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En sus 85 años de historia, la misión de nuestro instituto ha sido realizar una  investigación de excelencia en fisicoquímica fundamental y aplicada, contribuyendo a la formación de varias generaciones de  científicos del máximo nivel. La visión de nuestro instituto es ser una referencia internacional en investigación multidisciplinar enfocada a resolver los retos actuales de nuestra sociedad en ámbitos de salud, biotecnología, nuevos materiales y medioambiente.

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15 Dic 2017;
10:00 -
Jornada científica y claustro
Diciembre 2017
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RNE

En el programa emitido el 10/10/2016, se comentaron aspectos actuales de la química computacional, desde la química cuántica hasta la modelización de sistemas bioquímicos. Del mismo modo, se expusieron varios aspectos de las líneas actuales de investigación en la química del boro, desde nuevos materiales a aspectos biológicos relacionados con este peculiar elemento. Finalmente se comentó sobre la Cátedra “Julio Palacios”, las actividades derivadas de la misma, así como de la actualización por parte de la biblioteca del IQFR de la página web de la Cátedra con diversa documentación sobre este investigador.

 

"Molecular Scissors for Gene Therapy"

Rafael Molina Monterrubio

Viernes 6 de noviembre

Salón de actos, 12:00

"Estudio termoquímico de derivados de imidazol"
Gastón Perdomo León
Facultad de Ciencias Químicas
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla
Puebla, México

Miércoles, 28 de Octubre de 2015
Hora: 12:00 Salón de Actos

Resumen

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La luz es crucial para muchos procesos biológicos esenciales tales como la fotosíntesis, la visión, los ritmos circadianos, etc., pero también puede causar daño celular fotooxidativo. Para detectar y responder a la luz, los organismos vivos emplean fotorreceptores, que son proteínas asociadas a un cofactor cromóforo sensible a la luz, como el retinal en los fotorreceptores del ojo. En 2011, los equipos del Dr. S. Padmanabhan del grupo de RMN (IQFR) y de la Prof. Montserrat Elías-Arnanz (Universidad de Murcia/Unidad Asociada al IQFR) descubrieron una nueva familia de fotorreceptores que emplean la vitamina B12 como molécula sensible y desvelaron su modo de acción en la regulación génica dependiente de luz. Ahora, estos dos equipos, en colaboración con el de la Prof. Catherine L. Drennan (Massachusetts Institute of Technology, EE.UU.) han descrito las estructuras cristalinas del fotorreceptor dependiente de B12 en sus tres estados relevantes: en la oscuridad (solo y unido al ADN), y tras la exposición a la luz, es decir, tres “instantáneas” de los cambios conformacionales que determinan su modo de acción. Esta investigación ha ampliado el conocimiento sobre el papel biológico asignado a la vitamina B12, y abre un extenso marco para el desarrollo de una nueva clase de herramientas optogenéticas para la expresión de genes controlada por luz.

Marco Jost, Jésus Fernández-Zapata, María Carmen Polanco, Juan Manuel Ortiz-Guerrero, Percival Yang-Ting Chen, Gyunghoon Kang, S. Padmanabhan, Montserrat Elías-Arnanz, and Catherine L. Drennan. “Structural basis for gene regulation by a B12-dependent photoreceptor” Nature 526, 536–541 (22 October 2015) DOI: 10.1038/nature14950 (Published online September 28, 2015).

 

 

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La falta de vitamina B12, cofactor esencial enzimático en los seres humanos y otros animales, causa anemia perniciosa, disfunción neural y otros trastornos. Años atrás, (PNAS, Vol. 108, p 7565-7570, 2011), gracias a una colaboración entre el Dr. Padmanabhan (del grupo de RMN, IQFR) y la Dra. Elías-Arnanz (Grupo de Genética Molecular, Univ. de Murcia, Unidad Asociada al IQFR), se descubrió una nueva funcionalidad de la vitamina B12. Se comprobó que esta molécula actúa también como sensor de luz y participa mediante esta propiedad en la regulación génica. En esta ocasión, estos mismos investigadores, en colaboración con otros de la Universidad de Manchester (UK) han puesto de manifiesto el intrincado mecanismo fotoquímico responsable de esa nueva función. Este descubrimiento puede ayudar al desarrollo de nuevas herramientas para el control de la expresión génica en células y organismos.

Roger J. Kutta, Roger J. Kutta, Samantha J. O. Hardman, Linus O. Johannissen, Bruno Bellina, Hanan L. Messiha, Juan Manuel Ortiz-Guerrero, Montserrat Elías-Arnanz, S. Padmanabhan, Perdita Barran, Nigel S. Scrutton, Alex R. Jones. The photochemical mechanism of a B12-dependent photoreceptor protein. Nature Communications, 6,
Article number 7907, August 12, 2015. doi: 10.1038/ncomms8907.

 

RMN-como-herramientaTodos conocemos a alguien que se ha sometido a un examen médico por Resonancia Magnética Nuclear (RMN). Pero lo que sólo muy pocos saben es que la RMN es una potente herramienta para la investigación y determinación de la estructura tridimensional de las moléculas. Esto lo ha explicado la Dra. Marta Bruix, del Grupo de Estructura y Dinámica de Proteínas por RMN, en el programa de RTVE titulado "A hombros de gigantes", el 20/04/2105 (http://bit.ly/1LbRKEk).

 

 

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Como resultado de una colaboración entre el Instituto de Química-Física “Rocasolano” (CSIC) y el Instituto de Ciencia Molecular de la Universidad de Valencia se ha contribuido con un capítulo al libro “Boron: The Fifth Element” (Springer Verlag), dentro de la serie “Challenges and Advances in Computational Chemistry and Physics”. A partir del levantamiento del secreto sobre la utilización de los boranos - estructuras poliédricas BxHy - como combustible para cohetes en la década de 1950 se ha desarrollado una intensa investigación sobre la síntesis de estos compuestos y sus derivados. En este libro se revisan los avances más recientes en la química del boro, con particular énfasis en la contribución de la química computacional.
Josep M. Oliva, Antonio Francés-Monerris, and Daniel Roca-Sanjuán, “Quantum Chemistry of Excited States in Polyhedral Boranes”. Capítulo 4 en “Boron: The Fifth Element”, volumen 20 de la serie “Challenges and Advances in Computational Chemistry and Physics”, Editorial Springer (2016) ISBN 978-3-319-22282-0.

pegaso1pegaso2

El proyecto PEGASO (Plankton-derived Emissions of trace Gases and Aerosols in the Southern Ocean) nace con el objetivo general de investigar cómo el océano participa en los procesos atmosféricos y, por lo tanto, interacciona con el sistema climático global. Pretende evaluar la importancia relativa de estos fenómenos en un escenario de cambio climático global. El proyecto PEGASO aprovechará el tránsito desde Cartagena hasta Punta Arenas, previo a la campaña en la Antártida, a bordo del Buque de Investigación Oceanográfica (BIO) Hespérides.

El Grupo de Química Atmosférica y Clima (AC2), liderado por Alfonso Saiz-López, es uno de los dos grupos españoles (junto al ICM-CSIC) que participa en esta expedición, aportando un dispositivo MAX-DOAS (multi-axis differential optical absorption spectroscopy) desarrollado en el IQFR y un monitor de ozono, con los que se pretende recoger una extensa base de datos de alta resolución que nos permitirá inferir la distribución espacio-temporal de gases traza, emitidos desde los océanos y que son climáticamente activos, como IO, BrO, HCHO y (CHO)2 a lo largo de las distintas etapas de la expedición. Con ello, podremos mejorar nuestro conocimiento sobre la interacción océano-atmósfera, así como su relación con el clima.

Telescopio situado a babor de la cubierta superior del BIO-Hespérides

 

AMALCP2Alejando Manjavacas Arévalo

Tesis: "Light-Matter Interaction at the Nanoscale"
Director: Prof. Javier García de Abajo
Grupo: Nanophotonics Theory Group
Posición actual: J. Evans Attwell-Welch Postdoctoral Fellow en el grupo "Norlander Nanophotonics Group" de la Rice University

Luis Cerdán Pedraza

Tesis: "Solid State Dye Lasers: Scattering feedback and integrated devices"
Directores: Prof. Ángel Costela y Prof. Inmaculada García-Moreno
Grupo: Grupo de Materiales Láser e Interacciones Láser-Materiales
Posición actual: Ayudante Postdoctoral en el mismo grupo.

 

 

Bases estructurales de la homeostasis del potasio en plantas: Regulación del transportador AKT1 y de la quinasa CIPK23

Viernes 24 octubre a las 12:00

Salón de Actos

MBruix13102014

En colaboración con un grupo liderado por el CNIO y el CRG, el IQFR ha participado en un estudio encaminado a conocer las interacciones que regulan las propiedades dinámicas de los microtúbulos y su organización durante la mitosis. El trabajo se ha centrado en la caracterización de la interacción molecular entre TACC3 y chTOG, proteínas clave para la formación del andamiaje interno celular que posibilita y sustenta la división de las células y su perpetuación en el tiempo. El trabajo se ha llevado a cabo utilizando una aproximación multiexperimental incluyendo técnicas biofísicas (SAXS, NMR, CD), bioquímicas y celulares. Se ha podido definir el mínimo dominio activo de TACC3 y derivar un modelo 3D por SAXS. Por RMN hemos determinado los residuos claves para la interacción molecular. A partir de estos datos, los mutantes diseñados nos han permitido ver, en células, como al impedir esta asociación no se produce el ensamblado del huso mitótico.

Los resultados podrían ayudar a mejorar las terapias oncológicas dirigidas a bloquear los procesos de división, y por tanto, limitar la proliferación y expansión de las células tumorales.

Estudio financiado por el programa CONSOLIDER del Ministerio de Economía y Competitividad, la Fundación Ramón Areces y la Comunidad de Madrid.

XTACC3-XMAP215 association reveals an asymmetric interaction promoting microtubule elongation.

Mortuza GB, Cavazza T, Garcia-Mayoral MF, Hermida D, Peset I, Pedrero JG, Merino N, Blanco FJ, Lyngsø J, Bruix M, Pedersen JS, Vernos I, Montoya G. Nat Commun. 2014 Sep 29;5:5072. doi: 10.1038/ncomms6072.

 


FIgura web smallerEl transporte de iones a través de la membrana celular de las plantas establece los parámetros fisicoquímicos clave para la función celular. Situaciones de estrés como las creadas por la salinidad del suelo o la baja concentración de potasio alteran el transporte iónico y producen cambios en la turgencia celular, el potencial de membrana, el pH intracelular y las concentraciones de cationes tóxicos como el sodio y litio.  Como consecuencia, algunas rutas metabólicas interrumpen su función esencial.  

 

La familia de 25 quinasas CIPK regulan la función de varios transportadores iónicos implicados en restablecer la homeostasis iónica en situaciones de estrés. Nuestro análisis explica como las CIPKs se activan específicamente para coordinar la respuesta celular a un estrés concreto.

  

MBB Premio2014

La Profesora Marta Bruix, ha recibido el Premio Bruker del GERMN (Grupo Especializado de RMN de la RSEQ) durante la Reunión Bienal que ha tenido lugar recientemente en Alcalá de Henares, en reconocimiento a su trayectoria científica y en particular a sus trabajos en la RMN de proteínas.

 

Este galardón, patrocinado por Bruker Española S.A., fue instituido por el GERMN para premiar a investigadores españoles que hayan tenido una contribución significativa en el campo de la espectroscopía de RMN y una labor de diseminación de la técnica a la comunidad científica española.

 

Los investigadores galardonados en ediciones anteriores son:

 

▪ Dr. Manuel Rico, Instituto de Química Física “Rocasolano” – CSIC, en ocasión de su 65 aniversario y en conmemoración de los 40 años de la espectroscopía de RMN en España (Madrid, 2002).
▪ Dr. Ernest Giralt, Institut de Recerca Biomèdica and Universitat de Barcelona, en la I Reunión Bienal del GERMN (Calella de Mar, 2002)
▪ Dr. Jorge Santoro, Instituto de Química Física “Rocasolano” – CSIC, en la II Reunión Bienal GERMN (Santiago de Compostela, 2004)
▪ Dr. Francesc Sánchez Ferrando, Universitat Autònoma de Barcelona, en la III Reunión Bienal GERMN (Alicante, 2006)
▪ Dr. Jesús Jiménez Barbero, Centro de Investigaciones Biológicas – CSIC, en la IV Reunión Bienal GERMN (Sevilla, 2008)
▪ Dr. Miquel Pons, Institut de Recerca Biomèdica and Universitat de Barcelona, en la V Reunión Bienal GERMN (Bilbao, 2010)
▪ Dr. Teodor Parella, Universitat Autònoma de Barcelona, en la VI Reunión Bienal GERMN (Aveiro, 2012)

 

 

El próximo lunes 6 de octubre tenemos a Ivan Plaza-Menacho que impartirá un seminario en la sala 300 a las 12:00:
 
Molecular mechanisms of RET tyrosine kinase cis-regulation and oncogenic deregulation in trans: implications for targeted therapy
 
Ivan Plaza-Menacho, Structural Biology Laboratory, London Research Institute, Cancer Research UK

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La proteína PBP2a es clave en la resistencia de MRSA (Methicillin Resistant Staphylococcus aureus) a los antibióticos beta-lactámicos (como los derivados de la penicilina). PBP2a está implicada en la biosíntesis de la pared bacteriana del patógeno. En bacterias susceptibles a estos antibióticos las proteínas encargadas de la construcción de dicha pared se ven bloqueadas por los agentes y dejan de reproducirse. Sin embargo, en el MRSA, PBP2a es insensible a ese bloqueo y permite al patógeno continuar con su ciclo celular aún en presencia de antibióticos. La estructura cristalográfica de PBP2a en complejo con ceftarolina, uno de los pocos antibióticos que son hoy efectivos frente al MRSA, ha revelado la existencia de un sitio alostérico situado a 60Å del sitio activo y capaz de producir la activación de la enzima. El estudio muestra como esa señal alostérica se propaga a través de la enzima y abre un nuevo panorama en el diseño de nuevos bactericidas eficaces frente a patógenos multiresistentes.

Referencia:

Lisandro H. Oteroa, Alzoray Rojas-Altuvea, Leticia I. Llarrull, Cesar Carrasco-López, Malika Kumarasiri, Elena Lastochkin, Jennifer Fishovitz, Matthew Dawley, Dusan Hesek, Mijoon Lee, Jarrod W. Johnson, Jed F. Fisher, Mayland Chang, Shahriar Mobashery, Juan A. Hermoso. How allosteric control of Staphylococcus aureus penicillin binding protein 2a enables methicillin resistance and physiological function. PNAS. DOI: 10.1073/pnas.1300118110

 

 

 

dosunoLos ácidos nucleicos modificados tienen un notable interés por sus aplicaciones en Biomedicina, como posibles agentes terapéuticos, y en Nanociencia, como potenciales constituyentes de dispositivos a escala nanométrica. Una modificación especialmente relevante es la substitución de un hidrógeno en la posición 2’ de la desoxiribosa del DNA por un átomo de flúor. El flúor es el elemento más electronegativo y altera la distribución electrónica de su entorno, provocando interacciones que no están presentes, o son mucho más débiles, en los ácidos nucleicos naturales. En dos artículos recientes, investigadores del IQFR en colaboración con colegas de la Universidad McGill de Canadá y del IRB en Barcelona, han descrito estos efectos a nivel estructural y analizado sus bases físico químicas, tanto en estructuras de doble cadena como en cuádruplex de guaninas.

Referencia:

N. Martín-Pintado, M. Yahyaee-Anzahaee, G. F. Deleavey, G. Portella, M. Orozco, M.J. Damha, and C. González.Dramatic effect of furanose C2´-substitution on structure and stability:  Directing the folding of the human telomeric quadruplex with a single fluorine atom.J. Am. Chem. Soc., 135, 5344-5347, 2013.doi: 10.1021/ja401954t

N. Martín-Pintado, G. F. Deleavey, G. Portella, R. Campos-Olivas, M. Orozco, M.J. Damha, and C. González.Backbone FC-H...O hydrogen bonds in 2´F-substituted nucleic acids.Angewandte Chemie Int Ed, en prensa, 2013.doi:10.1002/anie.201305710