Genética Molecular 
Participantes:
1. Universidad de Murcia:Catedráticos:
Investigador responsable: D. Francisco J. Murillo Araujo
D. Santiago Torres Martínez
Profesores Titulares:
Dña Montserrat Elías Arnanz
Dña Marta Fontes Bastos
D. Victoriano Garre Mula
Dña Rosa M. Ruiz-Vázquez
2. Instituto de Química Física "ROCASOLANO".
Departamento de Espectroscopía y Estructura Molecular
Profesores de Investigación:
D. Manuel Rico Sarompas (responsable del Grupo)
D. Jorge Santero Said
Dña Marta Bruix Bayés
D. Carlos González Ibanez
Investigadores Científicos:
Dña María Angeles Jiménez López
Científicos Titulares:
D. Subramanian Padmanabhan Iyer
D. Douglas V. Laurents
D. Jose Manuel Pérez Cañadillas
Resumen y Objetivos:
Objetivo: Determinación de las estructuras de varios de los factores reguladores identificados en M. xanthus y M. circinelloides para los subsiguientes análisis estructura-función.
Resumen: La respuesta a la luz en Myxococcus xanthus, una bacteria Gram-negativa del grupo de las
mixobacterias (el modelo procariótico), y en el hongo Mucor circinelloides (el modelo eucariótico) son los focos de atención actuales de los dos equipos del grupo GM-UMU. En ambos organismos, la luz induce la síntesis de carotenoides, compuestos que protegen a las células contra los daños foto-oxidativos. Las mixobacterias son las únicas en el mundo procariótico que llevan a cabo un complejo proceso de desarrollo multicelular, y M. xanthus es un modelo procariótico para estudiar las
interacciones célula-célula de dichoproceso. El genoma de M. xanthus, uno de los de mayor tamaño entre las bacterias (9.14 Mbp), ha sido secuenciado por completo, mientras que el de M.circinelloides está en las fases finales de secuenciación. Los genes estructurales de la ruta de síntesis de carotenos, así como varios genes reguladores novedosos, han sido ya clonados en ambos casos y caracterizados utilizando diversas herramientas de manipulación genético-molecular. Estos estudios revelan la existencia de complejas redes de interacciones entre proteínas que incluyen transductores de señal y numerosos factores de transcripción muy novedosos. Además, en M. xanthus, dichos estudios han puesto de manifiesto que en el control de la expresión génica participan factores reguladores y complejos multiproteicos que son más propios de eucariotas que de procariotas.
El complejo proceso de regulación génica depende de la formación de agregados multiproteicos en los
que el uso combinatorio de diferentes proteínas permite la integración de un amplio abanico de señales celulares. Dichos agregados incluyen proteínas de unión a DNA (tanto específicas como de acción global) que actúan directamente, activando o reprimiendo la transcripción, y también proteínas que funcionan como coactivadores o antirepresores y cuya acción no está mediada en muchos casos por su unión al DNA. Las interacciones proteína-proteína son fundamentales en el ensamblaje de estos complejos reguladores. Por ello, desvelar las redes funcionales de interacciones proteína-proteína y desentrañar sus bases moleculares son precisamente las metas a alcanzar en la revolución proteómica actual, que ha adquirido protagonismo tras la secuenciación de muchos genomas completos. El objetivo global de la Asociación es la determinación de las estructuras de varios de los
factores reguladores identificados en M. xanthus y M. circinelloides para los subsiguientes análisis estructura-función.
En los próximos años pretendemos desarrollar conjuntamente los siguientes proyectos.
1. Bases estructurales de las interacciones entre los factores transcripcionales CarA, su parálogo CarH y CarS de M. xanthus
2. Estudios estructurales de los reguladores globales CarD y CarG de M. xanthus y sus interacciones
3. Estudios estructurales de CdnL y otras proteínas huérfanas de función de la familia PF02559.
4. Estudios estructurales del regulador global CrgA del M. circinelloides
5. Estudios estructurales de los dominios LOV implicados en la recepción de la luz por las proteínas WC-1 de M. circinelloides
6. Estudios estructurales de los dominios de la proteína Dicer DCL-2 implicados en el silenciamiento génico en M. circinelloides
Publicaciones conjuntas:
Artículos científicos:
Online (aparecerá en 2013)
Mirassou, Y., Elías-Arnanz, M., Padmanabhan, S., Jiménez, M.A. “1H, 13C and 15N assignments of CdnL, an essential protein in Myxococcus xanthus”. Biomolecular NMR Assignments, DOI:10.1007/s12104-012-9375-0 (2012)
Gallego-García, A., Mirassou, Y., Elías-Arnanz, M., Padmanabhan, S., & Jiménez, M.A. “NMR structure note: N-terminal domain of Thermus thermophilus CdnL”. Journal of Biomolecular NMR 53:355-363 (2012)
Iniesta, A.A., García-Heras, F., Abellón-Ruiz, J., Gallego-García, A., & Elías-Arnanz, M. “Two systems for conditional gene expression in Myxococcus xanthus inducible by isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside or vanillate”. Journal of Bacteriology 194:5875-5885 (2012)
Galbis-Martínez, M., Padmanabhan, S., Murillo, F.J., & Elías-Arnanz, M. “CarF mediates signaling by singlet oxygen, generated via photoexcited protoporphyrin IX, in Myxococcus xanthus light-induced carotenogenesis” . Journal of Bacteriology 194:1427-1436 (2012)
Ortiz-Guerrero, J.M., Polanco, M.C., Murillo, F.J., Padmanabhan, S., & Elías-Arnanz, M. Light-dependent gene regulation by a coenzyme B12-based photoreceptor. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 108: 7565-7570 (2011)
Elías-Arnanz, M., Padmanabhan, S., & Murillo, F.J. Light-dependent gene regulation in nonphototrophic bacteria. Current Opinion in Microbiology 14: 115-224 (2011)
Elías-Arnanz, M., Padmanabhan, S., & Murillo, F.J. The regulatory action of the myxobacterial CarD/CarG complex: a bacterial enhanceosome? FEMS Microbiological Reviews 34: 764-778 (2010)
León, E., Navarro-Avilés, G., Santiveri, C.M., Flores-Flores, C., Rico, M., González, C., Murillo, F.J., Elías-Arnanz, M., Jiménez, M.A., & Padmanabhan, S. A bacterial antirepressor with SH3 domain topology mimics operator DNA in sequestering the repressor DNA recognition helix. Nucleic Acids Research 38: 5226-5241 (2010)
García-Moreno, D., Abellón-Ruiz, J., García-Heras F, Murillo FJ, Padmanabhan S and Elías-Arnanz M. CdnL, a member of the large CarD-like family of bacterial proteins, is vital for Myxococcus xanthus and differs functionally from the global transcriptional regulator CarD. Nucleic Acids Research 38: 4586-4598 (2010)
García-Heras, F., Murillo, F. J., Padmanabhan,S., & Elías-Arnanz, M. " Functional equivalence of HMGA- and histone H1-like domains in a bacterial transcriptional factor". Proceeding of the National Academy of Sciences USA 106:13546-1551 (2009)
García-Moreno, D., Polanco, M. C., Navarro-Avilés, G., Murillo F. J., Padmanabhan,S., & Elías-Arnanz, M "A vitamin B12-based system for conditional expression reveals dksA to be an essential gene in Myxococcus xanthus" Journal of Bacteriology, 191: 3108-3119 (2009)
León, E., González, C., Elías-Arnanz, M., Padmanabhan, S. & Jiménez, M. 1H, 13C and 15N backbone and side chain resonance assignments of a Myxococcus xanthus antirepressor with no known sequence homologues. Biomolecular NMR Assignment 3: 37-40 (2009)
Mirassou, Y., García-Moreno, D., Santiveri, C. M., Santoro, J., Elías-Arnanz, M., Padmanabhan, S. & Jiménez, M. A. "1H, 13C and 15N backbone and side chain resonance assignments of the C-terminal domain of CdnL from Myxococcus xanthus". Biomolecular NMR Assignment 3: 9-12 (2009)