO DE INVESTIGADORES ESPAÑOLES

Descubren una proteína clave en la resistencia a los antibióticos

CARLOS ELIAS MADRID.- Las bacterias tienen una sexualidad muy particular. Para reproducirse y garantizar la permanencia de su material genético intercambian su ADN a través de su membrana externa, pero entre todos los miembros de su comunidad y no de padres a hijos como sucede, por ejemplo, en los humanos.
Gracias a este mecanismo, que los científicos llaman conjugación bacteriana, estos microorganismos pueden evolucionar y adaptarse rápidamente al medio ambiente superando condiciones adversas para sobrevivir.
Una de estas adversidades es la presencia de antibióticos cuya función es eliminarlas. Si una bacteria consigue modificar su ADN para resistir al antibiótico se lo pasará rápidamente a las demás y estos medicamentos pierden su eficacia. De hecho, algunas bacterias patógenas ya se han vuelto insensibles a los fármacos actuales y esa resistencia se extiende peligrosamente.
Enfermedades como la neumonía, la tos ferina, la legionella o la úlcera de estómago ya casi no se pueden combatir con antibióticos o las dosis necesarias han aumentado sustancialmente.
Pero un grupo de científicos españoles, liderados por Miguel Coll, del Instituto de Biología Molecular del CSIC en Barcelona, en colaboración con Fernando de la Cruz, de la Universidad de Cantabria, ha conseguido la llave para paralizar ese proceso.
Han descubierto y caracterizado una proteína, la TrwB, que es la responsable de transferir el ADN entre las bacterias. «Hemos ganado una batalla en la dura guerra que se libra desde el principio de los tiempos entre los humanos y las bacterias por ver quién sobrevive», señaló a EL MUNDO Miguel Coll.
El hallazgo se publica hoy en la revista Nature y ha levantado expectación. Y es que si ya se conoce cómo se transfiere químicamente el ADN, sólo hay que diseñar fármacos que inhiban ese proceso para evitar la resistencia a los antibióticos. «Hemos descubierto la cerradura de la puerta que abre el paso al intercambio genético. A partir de ahora, sólo hay que diseñar la llave que quepa en la cerradura y que impida la transferencia», explicó Coll.
Esta proteína, con 20.399 átomos y en forma de champiñón, es la mayor estructura química que se ha caracterizado en España y una de las más grandes logradas en Europa. El equipo español ha tardado cuatro años en determinar exactamente cómo se disponen esos átomos y ha ganado la batalla a sus colegas alemanes y estadounidenses, que también la buscaban «desesperadamente» para iniciar la síntesis de nuevos fármacos inhibidores.

http://www.elmundo.es/papel/2001/02/01/sociedad/e000008.html