Proyectos y profesionales del CSIC

En el CSIC (Consejo Superior de Investigaciones Científicas), se llevan a cabo multitud de investigaciones actualmente.
Varias de ellas están íntimamente relacionadas con la Biotecnología.

Nosotras decidimos informarnos y nos pusimos en contacto con profesionales que desempeñan algunas de estas investigaciones en el centro que tiene el CSIC en el campus de Cantoblanco (Madrid).

En este apartado reflejaremos la información que sacamos en claro y los testimonios de los cuales pudimos disfrutar.

¡Esperamos que os sirva y os llame la atención tanto como a nosotras!

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DEPARTAMENTO 1: BIOLOGÍA MOLECULAR Y CELULAR

  • Línea de investigación: TRANSCRIPCIÓN Y REPLICACIÓN DEL RNA DEL VIRUS DE LA GRIPE
  • Investigador: JAIME MARTÍN-BENITO
  • Resumen:

Los virus de la gripe son patógenos humanos que causan epidemias anuales y ocasionalmente pandemias con exceso de mortalidad. Esta línea de investigación está interesada en el estudio de los mecanismos de replicación y expresión génica del virus mediante técnicas de los campos de Genética, Biología Molecular y Estructural.
Recientemente se han obtenido modelos 3D de la ribonucleoproteína y del complejo de la polimerasa mediante microscopía electrónica que mejoran y amplían la información con la que ya se contaba.
Las interacciones entre la polimerasa y la célula se han analizado mediante análisis proteómico de complejos intracelulares purificados por cromatografía y se han identificado factores celulares normalmente involucrados en la transcripción, splicing, el transporte y la traducción de mRNAs celulares asociados a la polimerasa.
Se han generado virus recombinantes con mutaciones puntuales o de deleción en la proteína NS1 que presentan fenotipo termosensible. Algunos de estos mutantes están afectados en la replicación del RNA viral o en su expresión génica tardía, mientras que otros presentan defectos en la morfogénesis de los viriones. Algunos de estos virus recombinantes son atenuados en infecciones experimentales en el ratón pero son tan inmunogénicos como los virus silvestres y protegen frente a infecciones letales, por lo que podrían contribuir a la generación de cepas vacunales atenuadas.
Otros de estos virus recombinantes han permitido evaluar la transmisibilidad de virus de la gripe aviar en infecciones experimentales en hurones.

ENTREVISTA A JAIME MARTÍN-BENITO (3/12/2014)

P: ¿Podría hacernos un breve resumen de a lo que se dedica el centro en general?
R: El centro realmente está dedicado a investigación en biología molecular en un campo más o menos amplio, pero sobre todo biología molecular básica, es decir, procesos básicos de la naturaleza. Algunos son tecnologías aplicadas, como por ejemplo uno de detección de gluten en alimentos, pero sobre todo investigación en biología básica.

P: ¿Con qué medios cuentan para llevar a cabo sus actividades?
R: Bueno pues contamos con laboratorios con pequeños aparatos y en cada planta hay laboratorios con equipamiento común, con aparatos más grandes y caros que son utilizados por varios equipos y luego después hay servicios centralizados que hacen investigación técnica para lo que piden los laboratorios. Estos son de microscopía electrónica, microscopía confocal, proteómica y espectrometría de masas.

P: ¿Desde cuándo lleva en funcionamiento este centro?
R: La inauguración oficial fue en el año 1992, pero funcionar como centro en sí lleva funcionando desde el año 90 más o menos.

P: ¿Qué clase de profesionales y de qué carreras procede el personal que trabaja aquí?
R: En general, casi todos los profesionales han estudiado carreras relacionadas con ciencias de la vida, químicos, bioquímicos, biólogos, y en menor medida físicos, farmacéuticos, y técnicos de la biología computacional que se encargan de la programación de ordenadores.

P: ¿Cómo has llegado a desempeñar este puesto en el CNB?
R: Acabé la carrera de química en el año 1989. Durante un tiempo fui profesor de física y química y matemáticas, pero después decidí dejarlo, y empecé a hacer la tesis.
Empecé la tesis en la Universidad Complutense de Madrid en el centro de microscopía electrónica, sobre la determinación de la estructura de proteínas sobre microscopios. Este centro está dedicado exclusivamente a microscopía material, ciencia de materiales y aleaciones metálicas y cosas así. Me enteré que el centro quería meterse en el campo de determinación de la estructura de las proteínas, y me lo encargaron a mí. Nada más terminar la tesis, el centro decidio prescindir de todo lo relacionado con temas de biología, pero afortunadamente las personas que trabajaban allí que habían visto mi trabajo decidieron contratarme.
Allí estuve contratado durante 4 o 5 años haciendo investigaciones. Durante ese tiempo publiqué y adquirí la suficiente experiencia y la suficiente cantidad de publicaciones para conseguir una plaza como investigador en Bilbao. Estuve en Bilbao y finalmente terminé aquí, porque me trasladaron.

P: Una persona procedente del Grado en Biotecnología, qué clase de puesto de trabajo podría desempeñar en el CSIC?
R: En principio, un licenciado puede desempeñar un trabajo de investigación. Podría ser técnico, pero normalmente los titulados superiores suelen venir a hacer la tesis, cuando hacen la tesis, suelen irse al extranjero. No siempre es necesario, ya que hoy en día, los laboratorios en España han adquirido la suficiente calidad para no que no sea necesario salir del país. Sin embargo, la experiencia en el extranjero es algo muy recomendable. Después de terminar la tesis, un estudiante de Biotecnología podría ser contratado como post-doctoral.

P: ¿Podría mencionarnos algún proyecto de investigación en el que esté involucrado el centro?
R: Mi proyecto de investigación es la determinación de la estructura del virus de la gripe. Básicamente, es un proyecto en el cual, a través de la microscopía electrónica, determinamos la estructura de los diferentes componentes del virus de la gripe, y esos componentes los asociamos con su función. Es decir, si por ejemplo, nosotros sabemos que la polimerasa tiene una determinada conformación, nos hace pensar en experimentos bioquímicos que verifiquen los datos obtenidos.

P: ¿Podría detallarnos cuál es su función específica en el proyecto de investigación que realiza?
R: Yo soy el Jefe de la parte de estructura. Este proyecto depende de dos laboratorios: yo me encargo de la parte de estructura y hay otro laboratorio que se encarga mayormente de la parte de bioquímica. Entonces, ellos determinan de alguna manera y verifican un virus o un componente, mientras que nosotros determinamos la estructura, y a partir de nuestra estructura planteamos experimentos que el otro laboratorio va a ejecutar de manera bioquímica y así podemos verificar que la teoría que teníamos era verdadera.

P: Para finalizar, ¿le gusta su trabajo?
R: Si, por supuesto. Realmente es duro terminar aquí, tanto si haces post-doc como si no, los ciclos siempre se repiten…
Cuando tú empiezas la tesis, trabajas en una cosa, terminas la tesis, trabajas en otra cosa, que puede estar o no relacionada, es decir, estás siempre empezando de cero.
Te tiene que gustar mucho para mantenerte así. Si has aguantado todos los cambios de trabajo y proyecto hasta que encuentras tu investigación propia, es que te ha gustado lo suficiente como para seguir avanzando pasara lo que pasara y para seguir.
A veces son demasiadas horas la que pasas en el laboratorio, incluso se te olvida que estás aquí, pero realmente eso es buena señal.


DEPARTAMENTO 2: BIOTECNOLOGÍA MICROBIANA

  • Línea de investigación: CICLO CELULAR, REPLICACIÓN DEL DNA, ESTABILIDAD DEL GENOMA EN EUCARIOTAS
  • Investigador: ARTURO CALZADA
  • Resumen:

Este grupo estudia cómo la maquinaria del ciclo celular regula la replicación cromosómica, dos procesos cuidadosamente integrados para que cada región del genoma se duplique y se segregue en dos sets iguales durante mitosis. El genoma se hereda de la célula madre y por tanto cualquier variación no puede restaurarse a su estado original tras su transmisión.
Las células preparan los orígenes de replicación para la replicación cromosómica que ocurre en fase S durante la previa fase G1, cuando las células también integran las señales proliferativas y antiproliferativas en la red de regulación de los complejos CDK (Cyclin Dependent Kinases) para la entrada o no en el ciclo celular. Las CDKs regulan la replicación del DNA de forma doble. Inhiben el ensamblaje del complejo pre-replicativo en los orígenes de forma que este ‘licenciamiento’ solo ocurre en G1 cuando las CDKs están inactivas. Las CDKs también son esenciales para el disparo de las horquillas de replicación en los orígenes durante la fase S. Un exceso de número de orígenes, su cinética de disparo gradual y una distribución cromosómica apropiada añaden robustez al inicio de replicación. Así, múltiples horquillas se inician y progresan para completar la replicación cromosómica incluso frente a impedimentos naturales a la progresión de horquillas en la cromatina, o frente a estancamiento accidental o colapso ante estrés replicativo o daño al DNA.
El grupo está interesado específicamente en dos cuestiones. Primero, cómo los factores de replicación en los replisomas están regulados para la progresión, la pausa y la terminación en ciclos celulares normales. Y segundo, parece claro que defectos en virtualmente cada elemento de la replicación del DNA comprometen la estabilidad del genoma, apoyando su potencial en la causa de enfermedades de origen genético y sugiriendo que cuando ocurran en la naturaleza serán patológicos. Este es aparentemente el caso durante el desarrollo del cáncer, donde anormalidades durante la replicación del DNA ocurren desde los primeros ciclos celulares oncogénicos que también muestran elevada inestabilidad genómica. Sin embargo, qué aberraciones moleculares realmente ocurren durante la replicación y cómo contribuyen a la inestabilidad del genoma es poco conocido y es el segundo interés del grupo. Evidencias del grupo y de otros, muestran que la actividad de los orígenes está alterada y que pueden contribuir a la inestabilidad cromosómica en células desreguladas para CDK. Cómo una reducción del inicio de replicación causa inestabilidad del genoma y si también defectos en la elongación y terminación de la replicación están contribuyendo son preguntas en desarrollo.

ENTREVISTA A ARTURO CALZADA (3/12/2014)

P: Háblenos de usted, cómo ha llegado a ser trabajador en el CNB, desde qué clase de formación procede…
R: Llegué al CNB al sacar una oposición de Científico Titular del CSIC en 2008. Pero antes hubo un largo camino desde la licenciatura de Biología. Con algunas variaciones respecto a la carrera investigadora que anuncia el Ministerio pero siguiendo las mismas etapas de doctorado (Departamento de Microbiología y Genética de la Universidad de Salamanca), postdoctorado (Centro de Investigación del Cáncer de la Universidad de Salamanca), colaboración con grupos en el extranjero (Paterson Institute for Cancer Research, Cancer Research UK, Manchester) y creación de un grupo junior de investigación (Programa Miguel Servet, Centro de Investigación del Cáncer, Salamanca).

P: ¿Cuáles son los fundamentos y objetivos del proyecto en el que está involucrado?
R: Los fundamentos del grupo están en la división celular. Está regulada en una organización muy robusta por ser un proceso extremadamente complicado del que deriva el mantenimiento de la integridad celular y la vida. Una parte muy relevante de la división celular es duplicar el genoma y repartirlo en dos partes iguales para que cada célula hija herede una dotación exacta. Obviamente, cuando se ha modelizado cualquier alteración de estos procesos se produce desde la inviabilidad de la descendencia, hasta la adquisición de alteraciones genómicas también muy graves porque afecten a la salud celular, a la descendencia y al organismo. Estos procesos también pueden ir mal si ocurren pérdidas de la robustez y desregulaciones de estos procesos de forma natural (frecuentemente por la herencia o adquisición de mutaciones somáticas a lo largo de la vida). Una de las consecuencias graves de estas desregulaciones es la aparición de cáncer, con una importante parte de proliferación celular incontrolada y de hipermutación. Pero se conoce poco de cómo el cáncer se origina y se desarrolla, y en particular de la conexión entre estos defectos. En este marco, el grupo está interesado en entender cuáles son los mecanismos moleculares que llevan desde la desregulación del ciclo de división celular (desregulaciones oncogénicas que son causantes y muy frecuentes en células cancerosas) hasta la aparición de inestabilidad genómica, y que probablemente tienen mucho que ver con anormalidades de la maquinaria y regulación de la replicación del DNA.

P: ¿Cuál es su labor específica en el proyecto?
R: Mi papel en el grupo es el de director y de supervisor del trabajo y de la formación del resto de los componentes del grupo.

P: ¿Qué opina sobre la labor de un biotecnólogo en un proyecto como el suyo?
R: Nosotros empleamos en el grupo, como modelo de estudio, células de levadura Saccharomyces cerevisiae. El empleo de eucariotas unicelulares está muy extendido como herramientas biotecnológicas en interés industrial, pero otra gran utilidad biotecnológica es su empleo como modelo de biología celular. Esta aproximación que hacemos en el grupo no es en absoluto una excepción y el empleo de esta levadura del pan y la cerveza es internacionalmente reconocida para entender tanto los procesos básicos de biología celular como para caracterizar procesos celulares anormales asociados a enfermedad. La parte biotecnológica en el grupo es por tanto muy clara.


DEPARTAMENTO 3: ONCOLOGÍA E INMUNOLOGÍA

  • Línea de investigación: FUNCIÓN DEL PROTO-ONCO GEN cMYC
  • Investigador: IGNACIO MORENO
  • Resumen:

Las proteínas Myc son miembros de la familia de factores de transcripción “basic/helix-loop-helix/leucine zipper”, implicadas en la regulación de la proliferación celular, diferenciación y apoptosis. C-myc se expresa en muchos tipos celulares incluyendo progenitores tempranos de médula ósea y linfocitos inmaduros B. La desregulación de la expresión de c-myc está implicada en el desarrollo de distintas patologías, en ratón y en humanos, como linfoma de Burkitt, cáncer de mama o de pulmón.
Numerosas evidencias experimentales han mostrado la capacidad de c-Myc para activar directa o indirectamente genes que codifican para miembros de los complejos ciclina/CDK o inhibidores de estos complejos regulando la transición G1/S del ciclo celular.
Varios estudios también han relacionado a c-Myc con la muerte celular programada en diferentes tipos celulares. Asimismo, hay cada vez más evidencias experimentales que implican a c-Myc en la regulación de procesos biológicos no relacionados con la proliferación celular o la apoptosis.
El principal interés de nuestro grupo es el estudio in vivo de los mecanismos moleculares que regulan la función del proto-oncogen c-myc in vivo como base para entender su papel en procesos tumorales. Para ello hemos desarrollado diferentes modelos condicionales de ratón para inactivar c-Myc y analizado su función en hígado y piel.
Más recientemente, nuestro laboratorio ha centrado sus esfuerzos en la función de este gen en el mantenimiento y diferenciación de células madre hematopoyéticas y en la diferenciación de linfocitos B. Resultados preliminares indican que el proto-oncogen c-myc juega un papel determinante en estos tipos celulares.
Esperamos que los resultados obtenidos nos ayuden a diseñar estrategias alternativas encaminadas a frenar el proceso tumoral en situaciones de desregulación de c-myc.

ENTREVISTA A IGNACIO MORENO (3/12/2014)


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