Metabolismo de RNA en Cianobacterias y Cloroplastos 

Responsable: Agustín Vioque Peña

Instituto de Bioquímica Vegetal y Fotosíntesis

Universidad de Sevilla-CSIC

Américo Vespucio 49

41092 Sevilla

 

Teléfono: 954489519                      Fax: 954460065

http://www.ibvf.csic.es

 

Componentes del grupo

 

Agustín Vioque Peña, Profesor Titular de Universidad, e.mail: vioque (añada @us.es)

 

María Ceballos Chávez, Postdoctoral, e.mail: ceballos (añada @us.es)

 

Leonor Puerto Galán, Becaria predoctoral, e.mail: leonor (añada @ibvf.csic.es)

 

Mariana Álvarez de Toledo Ramírez, Técnico de Laboratorio, e.mail: nana (añada @ibvf.csic.es)

 

Actividad Científica

 

Lineas de investigación

La biosíntesis de los tRNAs requiere el procesamiento de sus precursores por acción de ribonucleasas específicas que generan los extremos 5’ y 3’ maduros de los tRNA. La ribonucleasa P (RNasa P) es la endonucleasa responsable de la generación del extremo 5' de los tRNAs maduros así como del procesamiento de algunos otros precursores de RNA. La enzima es una ribonucloproteína. En bacterias, la subunidad de RNA es el componente catalítico. Nuestros objetivos son el conocimiento detallado del mecanismo catalítico de la ribozima RNasa P en cianobacterias, la identificación de sus sustratos, la caracterización del enzima de cloroplasto y su relación evolutiva con la RNasa P de cianobacterias, y el diseño de estrategias que permitan su utilización en biotecnología vegetal. En los últimos años hemos estudiado las propiedades estructurales y funcionales de la RNasa P de un gran número de cianobacterias, ayudando a comprender la dinámica evolutiva de este RNA catalítico. Hemos identificado nuevos sustratos para la enzima y estudiado las propiedades de la interacción enzima-sustrato.

            El procesamiento en 3’ de los precursores de tRNA en cianobacterias requiere la endonucleasa RNasa Z y la adición del extremo CCA por la tRNA nucleotidil transferasa. Hemos purificado y estamos caracterizando estas enzimas. Además, estamos estudiando la función de otras enzimas en el metabolismo del RNA de las cianobacterias, como polinucleótido fosforilasa, RNasa D, RNasa II y RNasa BN.

 

Publicaciones más relevantes

 

- Vioque, A. (1997). The RNase P RNA from cyanobacteria. Short tandemly repeated repetitive (STRR) sequences are present within the RNase P RNA gene in heterocyst-forming cyanobacteria. Nucleic Acids Res., 25, 3471-3477.

 

- Breitenbach, J., Fernández-González, B., Vioque, A. and Sandmann, G. (1998). Higher plant type -carotene desaturase in the cyanobacterium Synechocystis PCC6803. Plant Mol. Biol., 36, 725-732.

 

- Fernández-González, B., Martínez-Férez, I.M. and Vioque, A. (1998). Characterization of two carotenoid gene promoters in the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803. Biochim. Biophys. Acta, 1443, 343-351.

 

- Pascual, A. and Vioque, A. (1999). Functional reconstitution of RNase P activity from a plastid RNA subunit and a cyanobacterial protein subunit. FEBS Lett., 442, 7-10.

 

- Pascual, A. and Vioque, A. (1999) Substrate binding and catalysis by ribonuclease P from cyanobacteria and Escherichia coli are affected differently by the 3’-terminal CCA in tRNA precursors. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 96, 6672-6677.

 

- Altman, S., Gopalan, V. and Vioque, A. (2000). Varieties of RNase P: A nomenclature problem?. RNA, 6, 1689-1694.

 

- Vioque, A. and Altman, S. (2001). Ribonuclease P. In “RNA” (D. Söll, P. Moore, S. Nishimura, eds.) pp-137-154. Pergamon (ISBN 0-080-43408-8).

 

- Tous, C., Vega-Palas, M.A. and Vioque, A. (2001). Conditional expression of RNase P in the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC6803 allows detection of precursor RNAs. Insight in the in vivo maturation pathway of transfer and other stable RNAs. J. Biol. Chem., 276, 29059-29066.

 

- Breitenbach, J., Vioque, A. and Sandmann, G. (2001). Gene sll0033 from Synechocystis 6803 encodes a carotene isomerase involved in the biosynthesis of all-E lycopene. Z. Naturforsch., 56c, 915-917.

 

- De la Cruz, J. and Vioque, A. (2001). Increased sensitivity to protein synthesis inhibitors in cells lacking tmRNA. RNA, 7, 1715-1720.

 

- Gopalan, V., Vioque, A. and Altman, S. (2002). RNase P: Varieties and uses. J. Biol. Chem., 277, 6759-6762.

 

- Vioque, A. and De la Cruz, J. (2003). Trans-translation and protein synthesis inhibitors. FEMS Microbiol. Lett., 218, 9-14.

 

- Eder, P. S., Hatfield, C., Vioque, A. and Gopalan, V. (2003). Bacterial RNase P as a potential target for novel anti-infectives. Curr. Op. Invest. Drugs, 4, 937-943.

 

- De la Cruz, J. and Vioque, A. (2003). A structural and functional study of plastid RNAs homologous to catalytic bacterial RNase P RNA. Gene, 321, 47-56.

 

- Gopalan, V., Vioque, A. and Altman, S. (2003). RNase P: Variations and uses. En "Life Science for the 21st Century" (E. Keinan, I. Schechter, M. Sela, eds.) Wiley, pp. 49-59. (ISBN 3527305882).

 

41. Schäfer, L., Vioque, A. and Sandmann, G. (2005) Functional in situ evaluation of photosynthesis-protecting carotenoids in mutants of the cyanobacterium Synechocystis PCC6803. J. Photochem. Photobiol., 78, 195-201.

 

42. Ceballos-Chávez, M and Vioque, A. (2005) Sequence dependent cleavage site selection by RNase Z from the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803. J. Biol. Chem., 280, 33461-33469.