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Investigación

Genética Bacteriana

Líneas de investigación

Contenidos con Investigacion Genética Bacteriana .

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Nuestro grupo estudia desde hace más de 30 años los mecanismos de resistencia a antibióticos en Streptococcus pneumoniae (Spn). Nuestros objetivos son conocer las bases moleculares de la acción de antimicrobianos, buscar nuevas dianas de acción y nuevos compuestos. La seconeolitsina (SCN) es uno de estos nuevos compuestos que tiene como diana la topoisomerasa I (Topo I). En cuanto a la búsqueda de nuevas dianas, nuestra investigación se ha centrado en los últimos años en los factores que organizan la topología del cromosoma, permitiendo una compactación (de unas 1.000-veces) óptima para armonizar su replicación, segregación cromosómica y expresión génica. Dicha compactación está mediada tanto por el nivel de superenrollamiento del DNA (Sc) como por la asociación a proteínas de unión al nucleoide (NAPs). El nivel de Sc depende principalmente de las actividades enzimáticas de sus DNA topoisomerasas, alcanzándose un equilibrio homeostático por las actividades opuestas de las topoisomerasas que relajan el DNA (Topo I y Topo IV), y de la girasa, que introduce Sc negativo.

Nuestro grupo ha caracterizado las 3 topoisomerasas de Spn y 2 NAPs: HU y SatR. Asimismo, la disponibilidad de antibacterianos que inhiben cada una de las topoisomerasas de Spn, nos ha permitido analizar su transcriptoma en condiciones de cambio local o global del nivel de Sc y definir dominios de genes de transcripción coordinada y funciones similares. Las fluoroquinolonas, que inhiben la Topo IV y la girasa, producen cambios locales del Sc que inducen alteraciones del 6% del transcriptoma, alterando rutas metabólicas que originan un incremento de especies reactivas de oxígeno (ROS) que contribuyen a la letalidad, de acuerdo con el mecanismo general de los antibióticos bactericidas. Por otra parte, la inducción de cambios globales en Sc por novobiocina (NOV, inhibidor de la girasa), o por SCN (inhibidor de Topo I), nos ha permitido definir dominios topológicos (ver apartado A en la figura). Los cambios globales del Sc (ver apartado B en la figura) incluyen la regulación de los genes de las topoisomerasas: su disminución activa la transcripción de los genes de la girasa (gyrAgyrB) e inhibe los de la de Topo IV (parEC) y la Topo I (topA); el aumento del Sc regula la expresión de topA. La disminución del Sc afecta al 37% del genoma, con >68% de los genes agrupados en 15 dominios. El incremento del Sc afecta al 10% del genoma, con 25% de los genes agrupados en 12 dominios. El contenido en AT en el genoma se correlaciona con los dominios, siendo más alto en los dominios UP que en los DOWN. Los genes de los diferentes dominios tienen características funcionales comunes, lo que indica que han estado sometidos a una presión selectiva de carácter topológico para determinar la localización de genes implicados en metabolismo, virulencia y competencia.

Los objetivos actuales del grupo son:
1.    Identificación de los factores que estabilizan la topología del cromosoma: NAPs, ncRNAs, interacciones intracromosómicas.
2.    Regulación de la transcripción en respuesta a estrés topológico: localización in vivo de DNA topoisomerasas, RNA polimerasa y NAPs.
3.    Topo I como nueva diana antimicrobiana y acción de SCN.
4.    Diseño de RNAs antisentido y utilización del sistema CRISPR como nuevos agentes antibacterianos.

Proyectos de investigación

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1: Título del proyecto: Interacción entre superenrollamiento del DNA y la transcripción en el patógeno humano Streptococcus pneumoniae.

Investigador Principal: Adela González de la Campa
Entidad financiadora: Ministerio de Ciencia e Innovación, Agencia Estatal de Investigación (Convocatoria «Proyectos I+D+I» 2020 - Modalidades «Retos Investigación» y «Generación de Conocimiento»). Referencia: PID2021-124738OB-100. 2022-2025. Importe 108.900€
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2: Título del proyecto: Estudio de los factores que organizan el cromosoma de Streptococcus pneumoniae: nuevas dianas de antibióticos y mecanismos de resistencia.

Investigador Principal: Adela González de la Campa
Entidad financiadora: Ministerio de Economía, Industria y Competitividad. Agencia Estatal de Investigación. Referencia: BIO2017-82951-R. 2018-2020. Importe 169.400€

 

3: Título del proyecto: Papel de las DNA topoisomerasas y de las proteínas de unión al nucleoide en la organización del cromosoma de Streptococcus pneumoniae: respuesta a antibióticos y virulencia.

Investigador Principal: Adela González de la Campa
Entidad financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Secretaría de Estado de Investigación, Desarrollo e Innovación. Referencia: BIO2014-55462. 2015-2017. Importe 193.600€

 

4: Título del proyecto: The control of supercoiling level in Streptococcus pneumoniae as an antimicrobial target

Investigador Principal: Adela González de la Campa
Entidad financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Secretaría de Estado de Investigación, Desarrollo e Innovación. Referencia: BIO2011-25343. 2012-2015. Importe: 209.000€

 

5: Título del proyecto: Papel de los pequeños RNAs no codificantes en la patogenicidad de Streptococcus pneumoniae.

Investigador Principal: Mónica Amblar Esteban
Entidad financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad. Acción Estratégica de Salud (AES). Referencia: PI11/00656. 2012-2015. Importe 198.714€

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Prevalence and factors associated with SARS-CoV-2 seropositivity in the Spanish HIV Research Network Cohort

5. Berenguer J (*), Díez C, Martín-Vicente M, Mican R, Pérez-Elías MJ, García-Fraile LJ, Vidal F, Suárez-García I, Podzamcer D, Del Romero J, Pulido F, Iribarren JA, Gutiérrez F, Poveda E, Galera C, Izquierdo R, Asensi V, Portilla J, López JC, Arribas JR, Moreno S, González-García J, Resino S (‡), Jarrín I (‡). Prevalence and factors associated with SARS-CoV-2 seropositivity in the Spanish HIV Research Network Cohort. Clin Microbiol Infect. 2021, 27(11):1678-1684. (A; FI= 13.31; D1, Microbiology; JCR 2021). PMID: 34186209 DOI: 10.1016/j.cmi.2021.06.023.

PUBMED

Environmental factors linked to hospital admissions in young children due to acute viral lower respiratory infections: A bidirectional case-crossover study

6. Álvaro-Meca A, Goez MC, Resino R, Matías V, Sepúlveda-Crespo D; Martínez I, Resino S (*). Environmental factors linked to hospital admissions in young children due to acute viral lower respiratory infections: a bidirectional case-crossover study. Environ Res. 2022. 212(Pt B), 113319. (A; FI= 8.43; D1, Public, Environmental & Occupational Health; JCR 2021). PMID: 35447151. DOI: 10.1016/j.envres.2022.113319.

PUBMED

Detection of active hepatitis C in a single visit and linkage to care among marginalized people using a mobile unit in Madrid, Spain

7. Ryan P, Valencia J, Cuevas G, Torres-Macho J, Troya J, Pueyo A, Muñoz-Gómez MJ, Muñoz-Rivas N, Vázquez-Morón S, Martínez, I, Lazarus JV, Resino S (*). Detection of active hepatitis C in a single visit and link-to-care among excluded people using a mobile unit in Madrid, Spain. Int J Drug Policy. 2021, 96:103424. (A; FI= 5.93; Q1, Substance Abuse; JCR 2021). PMID: 34429222 DOI: 10.1016/j.drugpo.2021.103424.

PUBMED

María José Ruiz-Lopéz, Milagros Muñoz-Chimeno, Jordi Figuerola, Ana M. Gavilán, Sarai Varona, Isabel Cuesta, Josué Martínez-de la Puente, Angel Zaballos, Francisca Molero, Ramón C. Soriguer, Mª Paz Sánchez-Seco, Santiago Ruiz, Ana Vázquez. Genomic analysis of West Nile virus lineage 1 isolated from mosquitoes

María José Ruiz-Lopéz, Milagros Muñoz-Chimeno, Jordi Figuerola, Ana M. Gavilán, Sarai Varona, Isabel Cuesta, Josué Martínez-de la Puente, Angel Zaballos, Francisca Molero, Ramón C. Soriguer, Mª Paz Sánchez-Seco, Santiago Ruiz, Ana Vázquez. Genomic analysis of West Nile virus lineage 1 isolated from mosquitoes from 2020-2021 outbreak occurred in Andalusia, Spain. Viruses 2023, 15, 266. https://doi.org/10.3390/v15020266

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Jordi Figuerola, Miguel Ángel Jiménez-Clavero, María José Ruíz-López, Francisco Llorente, Santiago Ruiz, Andreas Hoefer, Pilar Aguilera-Sepúlveda, Jéssica Jiménez Peñuela1, Olaya García-Ruiz, Laura Herrero, Ramón C. Soriguer, Raúl Fernández Delgado, Mari Paz Sánchez-Seco, Josué Martínez-de la Puente, Ana Vázquez. A One Health view of the West Nile virus outbreak in Andalusía (Spain) in 2020. Emerg Microbes Infect. 2022 Dec;11(1):2570-2578. doi: 10.1080/22221751.2022.2134055.

DOI

HCV eradication with IFN-based therapy does not completely restore gene expression in PBMCs from HIV/HCV-coinfected patients.

10.1186/s40249-021-00894-5. 9. Brochado O, Martínez I (*), Berenguer J, Medrano L, González-García J, Jiménez-Sousa MA, Carrero A, Hontañón V, Navarro J, Guardiola JM, Pérez-Latorre L, Micán R, Fernández-Rodríguez A (‡), Resino S (* ‡). HCV eradication with IFN-based therapy does not completely restore gene expression in PBMCs from HIV/HCV-coinfected patients. J Biomed Sci 2021; 28:23 (A; FI= 12.77; D1, Medicine, Research & Experimental; JCR 2021). PMID: 33785040. DOI: 10.1186/s12929-021-00718-6.

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Relationship of vitamin D status with advanced liver fibrosis and response to hepatitis C virus therapy: A meta-analysis.

12. García-Álvarez M, Pineda-Tenor D, Jiménez-Sousa Ma, Fernández-Rodríguez A, Guzmán-Fulgencio M; Resino S (*). Relationship of vitamin D status with advanced liver fibrosis and response to hepatitis C virus therapy: A meta-analysis. Hepatology. 2014, 6(5):1541-1550. (A; FI= 11.05; D1, Gastroenterology & Hepatology; JCR 2014). PMID: 24975775. DOI: 10.1002/hep.27281.

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FTO rs9939609 polymorphism is associated with metabolic disturbances and response to HCV therapy in HIV/HCV-coinfected patients.

13. Pineda-Tenor D, Berenguer J, Jiménez-Sousa MA, García-Álvarez M, Aldamiz-Echevarría T, Carrero A, Vázquez-Morón S, García-Broncano P, Diez C, Tejerina F, Guzmán-Fulgencio M, Resino S (*). FTO rs9939609 polymorphism is associated with metabolic disturbances and response to HCV therapy in HIV/HCV-coinfected patients. BMC Med. 2014, 12:198. (A; FI= 7.34; D1, Medicine, General & Internal; JCR 2014). PMID: 25367448. DOI: 10.1186/s12916-014-0198-y.

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HLA-E variants are associated with sustained virological response in HIV/hepatitis C virus-coinfected patients on hepatitis C virus therapy.

14. Guzmán-Fulgencio M, Berenguer J; Rallón N, Fernández-Rodríguez A, Miralles P, Soriano V, Jiménez-Sousa MA, Cosin J, Medrano J, García-Álvarez M, López JC, Benito JM, Resino S (*). HLA-E variants are associated with sustained virological response in HIV/hepatitis C virus-coinfected patients on hepatitis C virus therapy. AIDS 2013; 27(8):1231-1238. (A; FI= 6.55; D1, Infectious Diseases; JCR 2013). PMID: 23811951. DOI: 10.1097/QAD.0b013e32835f5b9c.

PUBMED

Eva Orviz, Anabel Negredo, Oskar Ayerdi, Ana Vázquez, Ana Muñoz-Gomez, Sara Monzón, Petunia Clavo, Angel Zaballos, Mar Vera, Patricia Sánchez, Noemi Cabello, Pilar Jiménez, Jorge A Pérez-García, Sarai Varona, Jorge Del Romero, Isabel Cuesta, Alberto Delgado-Iribarren, Montse Torres, Iñigo Sagastagoitia, Gustavo Palacios, Vicente Estrada, Maria Paz Sánchez-Seco, Grupo Viruela del Simio Madrid CNM/ISCIII/HCSC/Sandoval.

Eva Orviz, Anabel Negredo, Oskar Ayerdi, Ana Vázquez, Ana Muñoz-Gomez, Sara Monzón, Petunia Clavo, Angel Zaballos, Mar Vera, Patricia Sánchez, Noemi Cabello, Pilar Jiménez, Jorge A Pérez-García, Sarai Varona, Jorge Del Romero, Isabel Cuesta, Alberto Delgado-Iribarren, Montse Torres, Iñigo Sagastagoitia, Gustavo Palacios, Vicente Estrada, Maria Paz Sánchez-Seco, Grupo Viruela del Simio Madrid CNM/ISCIII/HCSC/Sandoval. Monkeypox outbreak in Madrid (Spain): Clinical and virological aspects. J Infect. 2022 Jul 10;S0163-4453(22)00415-7. doi: 10.1016/j.jinf.2022.07.005.

DOI

European mitochondrial haplogroups are associated with CD4+ T-cell recovery in HIV-infected patients on combination antiretroviral therapy.

15. ​Guzmán-Fulgencio M; Berenguer J, Micheloud D, Fernández-Rodríguez A; García–Álvarez M, Jiménez-Sousa MA, Bellón JM, Campos Y, Cosin J, Aldámiz-Echevarría T, Catalán P, López JC, Resino S (*). European mitochondrial haplogroups are associated with CD4+ T-cell recovery in HIV-infected patients on combination antiretroviral therapy. J Antimicrob Chemoth 2013; 68 (10): 2349–2357 (A; FI= 5.44; D1, Infectious Diseases; JCR 2013). PMID: 23749950. DOI: 10.1093/jac/dkt206.

PUBMED

María Paz Sánchez-Seco, María José Sierra, Agustín Estrada-Peña, Félix Valcárcel, Ricardo Molina, Eva Ramírez de Arellano, Angeles Sonia Olmeda, Lucía García San Miguel, Maribel Jiménez, Luis J Romero, Anabel Negredo; Group for CCHFv Research. Widespread Detection of Multiple Strains of Crimean-Congo Hemorrhagic Fever Virus in Ticks, Spain.

María Paz Sánchez-Seco, María José Sierra, Agustín Estrada-Peña, Félix Valcárcel, Ricardo Molina, Eva Ramírez de Arellano, Angeles Sonia Olmeda, Lucía García San Miguel, Maribel Jiménez, Luis J Romero, Anabel Negredo; Group for CCHFv Research. Widespread Detection of Multiple Strains of Crimean-Congo Hemorrhagic Fever Virus in Ticks, Spain. Emerg Infect Dis. 2022 Feb;28(2):394-402. doi: 10.3201/eid2802.211308.

DOI

Negredo A, Sánchez-Ledesma M, Llorente F, Pérez-Olmeda M, Belhassen-García M, González-Calle D, Sánchez-Seco MP, Jiménez-Clavero MÁ. Retrospective Identification of Early Autochthonous Case of Crimean-Congo Hemorrhagic Fever, Spain, 2013

Negredo A, Sánchez-Ledesma M, Llorente F, Pérez-Olmeda M, Belhassen-García M, González-Calle D, Sánchez-Seco MP, Jiménez-Clavero MÁ. Retrospective Identification of Early Autochthonous Case of Crimean-Congo Hemorrhagic Fever, Spain, 2013. Emerg Infect Dis. 2021 Jun;27(6):1754-1756. doi: 10.3201/eid2706.204643.

DOI

Negredo A, Sánchez-Arroyo R, Díez-Fuertes F, de Ory F, Budiño MA, Vázquez A, Garcinuño Á, Hernández L, la Hoz González C, Gutiérrez-Arroyo A, Grande C, Sánchez-Seco P. Fatal Case of Crimean-Congo Hemorrhagic Fever Caused by Reassortant Virus, Spain, 2018.

Negredo A, Sánchez-Arroyo R, Díez-Fuertes F, de Ory F, Budiño MA, Vázquez A, Garcinuño Á, Hernández L, la Hoz González C, Gutiérrez-Arroyo A, Grande C, Sánchez-Seco P. Fatal Case of Crimean-Congo Hemorrhagic Fever Caused by Reassortant Virus, Spain, 2018. Emerg Infect Dis. 2021 Apr;27(4):1211-1215. doi: 10.3201/eid2704.203462.

DOI

Laura Davó, Laura Herrero, Maria Paz Sánchez-Seco, Nuria Labiod, David Roiz, Elena Gómez-Díaz, Lourdes Hernandez, Jordi Figuerola and Ana Vázquez. Real-time PCR assay to detect Granada virus and the related Massilia and Arrabida phleboviruses

Laura Davó, Laura Herrero, Maria Paz Sánchez-Seco, Nuria Labiod, David Roiz, Elena Gómez-Díaz, Lourdes Hernandez, Jordi Figuerola and Ana Vázquez. Real-time PCR assay to detect Granada virus and the related Massilia and Arrabida phleboviruses. Davó et al. Parasit Vectors. 2020 May 29;13(1):270. doi: 10.1186/s13071-020-04110-5.

DOI

María Velasco, María Paz Sánchez-Seco, Carolina Campelo, Fernando de Ory, Oriol Martin, Laura Herrero, Octavio J. Salmerón Béliz, Teodora Minguito, Mª Carmen Campos, Francisca Molero, Alejandro Algora and Ana Vázquez. Imported Human West Nile Virus Lineage 2 Infection in Spain

María Velasco, María Paz Sánchez-Seco, Carolina Campelo, Fernando de Ory, Oriol Martin, Laura Herrero, Octavio J. Salmerón Béliz, Teodora Minguito, Mª Carmen Campos, Francisca Molero, Alejandro Algora and Ana Vázquez. Imported Human West Nile Virus Lineage 2 Infection in Spain: Neurological and Gastrointestinal Complications. Viruses 2020 Jan 29;12(2):156. doi: 10.3390/v12020156.

DOI

Negredo A, Habela MÁ, Ramírez de Arellano E, Diez F, Lasala F, López P, Sarriá A, Labiod N, Calero-Bernal R, Arenas M, Tenorio A, Estrada-Peña A, Sánchez-Seco MP. Survey of Crimean-Congo Hemorrhagic Fever Enzootic Focus, Spain, 2011-2015

Negredo A, Habela MÁ, Ramírez de Arellano E, Diez F, Lasala F, López P, Sarriá A, Labiod N, Calero-Bernal R, Arenas M, Tenorio A, Estrada-Peña A, Sánchez-Seco MP. Survey of Crimean-Congo Hemorrhagic Fever Enzootic Focus, Spain, 2011-2015. Emerg Infect Dis. 2019 Jun;25(6):1177-1184. doi: 10.3201/eid2506.180877.

DOI

Ramírez de Arellano E, Sanchez-Lockhart M, Perteguer MJ, Bartlett M, Ortiz M, Campioli P, Hernández A, Gonzalez J, Garcia K, Ramos M, Jiménez-Clavero MÁ, Tenorio A, Sánchez-Seco MP, González F, Echevarría JE, Palacios G, Negredo A. First Evidence of Antibodies Against Lloviu Virus in Schreiber's Bent-Winged Insectivorous Bats Demonstrate a Wide Circulation of the Virus in Spain

Ramírez de Arellano E, Sanchez-Lockhart M, Perteguer MJ, Bartlett M, Ortiz M, Campioli P, Hernández A, Gonzalez J, Garcia K, Ramos M, Jiménez-Clavero MÁ, Tenorio A, Sánchez-Seco MP, González F, Echevarría JE, Palacios G, Negredo A. First Evidence of Antibodies Against Lloviu Virus in Schreiber's Bent-Winged Insectivorous Bats Demonstrate a Wide Circulation of the Virus in Spain. Viruses. 2019 Apr 19;11(4):360. doi: 10.3390/v11040360.

DOI

Meta-analysis: diagnostic accuracy of hepatitis C core antigen detection during therapy with direct-acting antivirals.

3. Sepúlveda-Crespo D, Treviño-Nakoura A, Bellon JM, Ardizone Jiménez B, Jiménez‑Sousa MA, Fernández-Rodríguez A, Martínez I (‡), Resino S (*‡). Meta-analysis: diagnostic accuracy of hepatitis C core antigen detection during therapy with direct-acting antivirals. Aliment Pharmacol Ther 2022; 56 (8): 1224-1234 (A; FI= 9.52; D1, Pharmacology & Pharmacy; JCR 2021).

PUBMED DOI

Antibody levels to SARS-CoV-2 spike protein in mothers and children from delivery to six months later.

4. Martin-Vicente M, Carrasco I, Muñoz-Gomez MJ, Lobo AH, Mas V, Vigil-Vázquez S, Vázquez M, Manzanares A, Cano O, Alonso R, Sepúlveda-Crespo D, Tarancón-Díez L, Muñoz-Fernández MÁ, Muñoz-Chapuli M, Resino S#*, Navarro ML#, Martinez I#*. Antibody levels to SARS-CoV-2 spike protein in mothers and children from delivery to six months later. Birth. 2022 Jul 8:10.1111/birt.12667. doi: 10.1111/birt.12667. Online ahead of print. PMID: 35802776.

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Información adicional

Streptococcus pneumoniae es un patógeno humano que, a pesar del desarrollo de vacunas, continúa siendo una importante causa de mortalidad y morbilidad. Nosotros investigamos los mecanismos de resistencia a antibióticos en esta bacteria. Por una parte identificando nuevas dianas terapéuticas y por otra investigando las bases moleculares de la acción de antibióticos ya utilizados en clínica (las fluoroquinolonas levofloxacina y moxifloxacina) o todavía no utilizados (seconeolitsina). Para ello utilizamos un análisis multidisciplinar implicando genómica, transcriptómica y proteómica para conocer la organización del cromosoma de S. pneumoniae y la identificación de los factores que estabilizan dicha organización, incluyendo ncRNAs. Cambios en el nivel de superenrollamiento global, bien por inhibición de la girasa (disminución) o por inhibición de la topoisomerasa I (incremento) altera el transcriptoma. Los genes modulados se localizan en dominios, cuyos genes muestran características funcionales específicas. Se pretende identificar nuevos factores esenciales para la fisiología de S. pneumoniae y caracterizar la regulación de la transcripción en respuesta a estrés topológico. Además, se utilizará la tecnología del RNA de interferencia y sistemas CRISPR como nuevos antibacterianos. Estos estudios sentarán las bases para una investigación translacional dirigida al desarrollo de nuevas dianas terapéuticas para el tratamiento de enfermedades neumocócicas.

Streptococcus pneumoniae es un patógeno humano que, a pesar del desarrollo de vacunas, continúa siendo una importante causa de mortalidad y morbilidad. Nosotros investigamos los mecanismos de resistencia a antibióticos en esta bacteria. Por una parte identificando nuevas dianas terapéuticas y por otra investigando las bases moleculares de la acción de antibióticos ya utilizados en clínica (las fluoroquinolonas levofloxacina y moxifloxacina) o todavía no utilizados (seconeolitsina). Para ello utilizamos un análisis multidisciplinar implicando genómica, transcriptómica y proteómica para conocer la organización del cromosoma de S. pneumoniae y la identificación de los factores que estabilizan dicha organización, incluyendo ncRNAs. Cambios en el nivel de superenrollamiento global, bien por inhibición de la girasa (disminución) o por inhibición de la topoisomerasa I (incremento) altera el transcriptoma. Los genes modulados se localizan en dominios, cuyos genes muestran características funcionales específicas. Se pretende identificar nuevos factores esenciales para la fisiología de S. pneumoniae y caracterizar la regulación de la transcripción en respuesta a estrés topológico. Además, se utilizará la tecnología del RNA de interferencia y sistemas CRISPR como nuevos antibacterianos. Estos estudios sentarán las bases para una investigación translacional dirigida al desarrollo de nuevas dianas terapéuticas para el tratamiento de enfermedades neumocócicas.

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