Microbiología Molecular

Jefe de grupo: Dr. Adrián Vojnov

Investigador Principal CONICET

 

Integrantes del grupo

Investigadores/as:

Dra. María Isabel Bianco - Investigadora Adjunta CONICET

Dra. Vareria Conforte – Investigadora Asistente CONICET

Dra. Natalia Mielnichuk - Investigadora Asistente CONICET

Dra. Stolowicz Fabiana – Investigadora Asistente CONICET

Dra. Laila Toum Terrones – Investigadora Asistente CONICET

Becarios/as doctorales:

Lic. Emilia Castagnaro - Tesista Doctoral BECA CONICET

Tadeo Galvan - Tesista Doctoral BECA ANPCyT

Florencia Navarro - Tesista Doctoral BECA ANPCyT

Temas de Investigación

Nuestro grupo de investigación se enfoca en el estudio de los aspectos moleculares de la interacción patógeno-hospedador en modelos de bacterias fitopatógenas y patógenas humanas. Nuestro objetivo principal es generar conocimiento de valor, que contribuya al desarrollo de estrategias efectivas para el control y tratamiento de enfermedades bacterianas, incluyendo su diagnóstico molecular, asegurando así un abordaje enfoques más eficaz de las patologías que estudiamos.

 

Líneas de investigación
  • Estudio de factores de virulencia de especies fitopatógenas del género Xanthomonas, las cuales afectan cultivos de interés agronómico. Esta línea está orientada a detectar blancos moleculares para el diseño de estrategias de control de las enfermedades causadas por Xanthomonas spp. que sean más eficientes y sustentables que los agroquímicos utilizados actualmente. Se busca identificar los mecanismos de respuesta de estas bacterias a estímulos externos que promueven la colonización de la superficie vegetal, la invasión del hospedador y el establecimiento de la enfermedad, así como también los genes involucrados en dichos procesos.

 

  • Estudio del efecto inmunosupresor del glucano cíclico producido por Xanthomonas campestris pv. campestris en plantas de Arabidopsis thaliana. Utilizando un enfoque de genética reversa y biología molecular, se busca comprender cómo esta molécula actúa modulando los mecanismos de defensa de la planta.

 

  • Estudios genotípicos y fenotípicos de bacterias PGPR/biocontroladoras. Esta línea está orientada al estudio de mecanismos moleculares mediante los cuales actúan bacterias biocontroladoras pertenecientes a los géneros Bacillus y Pseudomonas. El estudio de bacterias bicontroladoras está orientado a la identificación de metabolitos con actividad microbicida y/o inductora de respuestas de defensa vegetal, que puedan utilizarse en la formulación de bioinsumos que permitan reemplazar parcial o totalmente el uso de agroquímicos. Estos estudios están pensados no solo en pos de una agronomía más sustentable si no también contemplando el acceso de nuestra producción agrícola a mercados donde la sustentabilidad es uno de los requisitos. 

 

  • El estudio de biomoléculas con actividad anti-biofilm, que contribuyan a controlar enfermedades causadas por bacterias patógenas humanas. Esta línea involucra el estudio de biomoléculas de origen vegetal, así como también biomoléculas de origen bacteriano. será fin de hallar aquellos que puedan ser utilizados en forma conjunta con antimicrobianos convencionales en el control de infecciones bacterianas caudadas por Staphylococcus aureus y Pseudomonas aeruginosa, entre otras.

 

  • Línea de trabajo en colaboración con el Dr. Atilio Castagnaro, del Instituto de Tecnología Agroindustrial del Noroeste Argentino (ITA-NOA, CONICET-Tucumán): Estudio y caracterización de genes involucrados en la tolerancia al estrés hídrico en plantas de soja. El objetivo de esta línea es desarrollar herramientas moleculares que mejoren el rendimiento de la producción de soja en condiciones de restricción hídrica. Estos estudios involucran la realización de una prueba de concepto para evaluar la importancia de los genes de interés. Esta prueba de concepto se realiza en la planta modelo A.  thaliana mediante ensayos que de biología molecular. Posteriormente, se evaluará la posibilidad de editar el genoma de la soja.

 

Diagnóstico molecular:  Trabajamos en el desarrollo kits de diagnóstico molecular de fácil manipulación, que permiten la detección temprana, rápida y económica de microorganismos patógenos de plantas, optimizando así la gestión fitosanitaria y la protección de cultivos. En particular, ya contamos con el desarrollo de un kit de diagnóstico para Huanglongbing (HLB) de los cítricos que actualmente se encuentra en la etapa de validación.

 

Áreas de investigación y proyectos activos
  • Caracterización de factores determinantes en la formación de biofilm y virulencia de la bacteria Xanthomonas citri subsp. citri, agente causal de la cancrosis de los cítricos.
  • Caracterización del mecanismo de supresión de la respuesta inmune vegetal del glucano cíclico de Xanthomonas campestris pv. campestris.
  • Estudio del mecanismo de síntesis del del glucano cíclico de Xanthomonas spp.
  • Identificación de un compuesto de Xanthomonas spp. que facilita la entrada de la bacteria a través de los estomas.
  • Caracterización molecular y función biológica de fotosensores de Xanthomonas campestris pv. campestris.
  • Estudio de mecanismos de interacción planta-patógeno: Xanthomonas albilineans y Sporisorium scitamineum, dos sistemas modelo para la caracterización de enfermedades de caña de azúcar.
  • Detección de patógenos por medio de amplificación isotérmica de ADN mediada por lazos (LAMP).
  • Generación de nanoanticuerpos contra proteínas de “Candidatus Liberibacter asiaticus".
  • Estudio de estrategias de control biológico para el manejo de enfermedades causadas por Xanthomonas spp.
  • Estudio de factores de virulencia de cepas fitopatógenas de Xanthomonas vesicatoria.
  • Estudio de lipopéptidos sintetizados por cepas de Bacillus velezensis y Pseudomonas soli orientado al desarrollo de estrategias de control biológico de enfermedades pre y poscosecha en tomate.

 

Publiciones del grupo (últimos 5 años)
  • Mielnichuk N, Joya CM, Monachesi MA & Bertani RP. Exopolysaccharide production and precipitation method as a tool to study virulence factors in the sugarcane pathogen Acidovorax avenae subsp. avenae. Methods Mol Biol. (2024) 2751: 71-19. DOI 10.1007/978-1-0716-3617-6_5.
  • Bianco MI, Ponso MA, Garita-Cambronero J, Conforte VP, Galván TE, Dunger GR, Morales, G, Vojnov, AA, Romero AM, Cubero J, Yaryura PM. (2023). Genomic and phenotypic insight into Xanthomonas vesicatoria strains with different aggressiveness on tomato. Frontiers in Microbiology Vol. 14. DOI: 10.3389/fmicb.2023.1185368.
  • Bertani RP*, Mielnichuk N*, Chaves S, Yaryura PM, Joya CM, Monachesi MA, Vojnov AA, Gonzalez V & Perera MF. Comparative study of virulence factors, pathogenicity and genetic groups of Acidovorax avenae subsp. avenae, the causal agent of red stripe disease in sugarcane. Plant Pathology (2023) 75: 250-261. DOI 10.1111/PPA.13814.
    * Las autoras contribuyeron igualmente al trabajo.
  • Toum, Laila., Pérez-Borroto L.S., Peña-Malavera A.N., Luque C., Welin, B., Berenstein, A., Fernández Do Porto, D., Vojnov, A.A., Castagnaro, A. P., Pardo, E.M. Characterization and evaluation of drought tolerance markers in soybean: an explorative analysis using two model genotypes (2022). Scientific Reports.
  • Felipe V, Bianco MI, Terrestre M, Mielnichuk N, Romero AM & Yaryura PM. Biocontrol of tomato bacterial spot by novel Bacillus and Pseudomonas strains. European Journal of Plant Pathology (2021). DOI: 10.1007/s10658-021-02297-6
  • Mielnichuk N, Bianco MI, Yaryura PM, Bertani RP, Toum L, Daglio Y, Colonnella MA, Lizarraga L, Castagnaro AP & Vojnov AA. Virulence factors analysis of native isolates of Xanthomonas albilineans and Xanthomonas sacchari from Tucumán, Argentina, reveals differences in pathogenic strategies. Plant Pathology (2021). DOI: 10.1111/ppa.13367
  • Lucia Sandra Pérez-Borroto*, Laila Toum*, Atilio Pedro Castagnaro, Justo Lorenzo Gonzalez-Olmedo, Francisco Coll-Manchado, Björn Gunnar Viking Welin, Yamilet Coll-García, Esteban Mariano Pardo. Brassinosteroid and brassinosteroid-mimic differentially modulate Arabidopsis thaliana fitness under drought (2021). Plant Growth Regulation. *Ambos autores contribuyeron igualmente al presente trabajo
  • Conforte, V., Otero, L. H, Toum, Laila., Sirigu S., Antelo G., Rinaldi, J., Klinke, S., Gabriel Chavas, L.M, Vojnov A., Goldbaum, F.A, Malamud, F., Bonomi, R.H. Pr-favoured variants of the bacteriophytochrome from the plant pathogen Xanthomonas campestris hint on light regulation of virulence-associated mechanisms (2021). FEBS Journal.
  • Pardo E.M*, Toum Laila.*, Perez-Borroto L., Fleitas L., Gallino J.P, Vidal Macchi S., Vojnov A. ,Castagnaro A.P., Welin, B. Ectopic expression of GmNHX3 and GmNHX1, encoding two Glycine max Na + /H + antiporters, improves water deficit tolerance in Arabidopsis thaliana (2021). Biología Plantarum
    *Ambos autores contribuyeron igualmente al presente trabajo
  • Bertani RP, Mielnichuk N, Perera MF, González V, Vojnov AA, Cuenya MI & Castagnaro AP. Transformación genética de Acidovorax avenae, el agente causal de la estría roja en caña de azúcar. Rev. Ind. y Agrí. de Tucumán (2020) 97: 35-37.
  • Toum Laila., Conti, G, Guerriero, F.C, Conforte, V., Garolla, F., Asurmendi, S., Vojnov, A., Gudesblat, G. Single-stranded oligodeoxyribonucleotides induce plant defence in Arabidopsis thaliana (2020). Annals of Botany.

 

Colaboraciones
  • Dr. Pablo M. Yaryura. Instituto Multidisciplinario de Investigación y Transferencia Agroalimentaria y Biotecnológica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (IMITAB-CONICET). Universidad Nacional de Villa María. Córdoba, Argentina.
  • Dr. João Carlos Setubal. Departamento de Bioquímica. Instituto de Química Universidad de Sao Paulo. Brasil.
  • Dr. Jaime Cubero. Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria: Madrid, España.
  • Dra. Florencia Malamud. Departamento de Ciencias Básicas, Universidad Nacional de Luján. Buenos Aires, Argentina.
  • Dras. Daniela Centrón y Paula Quiroga. Laboratorio de Investigaciones de Mecanismos de Resistencia a Antibióticos (LIMRA) - IMPaM, CONICET-UBA. CABA. Argentina.
  • Dra. Jimera Rinaldi. Instituto de Nanosistemas, Universidad Nacional de San Martín. Buenos Aires, Argentina.
  • Dra. Farinati Alicia. Laboratorio de Biopelículas. Instituto de Investigaciones en Medicina y Ciencias de la Salud, USAL. CABA. Argentina.
  • Dra. Eva Figuerola. IB3-FCEN-UBA, CABA, Argentina.
  • Dra. Romina Bertani (Qumir Nano). Tucumán, Argentina
  • Dres. Atilio Castagnaro, Dr Bjorn Welin y Dr. Mariano Pardo. Grupo de mejoramiento en soja del Instituto de Tecnología Agropecuaria del Noroeste Argentino (ITANOA). Tucumán, Argentina. Proyecto: Estudios funcionales de genes de Glycine max en respuesta a estrés hídrico, desarrollo de nuevos marcadores moleculares y estrategias de edición genómica como herramientas que permitan mejorar la tolerancia a sequía en soja.
  • Dr. Gustavo Gudesblat. Grupo de señalización y producción de anticuerpos en plantas, FCEN-UBA. CABA, Argentina. Proyecto: Estudios de procesos de señalización que regulan la apertura de los poros estomáticos en A. thaliana.
Contacto: Dr. Adrián Vojnov