Grupos de Investigación
Sede Chascomús

Laboratorio de Biotecnología Vegetal

Integrantes

Directora:

Dra. Marina Clemente

Investigador  Independiente CONICET
Profesor Adjunto, UNSAM
Becarios:
Dra. Mariana Corigliano, Investigadora Asistente, CONICET/Ayte 1° UNSAM
Dra. Valeria Sander, Investigadora Asistente, CONICET/Prof. UNSAM
Lic. Romina Albarracin, Becaria Doctoral, CONICET
Lic. Sofia Bengoa Luoni, Becaria Doctoral, CONICET
Lic. Sebastián Pariani, Becario Doctoral, Ayte 1° UNSAM
Lic. Edwin Sánchez López, Becario Doctoral, CONICET

Líneas de investigación

Producir proteínas antigénicas de parásitos en plantas para el desarrollo de vacunas.

La producción de distintos compuestos a partir de la agricultura resulta ventajosa debido a que la obtención de biomasa es un proceso barato y requiere escasa inversión en infraestructura en comparación con los sistemas de producción basados en la fermentación microbiana y el cultivo de células animales. En particular, el uso de las plantas para producir vacunas para humanos y animales despertó gran interés en los últimos años. Varios trabajos demostraron que los antígenos de diferentes patógenos de bacterias, virus y parásitos expresados en plantas muestran actividad inmunogénica y protección. Es de destacar que la producción de vacunas en plantas es atractiva no sólo en términos de costos sino también en términos de seguridad.  Los sistemas de expresión en plantas permitirían producir una vacuna libres de patógenos y proteínas de origen animal y/o endotoxinas bacterianas eliminando los riesgos de contaminación debido a la presencia de priones mutantes u otros agentes transmisibles. Esto presenta una ventaja sobre los sistemas de expresión que usan materiales derivados de animales o bacterias para la producción de proteínas recombinantes. En el laboratorio estamos optimizando las principales estrategias de expresión disponibles en plantas para su uso como biorreactores en la producción de antígenos vacunales y analizar el valor de las plantas/hojas transgénicas como vacunas orales contra los siguientes patógenos: Neospora caninum y Toxoplasma gondii.

Estudiar el valor de las Hsp90 de A. thaliana y N. benthamiana (AtHsp90 y NbHsp90) como “carriers” de péptidos de interés para ser expresados en sistemas vegetales.

En trabajos recientes se mostró, igual que en animales, que las Hsp90 citosólicas de plantas estarían también involucradas en los mecanismos de defensa contra patógenos. Así mismo, las Hsp90 de plantas al igual que las Hsp90 de otros organismos actúan como dímeros y poseen un dominio con actividad ATPasa en el extremo N-terminal, una región central de unión a la proteína cliente y un dominio de dimerización en el extremo C-terminal. Las secuencias aminoacídicas de las Hsp90s de plantas mostraron,  en promedio, un 70% de identidad con sus pares en humanos y sus funciones estarían altamente conservadas. Este grado de conservación entre las Hsp90s indicaría que es factible que las propiedades inmunoestimulatorias de las Hsp90s de humanos y de otros organismos como bacterias y parásitos también estén presentes en sus ortólogos de plantas. En este sentido en el laboratorio estamos analizando si las Hsp90s de origen vegetal presentan dichas propiedades inmunomodulatorias. Asimismo, una Hsp90 vegetal, que presenta expresión a altos niveles en forma constitutiva, debería expresarse correctamente en las plantas de tabaco, siendo, además, un carrier ideal de proteínas y péptidos foráneos de interés. Dada su función chaperona de la familia de las Hsp90, estas proteínas podrían conferir estabilidad al polipéptido fusionado, contribuyendo a mejorar su expresión en plantas

Caracterizar los inhibidores de proteinasas para la optimización de la expresión de proteínas heterólogas en plantas.

Los bajos rendimientos de producción de proteínas recombinantes en plantas es el principal limitante en la explotación comercial de este sistema. Los esfuerzos se han focalizado en incrementar los niveles de acumulación de las proteínas foráneas mediante la optimización de codones, eliminar secuencias desestabilizantes de los mensajeros, putativos sitios de splicing y poliadenilación. También se ha explorado ampliamente la localización subcelular de la proteína recombinante para favorecer la estabilidad y reducir la degradación de la misma. La degradación de las proteínas recombinantes por la acción de proteinasas debido a síntesis imperfecta o por falta de procesamiento de la misma puede afectar fuertemente sobre los niveles de acumulación detectados.  Una alternativa para disminuir  dicho efecto es co-expresar la proteína recombinante con proteínas inhibidoras de proteinasas. Además la sobre expresión de inhibidores de proteinasa podría contribuir en la resistencia de la planta a ciertos patógenos. En el laboratorio estamos explorando las aplicaciones biotecnológicas de proteínas inhibidoras de proteinasas de origen animal y vegetal como blancos de terapia y vacunas; y como sistema de protección contra patógenos vegetales. También evaluar los efectos de dichos inhibidores sobre la reducción de la actividad proteinasa para la expresión heteróloga en plantas.

Publicaciones recientes

  1. 2015
    Albarracín RM, Becher ML, Farran I, Sander VA, Corigliano MG, Yácono ML, Pariani S, López ES, Veramendi J, Clemente M. Biotechnol J. 10(5):748-59.
  2. 2013
    Corigliano, M.G., Fenoy, I., Sander, V., Maglioco, A., Goldman, A., Clemente, M. Plant heat shock protein 90 as carrier-adjuvant for immunization against a reporter antigen. Vaccine. 31(49):5872-8.
  3. 2012
    Del L Yácono, M., Farran, I., Laguía Becher, M., Sánchez VR., Martín V., Veramendi J., Clemente, M. A chloroplast-derived Toxoplasma gondii GRA4 antigen used as an oral vaccine protects against toxoplasmosis in mice. Plant Biotechnol. J. 10(9):1136-44.
  4. 2012
    Clemente, M., Corigliano, MG. Overview of plant-made vaccine antigens against malaria. J. Biomed. Biotechnol. Review. Volume 2012: 206918.
  5. 2011
    Corigliano, M.G., Maglioco, A., Laguía Becher, M., Goldman, A., Martín, V., Angel, S.O., Clemente, M. Plant hsp90 proteins interact with B-cells and stimulate their proliferation. PLoS One. 6(6):e21231.
  6. 2010
    Laguía Becher, M., Martín, V., Kraemer, M., Corigliano, M.G., Goldman, A., Clemente, M. Effect of the codon optimization and subcellular targeting on the Toxoplasma gondii antigen SAG1 expression in tobacco leaves to use in subcutaneous and oral immunization in mice. BMC Biotechnol. 10(1):52.
  7. 2010
    Cóceres VM, Laguía Becher M, De Napoli MG, Corvi MM, Clemente M, Angel SO. Evaluation of the antigenic value of recombinant Toxoplasma gondii HSP20 to detect specific immunoglobulin G antibodies in Toxoplasma infected humans. Exp Parasitol. 126(2):263-266.

Capítulos de Libros

  1. 2014 Clemente, M. Overview of plant-made vaccine antigens against toxoplasmosis. En: Genetically engineered plants as a source of vaccines against wide spread diseases. ISBN: 978-1-4939-0849-3, Editorial: Springer, New York, Estados Unidos.

Subsidios

  • 2014-2016. PIP 0494CO. Subsidio para proyectos de investigación plurianuales. CONICET. Por 3 años.
  • 2013-2014. Subsidio Puente. Univ. Nac. De Gral. San Martín. Por 1 año.
IIBIO / INTECH - UNSAM / CONICET

  IIBIO
San Martín:
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San Martín, Prov. de Buenos Aires, Argentina.
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Chascomús:
Av. Intendente Marino Km 8,200 CC 164 (7130) Chascomús, Prov. de Buenos Aires, Argentina.
Tel. (542241)430323, 424045 Fax: (542241)424048
Email: [email protected] Contacto: Maria Inés Pietrantuono [email protected]