Áreas de interés Biología Estructural. Enzimología. Estructura, Función y Evolución de proteínas.
1. Búsqueda de enzimas nativas de la Salina de Ambargasta para degradación de glifosato.
El glifosato es un herbicida organofosforado ampliamente utilizado a nivel mundial, el cual ha sido fuertemente cuestionado por sus efectos tóxicos en seres humanos. En las últimas décadas hubo un gran aumento de la actividad agrícola y ganadera a lo largo de la cuenca del Salí-Dulce, especialmente el cultivo de cítricos y monocultivos de soja, además de los cultivos de caña de azúcar y algodón, característicos de Tucumán y Santiago del Estero, respectivamente; por lo que es factible que muchos xenobióticos (pesticidas, herbicidas, fertilizantes, etc.) estén también acumulándose en la zona de las salinas, junto con otros compuestos orgánicos recalcitrantes. Por lo tanto, el ecosistema de la Salina de Ambargasta tiene el potencial de albergar microorganismos extremófilos adaptados a asimilar y metabolizar estos xenobióticos. Una aplicación biotecnológica del acervo genético de la salina es la caracterización de enzimas que degradan glifosato para su uso en diferentes desarrollos tales como biosensores del herbicida.
2. Metagenómica de microorganismos halófilos autóctonos de la Salina de Ambargasta, Santiago del Estero.
La Salina de Ambargasta es una planicie salina de 4.200 Km cuadrados, al sur de Santiago del Estero. La misma pertenece a la llamada Cuenca Saliniana, un salar de unos 9.317 Km cuadrados que también incluye las Salinas Grandes (4.700 Km cuadrados) en la región limítrofe entre Córdoba, Catamarca y Santiago del Estero. Esta cuenca es notable no sólo por su gran extensión, sino por situarse a sólo 120 m sobre el nivel del mar. La misma presenta características únicas, ya que parte de los residuos orgánicos e inorgánicos de la cuenca Salí-Dulce se acumulan en la salina, para luego ser sometidos a las severas condiciones climáticas que caracterizan a la región, tales como estrés hídrico por la alta salinidad, heladas y sequías en el invierno, y hasta 50 °C con extremos de radiación UV en verano. Por lo tanto, la Salina de Ambargasta aloja una comunidad de microorganismos halófilos que se adaptaron a tales condiciones extremas a lo largo de miles de años, constituyendo una suerte de crisol biogeoquímico de enorme potencial biotecnológico. Utilizamos diferentes técnicas bioinformáticas para el análisis y procesamiento de cientos de miles de secuencias de ADN y proteínas presentes en la salina, en busca de nuevas aplicaciones biotecnológicas.
3. Análisis estructural de las proteínas involucradas en la resistencia a antibióticos crónica de co-infecciones Pseudomonas aeruginosa - Staphylococcus aureus en pacientes pediátricos
El programa de Redes Federales de Alto Impacto organizado por el Ministerio de Ciencia y Tecnología, otorgó un subsidio de un millón de dólares para financiar la red REPARA: Evolución de la resistencia antibiótica en infecciones crónicas polimicrobianas en Argentina, donde se estudiarán las infecciones crónicas en pacientes pediátricos con diagnóstico de fibrosis quística, sometidos a una terapia intensiva de antibióticos. En nuestro laboratorio se estudiarán los detalles moleculares de las proteínas involucradas en los mecanismos de comunicación y resistencia bacterianas. Estas actividades serán llevadas a cabo en colaboración con el grupo de la Dra. Inés Abatedaga.
4. Fijación de carbono en bacterias como modelo para mejorar la fijación de carbono en plantas y algas.
Las bacterias metilótrofas del género Methylorubrum (Methylobacterium) poseen la inusual capacidad de utilizar metanol como única fuente de carbono y energía, así como otras fuentes de un carbono (C1), tales como formiato, dimetilsulfóxido y dimetilformamida. Así, Methylorubrum ha sido propuesto como un organismo ideal para obtener biomasa con valor agregado en forma carbono-neutral a partir de compuestos C1 reducidos, que se pueden obtener a partir del biogás generado por fermentación anaeróbica de residuos orgánicos. Las cepas de Methylorubrum extremófilas nativas de las zonas áridas del norte de Argentina constituyen un acervo genético con un gran potencial biotecnológico y económico, en comparación con las cepas de Methylorubrum mesófilas comúnmente propuestas para aplicaciones biotecnológicas.
Nuestro objetivo es develar los detalles moleculares de enzimas implicadas en la asimilación y fijación de carbono. Estas investigaciones nos permitirán desarrollar estrategias para mejorar el proceso natural de fijación de CO2 mediante el aprovechamiento de la diversidad genética de los microorganismos extremófilos nativos del norte argentino.
Miembros del grupo
Dr. Javier M. González 
Lic. en Biotecnología, Universidad Nacional de Rosario (UNR), 2002.
Dr. en Ciencias Biológicas, UNR, IBR-CONICET, 2009.
Postdoctoral Fellow, School of Pharmacy, University of Maryland at Baltimore, MD, USA, 2009-2012.
Director's Postdoctoral Fellow, Bioscience Division, Los Alamos National Lab, NM, USA, 2013-2015.
Prof. Adjunto, Universidad Nacional de Santiago del Estero.
Inv. Independiente, CONICET.
Lic. María Belén López
Lic. en Biotecnología,
Universidad Nacional de Tucumán, 2014.
Becaria Doctoral,
CONICET.
Doctorando en Ciencias Biológicas,
Instituto Miguel Lillo,
Universidad Nacional de Tucumán.
Lic. Andrea Zerda Moreira
Lic. en Genética,
Universidad Nacional de Misiones, 2019.
Becaria Doctoral, CONICET.
Doctorando en Ciencias Biológicas,
Instituto Miguel Lillo,
Universidad Nacional de Tucumán.
Constanza Barrionuevo Reyes
Estudiante de Lic. en Biotecnología,
Universidad Nacional de Santiago del Estero
Becaria CIN
Algunas publicaciones de nuestro grupo
González, J.M.; Martí-Arbona, R.; Chen, J.C.-H.; and C. J. Unkefer (2022) The structure of Synechococcus elongatus enolase reveals key aspects of phosphoenolpyruvate binding. Acta Cryst. F78, 177-184. (ver Tapa de la revista).
González J.M. (2021) Visualizing the superfamily of metallo-β-lactamases through sequence similarity network neighborhood connectivity analysis. Heliyon 7 (1).
González J.M.; Agostini, R.B.; Alvarez, C.E.; Klinke, S.; Andreo, C.S.; Campos-Bermudez, V.A. (2019) Deciphering the number and location of active sites in the monomeric glyoxalase I of Zea mays. The FEBS Journal. (ver Noticias)
Financiamiento
Proyecto Redes Federales de Alto Impacto - REPARA, Evolución de la resistencia antibiótica en infecciones crónicas polimicrobianas en Argentina. 2023-2027.
PFI 2022 SE-6, Test rápido para detección de glifosato en muestras de suelo y agua. Titular: Dr. Javier M. González
PICT 2020 2669 Caracterización estructural y funcional de enzimas para reciclaje de carbono en metilótrofos del norte argentino. Titular: Dr. Javier M. González
PIP 2021 2023 Aislamiento y caracterización biofísica de glifosato oxidasas extremófilas procedentes de la Salina de Ambargasta en Santiago del Estero. Titular: Dr. Javier M. González