- Bioinformática Aplicada a la Genómica Agropecuaria
- Biología Molecular del Virus de la Fiebre Aftosa
- Biotecnología Ambiental y Bioenergía
- Biotecnología de Gramíneas
- Epidemiología Molecular y Evolución Viral
- Espiroquetas y Antimicrobianos
- Estudios en Baculovirus
- Inmunidad Vegetal y Epigenética del Estrés
- Memoria Ambiental en Plantas
- Virología Molecular Vegetal
Resumen
Somos un grupo de biólogos, bioquímicos e ingenieros agrónomos apasionados por la ciencia trabajando en aspectos fundamentales de la interacción planta-virus-insecto vector y en el desarrollo de estrategias y herramientas para el mejoramiento biotecnológico de gramíneas de importancia agrícola. PEn particular, estudiamos las bases moleculares de la interacción del virus del Mal de Río Cuarto (MRCV) con gramíneas y delfácidos vectores y por otro lado desarrollamos herramientas basadas en nanoanticuerpos para el diagnóstico y control del MRCV y otras enfermedades de cultivos de interés productivo.
Líneas de investigación
- Estudio de la interacción planta-virus en el sistema gramíneas – MRCV. En particular, nos interesa determinar las bases moleculares de la sintomatología. El desarrollo de un set de vectores compatibles con la tecnología Gateway para expresar proteínas en insectos fusionadas a proteínas fluorescentes (Maroniche et al, 2011), nos permitió determinar la localización subcelular de las proteínas virales no estructurales e identificar aquellas que se ubican en el núcleo a pesar de que el MRCV se replica exclusivamente en el citoplasma (Maroniche et al, 2012). También, estudiamos de manera comparativa los perfiles de acumulación de sRNAs (por ARNs pequeños en inglés) ante la infección viral en plantas e insectos (de Haro et al, 2017). Tanto las proteínas virales de localización nuclear como los sRNAs podrían intervenir en la regulación génica del hospedante, e incidir sobre la producción de los síntomas de la infección. Más recientemente, determinamos que la infección viral provoca una alteración significativa del transcriptoma, en la partición de azúcares y del perfil hormonal de trigo (de Haro et al, 2019). Actualmente estamos estudiando el rol de tres proteínas virales de localización nuclear en la expresión génica y en la sintomatología. Para ello utilizamos la plataforma de transformación de la especie modelo Setaria viridis (metabolismo C4) desarrollada por nuestro grupo. De manera significativa esta especie se infecta con MRCV dando lugar a síntomas iguales a los que se observan en maíz.
- Determinación de la estructura y función de los viroplasmas de MRCV. Los viroplasmas son los sitios donde el virus replica y se ensambla y por lo tanto, constituyen un blanco biotecnológico para el manejo de la enfermedad. Nuestro grupo determinó que los viroplasmas están compuestos por las proteínas no estructurales virales P9-1 y P6 que son capaces de autointeractuar y de interactuar entre sí (Maroniche et al, 2010; Maroniche et al, 2011; Maroniche et al, 2012; Llauger et al, 2017). También, identificamos proteínas de trigo capaces de interactuar con P9-1 y P6 por Y2H (Llauger, Tesis doctoral). Más recientemente, en un trabajo interdisciplinario con el especialista en biología estructural Dr. Lisandro Otero (INBIAS, UN Río Cuarto) y otros colaboradores, determinamos la estructura de P9-1 y comenzamos a comprender la asociación estructura-función de los multímeros de P9-1 con sus funciones de ATPasa y unión a ARN (Llauger et al, 2023). En esta línea de trabajo, estamos actualmente identificando proteínas de plantas que forman parte del viroplasma y estudiando los factores que regulan la formación de los viroplasmas.
- Desarrollo de nanoanticuerpos monoclonales recombinantes para el diagnóstico y control del MRCV. Los nanoanticuerpos VHHs o Nanobodies® son dominios variables derivados de anticuerpos de cadena pesada de camélidos y constituyen las moléculas más pequeñas con capacidad de unión a un antígeno. El objetivo de esta línea es explorar el uso de tecnologías innovadoras basadas en nanoanticuerpos específicos contra el MRCV con el fin de desarrollar un kit de diagnóstico, utilizarlos para generar resistencia en plantas transgénicas y como herramientas para profundizar el estudio de la estructura de proteínas virales y de los mecanismos moleculares que subyacen a la infección por este virus. Junto con colaboradores de la Universidad Libre de Bruselas y de INCUINTA y en el marco de un PICT start up desarrollamos un kit de ELISA basado en nanoanticuerpos monoclonales de camélidos (VHHs) capaz de reconocer la presencia de MRCV en plantas e insectos con una alta sensibilidad y especificidad diagnósticas Este desarrollo fue publicado (Llauger&Monti et al, 2021), se presentó además una patente de invención ante INPI en junio 2021 y recibió el Gran Premio INNOVAR2021 y el premio CITA 2022. Actualmente estamos trabajando en la selección de nanoanticuerpos capaces de interferir con las funciones de P9-1 consideradas biológicamente relevantes para la estructura y función del viroplasma.
- Desarrollo de nanoanticuerpos monoclonales recombinantes para el diagnóstico y control de otras enfermedades vegetales. Junto con colaboradores de INCUINTA y del UFYMA estamos trabajando en la obtención de nanoanticuerpos contra proteínas de virus y bacterias de interés productivo tales como el Rice stripe necrosis virus (RSNV) que causa en entorchamiento del arroz, el Plum pox virus (PPV) que causa la enfermedad del Sharka en frutales con carozo y el Maize rayado fino virus (MRFV) que es uno de los agentes causales del achaparramiento del maíz.
Integrantes
DIRECTORA
Mariana del Vas
Investigadora de INTA
Investigadora Independiente CONICET
Licenciada en Ciencias Biológicas (FCEyN, UBA) y Doctora de la UBA con especialidad en Biología Molecular. Realizó un postdoctorado en el laboratorio de Luis Villarreal, en el Departamento de Biología Molecular y Bioquímica de la Universidad de California, Irvine, EEUU. En 1996 volvió al país y comenzó a dirigir su grupo de investigación, estudiando las bases moleculares de la interacción del virus del Mal de Río Cuarto con sus hospedantes, plantas e insectos. Actualmente es investigadora de INTA e investigadora Independiente de CONICET y coordina de manera interina al proyecto disciplinario de INTA 2019-PD-E4-I085: “Determinación de los mecanismos de resistencia a enfermedades mediante la caracterización de las interacciones moleculares en sistemas planta-patógeno”.
- Dra. Ana Julia Distefano
- Dra. Vanesa Mongelli
- Dr. Guillermo Andrés Maroniche
- Dr. Luis de Haro
- Dra. Sofía Arellano
- Dra. Gabriela Llauger
- Dra. Luisa Bermúdez
- Dr. Demián Monti
Producción y Financiamiento
- A fijivirus major viroplasm protein shows RNA-stimulated ATPase activity by adopting pentameric and hexameric assemblies of dimers. Llauger G, Melero R, Monti D, Sycz G, Huck-Iriart C, Cerutti ML, Klinke S, Mikkelsen E, Tijman A, Arranz R, Alfonso V, Arellano SM, Goldbaum FA, Sterckx YGJ, Carazo JM, Kaufman SB, Dans PD, Del Vas M*, Lisandro H. Otero* (2023). * autores de correspondencia. mBIO doi.
- Development of Nanobodies against Mal de Río Cuarto virus major viroplasm protein P9-1 for diagnostic sandwich ELISA and immunodetection. Llauger G, Monti D, Adúriz M, Romão E, Dumón AD, Mattio MF, Wigdorovitz A, Muyldermans S, Vincke C, Parreño V, del Vas M (2021). Scientific Reports 11 (1): 20013. doi.
- Nanoanticuerpos que se unen a proteínas de fijivirus, métodos de detección de fijivirus y kit. Patente de Invención solicitada ante INPI el 16 de junio 2021 (acta P210101644). Los titulares son el INTA (70%), el CONICET (20%) y la Universidad Libre de Bruselas (10%) y los inventores son: Mariana del Vas, Viviana Parreño, Gabriela Llauger, Demián Monti, Andrés Wigdorovitz, Matías Adúriz, María Fernanda Mattio, Analía Dumón, Cecile Vinke y Serge Muyldermans.
- de Haro L, Arellano S, Novak O, Feil R, Dumón A, Mattio MF, Tarkowska D, Llauger G, Strnad M, Lunn J, Pearce S, Figueroa CM, del Vas Mariana (2019). Mal de Río Cuarto virus infection causes hormone imbalance and sugar accumulation in wheat leaves. BMC Plant Biology 19:112. doi. ISSN: 1471-2229 (Online).
- Dumón AD, Argüello Caro EB, Mattio MF, Alemandri V, del Vas M, Truol G. (2018). Co-infection with a wheat rhabdovirus causes a reduction in Mal de Río Cuarto virus titer in its planthopper vector. Bulletin of Entomological Research. Apr;108(2):232-240. doi. ISSN: 0007-4853.
- de Haro LA, Dumón AD, Mattio MF, Argüello Caro EB, Llauger G, Zavallo D, Blanc H, Mongelli VC, Truol G, Saleh M-C, Asurmendi S, del Vas M. (2017). Mal de Río Cuarto virus infection triggers the production of distinctive viral-derived siRNA profiles in wheat and its planthopper vector. Frontiers in Plant Science May 10;8:766. doi. eCollection 2017. Electronic ISSN: 1664-462X.
- Llauger G, de Haro LA, Alfonso V, del Vas M. (2017). Interaction of Mal de Río Cuarto virus (Fijivirus genus) proteins and identification of putative factors determining viroplasm formation and decay. Virus Research 230: 19-28. doi. ISSN: 0168-1702.
- Argüello Caro EB, Maroniche GA, Dumón AD, Sagadín MB, del Vas M, Truol G. (2013). High viral load in the planthopper vector Delphacodes kuscheli (Hemiptera: Delphacidae) is associated with successful transmission of Mal de Río Cuarto virus. Annals of the Entomological Society of America 106 (1): 93-99. ISSN: 0013-8746.
- Maroniche GA, Mongelli VC, Llauger G, Alfonso V, Taboga O, del Vas M. (2012). In vivo subcellular localization of Mal de Río Cuarto virus (MRCV) non-structural proteins in insect cells reveals their putative functions. Virology 430 (2):81-89. ISSN: 0042-6822.
- Maroniche GA, Mongelli VC, Alfonso V, Llauger G, Taboga OA, del Vas M. (2011) Development of a novel set of Gateway-compatible vectors for live imaging in insect cells. Insect Molecular Biology 20 (5): 675-685. ISSN: 0962-1075.
- Maroniche GA, Sagadín M, Mongelli VC, Truol GAM, del Vas M. (2011). Reference gene selection for gene expression studies using RT-qPCR in virus-infected planthoppers. Virology Journal 8:308-315. ISSN: 1743-422X.
- Maroniche GA, Mongelli VA, Peralta A, Llauger G, Distéfano AJ, Taboga OA, Hopp HE, del Vas M. (2010). Functional and biochemical properties of Mal de Río Cuarto virus (Fijivirus, Reoviridae) P9-1 viroplasm protein show further similarities to animal reovirus counterparts. Virus Research 152: 96-103. ISSN: 0168-1702.
- Guzmán FA, Distéfano AJ, Arneodo JD, Hopp HE, Lenardón, SL, del Vas M, Conci LR. (2007). Sequencing of the bicistronic genome segments S7 and S9 of Mal de Río Cuarto virus (Fijivirus, Reoviridae) completes the genome of this virus. Archives of Virology 152(3):565-73. ISSN: 0304-8608.
- Distéfano, AJ; Hopp, HE; del Vas, M. (2005). Sequence analysis of genome segments S5 and S10 of Mal de Río Cuarto virus (MRCV). Archives of Virology Jun;150 (6): 1241-8. ISSN: 0304-8608.
- Distéfano AJ, Conci LR, Muñoz Hidalgo M, Guzmán FA, Hopp HE, del Vas M. (2003). Sequence and phylogenetic analysis of genome segments S1, S2, S3 and S6 of Mal de Río Cuarto virus (MRCV), a newly accepted Fijivirus species. Virus Research 92 (1): 113-121. ISSN: 0168-1702.
- Distéfano AJ, Conci LR, Muñoz Hidalgo M, Guzmán F, Hopp HE, del Vas M. (2002). Sequence analysis of genome segments S4 and S8 of Mal de Río Cuarto virus (MRCV): evidence that the virus should be a separate Fijivirus species. Archives of Virology 147 (9): 1699-1709. ISSN: 0304-8608.
- PICT 2021–I-A-00546. Estudio de los viroplasmas del virus del Mal de Río Cuarto (MRCV) del maíz y de los factores que regulan su formación. Director: Mariana del Vas. 2023-2026.
- PICT-2021-GRF-TI-00237. Estudio del rol de la interacción entre la proteína mayoritaria de viroplasma y una aciltransferasa BAHD de pared celular vegetal en el ciclo infectivo del virus del Mal de Río Cuarto. Director: Gabriela Llauger. 2023-2024.
- PICT-2021-CAT-I-00170. Desarrollo de una plataforma biotecnológica para la identificación y caracterización funcional de isoformas específicas de splicing alternativo, vinculadas a procesos de crecimiento y respuesta a estrés en plantas 2021-2023. Proyecto co-dirigido con Dr. Ezequiel Petrillo, Dra. Vernónica Arana, Dr. Nicolás Bellora.
- PIP11220200102254CO. Estudio del impacto del estrés abiótico en la regulación genómica de dos especies vegetales y caracterización funcional de genes de interés biotecnológico. 2021-2023. Proyecto co-dirigido con Dra. Verónica Arana, Dr. Nicolás Bellora.
- 2019-PD-E4-I081. Generación de reactivos, desarrollo de metodologías y acreditación de protocolos para el diagnóstico de patógenos vegetales. Director: Dra. Paola Lopez Lambertini. Función: investigador participante, responsable de la línea de trabajo “Desarrollo y aplicación de tecnologías innovadoras basadas en nanoanticuerpos de llama para el diagnóstico del virus de Mal de Río Cuarto del maíz”. Sept 2019-Agosto 2022.
- 2019-PD-E4-I085. Determinación de los mecanismos de resistencia a enfermedades mediante la caracterización de las interacciones moleculares en sistemas planta-patógeno”. Función: investigador responsable del proyecto y participante de la línea de trabajo “Estudio de la interacción planta-patógeno en el sistema gramíneas-virus del Mal de Río Cuarto”. Sept 2019-Agosto 2022.
- 2019-PE-E6-I115. Edición génica, transgénesis y mutagénesis como generadores de nueva variabilidad en especies de interés agropecuario. Director: Dra. Gabriela Massa. Función: investigador participante, responsable de la línea de trabajo “Desarrollo de una plataforma para la transformación de las especies modelo de gramíneas Brachypodium distachyon y Setaria viridis”. Sept 2019-Agosto 2022.
- 2019-PD-E6-I116. Identificación y análisis funcional de genes o redes génicas de interés biotecnológico con fin agropecuario, forestal, agroalimentario y/o agroindustrial. Director: Dr. Sebastián Asurmendi. Función: investigador participante de la línea de trabajo “Caracterización funcional de genes con interés biotecnológico asociados a caracteres de importancia para sorgo bioenergético”. Sept 2019-Agosto 2022.
- PUE 229 201801 00068 CO. Estrategias de mejoramiento de nueva generación en cultivos agrícolas y forestales. Director: Dra. Ruth Heinz, Codirectora: Dra. Norma Paniego. Función: participante. Junio 2019- Mayo 2022.
Colaboraciones
Lisandro Otero. Departamento de Biología Molecular, Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales, Instituto de Biotecnología Ambiental y Salud (INBIAS), CONICET, Universidad Nacional de Río Cuarto.
Sergio Kaufman. IQUIFIB – Instituto de Química y Fisicoquímica Biológicas.
Ernesto Ambroggio. Departamento de Química Biológica-CIQUIBIC. Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Nacional de Córdoba.
Maria Fernanda Mattio. Unidad de Fitopatología y Modelización Agrícola (UFYMA), IPAVE, CIAP, Córdoba.
Analia Dumón. Unidad de Fitopatología y Modelización Agrícola (UFYMA), IPAVE, CIAP, Córdoba.
Andres Wigdorovitz. INCUINTA, IVIT, INTA.
Viviana Parreño. Department of Biomedical Sciences and Pathobiology VA-MD College of Veterinary Medicine, Virginia Tech, USA.
Leandro Gomez, Departamento de Biología, Universidad de York, UK.
Wagner Rodrigo de Souza, UFABC; Sao Paulo, Brasil.
Leandro Ortega, Unidad de Estudios Agropecuarios (UDEA), IFGRV, CIAP, Córdoba.