El Laboratorio de Biología Computacional (LBC) se especializa en genómica comparativa y funcional de patógenos. Dentro de esta área general de trabajo, mantenemos lineas de investigación que buscan comprender la base genética de fenotipos complejos en bacteria, la evolución de familias multigénicas en gusanos, y el desarrollo de herramientas para la aplicación de la secuenciación masiva de nucleótidos.
El Laboratorio de Biología Computacional (LBC) se establece como grupo de trabajo independiente en Mayo de 2016, siendo parte del Departamento de Desarrollo Biotecnológico de Facultad de Medicina (Universidad de la República).
El principal objetivo del Laboatorio es realizar investigación que permita comprender las bases subyacentes a la fenómenos de patogenicidad diferencial observados en bacterias y helmintos, utilizando para ello principalmente datos ómicos. El Laboratorio también invierte algo de tiempo en el desarrollo de herramientas bioinformáticas y estrategias para el análisis de datos de secuencia, a la vez que brinda apoyo en el análisis de datos de secuenciación masiva a otros grupos de investigadores con los cuales realiza colaboraciones.
Actualmente nuestro grupo de trabajo está compuesto por investigadores jóvenes, estudiantes de posgrado y un posdoc. A lo largo de estos años se han realizado fructíferas colaboraciones a nivel nacional e internacional, y como resultado de ello nuestro grupo se encuentra trabajando en proyectos de investigación interesantes vinculados a diversas áreas.
Uno de los principales objetivos de la genómica comparativa es la elucidación de las bases genéticas que explican las diferencias fenotípicas observadas entre especies y cepas de organismos. El enfoque genómico es de particular importancia al momento de analizar fenotipos complejos que dependen de la combinación de múltiples elementos genéticos, como son la patogenicidad, la virulencia o la simbiosis. La variabilidad genómica puede incluir varios niveles (rearreglos genómicos, presencia/ausencia de genes, inserciones y/o deleciones, o variantes a nivel de un único nucleótido). Nuestro laboratorio estudia estos elementos genómicos y su dinámica evolutiva en bacterias patógenas y no patógenas, incluyendo aislados clínicos y ambientales de Salmonella, Acinetobacter y Shewanella, entre otros.
El estudio de genomas ha confirmado que la duplicación constituye un mecanismo poderoso para la evolución, generando material crudo para la adquisición de nuevas funciones en la célula. En muchos casos, el incremento de copias dentro de los miembros de una familia de genes ha demostrado ser producto de un proceso adaptativo. Nuestro laboratorio ha estudiado la evolución de familias multigénicas en Platyhelminthes y en otros phyla. Estos estudios incluye principalmente análisis filogenéticos, identificación de estructuras génicas, predicción de estructuras 3D y estimación de las distancias moleculares.
El análisis de transcriptomas, el conjunto completo de ARNs transcriptos en una condición dada, es hoy en día uno de las aproximaciones más comunmente empleadas en genómica funcional. En nuestro laboratorio aplicamos RNA-seq para estudiar la respuesta de genomas a diferentes condiciones en una variedad de organismos. Así, buscamos identificar elementos genéticos aún no descritos o interacciones que cntribuyan a prducir los fenotipos complejos que caracterizan a los patógenos al momento de transitar etapas clave relevantes para su proceso de patogénesis.
La creciente contaminación en el mundo es un grave problema con severas consecuencias a largo plazo. Las principales fuentes de contaminación del agua causada por la mano del hombre incluyen la minería, la industria, la ganadería y agricultura y las sustancias químicas para uso agrícola.
Por cambios genéticos ciertas cepas de E. coli han dejado de ser comensales para pasar a ser patógenos. De acuerdo a los mecanismos patogénicos involucrados se reconocen distintos patotipos, uno de ellos es el STEC, patotipo productor de toxinas Shiga (Stxs).
Los platelmintos parásitos presentan generalmente ciclos complejos, involucrando hospedadores variados, incluyendo humanos y especies ganaderas y por esto tienen gran impacto en salud humana y animal. Ejemplos de especies de este grupo son: Echinococcus granulosus, Schistosoma mansoni y Fasciola hepatica, entre otros.
Salmonella enterica es un patógeno de aves y mamíferos, que se distribuye mundialmente y que tiene un impacto considerable en la salud humana y animal, siendo el principal agente causal de infecciones transmitidas por alimentos.
Genómica comparativa de patógenos, Evolución de familias multigénicas, Evolución del uso de codones y aminoácidos
Transcriptómica, metabolómica y proteómica de procariotas, Interacción planta-bacteria
Genómica, Transcriptómica, Evolución, Producción de toxinas en cianobacterias
Ecología molecular, ADN ambiental, Metagenómica, Metabarcoding de ADN, Estudio de parásitos
Marcadores moleculares para STEC, Genes de resistencia bacterianos
Background Spliced Leader trans-splicing is an important mechanism for the maturation of mRNAs in several lineages of eukaryotes, including several groups of parasites of great medical and economic importance. Nevertheless, its study across the tree of life is severely hindered by the problem of identifying the SL sequences that are being trans-spliced.
Results In this paper we present SLFinder, a four-step pipeline meant to identify de novo candidate SL sequences making very few assumptions regarding the SL sequence properties. The pipeline takes transcriptomic de novo assemblies and a reference genome as input and allows the user intervention on several points to account for unexpected features of the dataset. The strategy and its implementation were tested on real RNAseq data from species with and without SL Trans-Splicing.
Conclusions SLFinder is capable to identify SL candidates with good precision in a reasonable amount of time. It is especially suitable for species with unknown SL sequences, generating candidate sequences for further refining and experimental validation.