Rodopsinas de las lagunas altoandinas: estadía de investigación en el IBB-CNR de Nápoles

El Dr. Daniel Gonzalo Alonso-Reyes desarrolla una estancia de investigación de un mes en Nápoles, Italia, en el marco de un proyecto de cooperación científica internacional dedicado al estudio de proteínas fotorreceptoras de microorganismos extremófilos de los Altos Andes y sus potenciales aplicaciones biotecnológicas.

El Dr. Daniel Gonzalo Alonso-Reyes, investigador asistente del CONICET, asociado al Centro Integral de Microscopía Electrónica (CIME, UNT–CONICET) y con lugar de trabajo en el Instituto Multidisciplinario de Salud, Tecnología y Desarrollo (IMSATED, UNSE–CONICET), realiza una estancia científica de un mes en el Instituto de Bioestructuras y Bioimágenes (IBB) del Consejo Nacional de Investigaciones de Italia (CNR), ubicado en Nápoles.

El Dr. Alonso-Reyes desarrolla su carrera como investigador del CONICET bajo la dirección de la Dra. Virginia Helena Albarracín, directora del CIME, y la codirección del Dr. Horacio Cantiello.

La movilidad se desarrolla en el marco del proyecto internacional RHANDES CONICET–CNR, que promueve la cooperación científica entre Argentina e Italia. La estancia tiene lugar en colaboración con el grupo de investigación de la Dra. María Romano, investigadora principal del IBB-CNR, especializado en biología molecular y estructural de proteínas. En este contexto, también se colabora con la Dra. Lucía Lombardi, vinculada a Queen’s University Belfast e Imperial College London (Reino Unido), cuya investigación integra química de péptidos, biofísica e interacciones moleculares en interfaces biológicas.

De la biodiversidad microbiana altoandina al descubrimiento de nuevas proteínas

Durante su estancia, el Dr. Alonso-Reyes desarrolla actividades de bioinformática, análisis de datos genómicos y metagenómicos y búsqueda de nuevas rodopsinas microbianas, proteínas fotorreceptoras presentes en microorganismos que habitan ambientes extremos.

La investigación se centra en el análisis de información genética obtenida de microorganismos aislados y comunidades microbianas de las Lagunas Altoandinas (HAAL) de la Puna argentina, ecosistemas caracterizados por elevada radiación ultravioleta, alta salinidad, temperaturas extremas y presencia de metales y metaloides.

Mediante herramientas bioinformáticas, minería de datos metagenómicos, análisis comparativos de secuencias y predicción de estructuras proteicas, el investigador busca identificar y seleccionar genes candidatos que codifiquen rodopsinas novedosas, con propiedades estructurales y funcionales de interés.

Los candidatos seleccionados serán posteriormente estudiados mediante técnicas de clonación molecular, expresión heteróloga, purificación y cristalización de proteínas, con el objetivo de avanzar hacia la determinación de sus estructuras tridimensionales y la caracterización de sus propiedades fotoactivas.

Estas actividades forman parte del proyecto bilateral «Rodopsinas microbianas de poliextremófilos de lagunas altoandinas: estudios estructurales y caracterización funcional para el desarrollo de biosensores», desarrollado conjuntamente por el Laboratorio de Microbiología Molecular y Ultraestructural del CIME, dirigido por la Dra. Albarracín, y el Laboratorio de Biología Molecular del IBB-CNR, liderado por la Dra. Romano.

El proyecto integra las capacidades del grupo argentino en microbiología de extremófilos, genómica, metagenómica, bioinformática y fotobiología molecular con la experiencia del equipo italiano en producción de proteínas recombinantes, cristalografía de rayos X, biofísica y biología estructural.

Rodopsinas microbianas: de la adaptación a ambientes extremos a la innovación biotecnológica

Rodopsinas microbianas: de la adaptación a ambientes extremos a la innovación biotecnológica

Las rodopsinas microbianas son proteínas de membrana capaces de captar energía lumínica y participar en procesos biológicos como el transporte de iones y la transducción de señales. Su diversidad molecular y sus adaptaciones a condiciones ambientales extremas las convierten en modelos de gran interés para comprender los mecanismos de adaptación de la vida en ambientes hostiles.

En particular, las rodopsinas provenientes de microorganismos de las lagunas altoandinas podrían presentar propiedades singulares de estabilidad, respuesta espectral y funcionalidad, con potencial para el desarrollo de biosensores, herramientas optogenéticas y dispositivos biofotónicos.

El grupo de investigación del CIME cuenta con una trayectoria de más de dos décadas en el estudio de microorganismos extremófilos de la Puna argentina y ha generado colecciones de cepas, genomas y metagenomas ambientales que constituyen una valiosa fuente de información para el descubrimiento de nuevas biomoléculas.

La colaboración con el IBB-CNR permitirá avanzar desde la identificación in silico de proteínas candidatas hacia su caracterización experimental, integrando la exploración de la biodiversidad microbiana con herramientas avanzadas de biología molecular y estructural.

Cooperación internacional y fortalecimiento de capacidades científicas

"Esta estancia en el IBB del CNR de Nápoles representa una experiencia muy enriquecedora, tanto desde el punto de vista científico como profesional. La posibilidad de trabajar junto a investigadores de otras instituciones, intercambiar conocimientos y complementar nuestras capacidades nos permite abordar nuevas preguntas y ampliar las perspectivas de nuestras investigaciones. Además, considero especialmente valioso que, a través de estas colaboraciones internacionales, podamos proyectar el conocimiento generado en Argentina sobre la biodiversidad microbiana de los ambientes altoandinos hacia nuevas líneas de investigación y potenciales aplicaciones biotecnológicas."

— Dr. Daniel Alonso-Reyes, Investigador Asistente del CONICET

La estancia del Dr. Alonso-Reyes representa una nueva instancia de cooperación entre el CIME (UNT–CONICET), el IMSATED (UNSE–CONICET) y el IBB-CNR de Italia, fortaleciendo los vínculos internacionales y promoviendo el intercambio de conocimientos, metodologías y capacidades tecnológicas.

Estas actividades contribuyen a consolidar una red científica internacional que integra capacidades complementarias en microbiología ambiental, bioinformática, biología estructural e ingeniería de proteínas, promoviendo la formación de recursos humanos y el desarrollo de nuevas líneas de investigación interdisciplinarias.

Desde el CIME destacamos la importancia de estas iniciativas de internacionalización científica, que permiten proyectar el conocimiento generado sobre la biodiversidad microbiana de los Altos Andes hacia nuevas aplicaciones biotecnológicas, fortaleciendo la presencia de la ciencia argentina y de las instituciones de investigación del norte del país en redes internacionales de excelencia.