Biotecnología de la Interacción de Microorganismos con Leguminosas y Otras Plantas de Interés Agrícola – SEFIN

Biotecnología de la Interacción de Microorganismos con Leguminosas y Otras Plantas de Interés Agrícola

José María Vinardell González (IP)

Catedrático
Departamento de de Microbiología, Facultad de Biología, Universidad de Sevilla

Researcher ID

H-5355-2013

0000-0002-7105-5389

jvinar@us.es

TELÉFONO

+34 954 557 121

Francisco Javier López Baena

Profesor Titular

Researcher ID

L-4670-2014

0000-0001-7799-0338

jlopez@us.es

TELÉFONO

+34 954 557 121

Francisco Pérez Montaño (IP)

Profesor Contratado Doctor
Departamento de Microbiología, Facultad de Biología, Universidad de Sevilla (BIO169)

Researcher ID

K-8971-2014

0000-0002-6272-2063

fperezm@us.es

TELÉFONO

+34-954-557-117

José Manuel Borrero de Acuña

Investigador Postdoctoral (Emergia, Junta de Andalucía).

Researcher ID

AAT-7277-2020

0000-0002-6409-8110

jbdeacuna@us.es

TELÉFONO

+34 954 557 116

Patricia Bernal Guzmán

Investigadora Postdoctoral Ramón y Cajal

Researcher ID

K-6399-2014

0000-0002-6228-0496

pbguzman@us.es

TELÉFONO

+34 954 557 116

Otros miembros

María del Rosario Espuny Gómez

Catedrática

Francisco Javier Ollero Márquez

Catedrático

Ana María Buendía Clavería

Profesora Titular

María Teresa Cubo Sánchez

Profesora Titular

Carlos Medina Morillas

Profesor Titular

Miguel Ángel Rodríguez Carvajal

Profesor Titular

Sebastián Acosta Jurado

Investigador Postdoctoral

Alejandro Arce Rodríguez

Investigador Postdoctoral

Paula Ayala García

Investigadora Postdoctoral

Pablo del Cerro Sánchez

Investigador Postdoctoral «Ramón y Cajal»

Catherine N. Jacott

Investigadora Postdoctoral (Marie Curie)

Irene Jiménez Guerrero

Investigadora Postdoctoral

Pilar Navarro Gómez

Investigadora Postdoctoral

Carlos Azogue Palma

Investigador predoctoral

Francisco Fuentes Romero

Investigador Predoctoral

Diego García Rodríguez

Investigador Predoctoral

Irene Herrero Gómez

Investigadora Predoctoral

Natalia Moreno de Castro

Investigadora predoctoral

Pedro Reyes Pérez

Investigador Predoctoral

María Eugenia Soria Díaz

Técnico

Rocío Valderrama Fernández

Técnico

Líneas de investigación

Regulación de la producción de señales moleculares bacterianas que participan en la interacción simbiótica rizobio-leguminosa.
Determinación estructural de señales moleculares implicadas en la simbiosis rizobio leguminosa (factores Nod, polisacáridos superficiales bacterianos, flavonoides).
Determinación del RNoma no codificante de Sinorhizobium fredii HH103 y Rhizobium tropici CIAT899 y estudio de su papel en la simbiosis con sus leguminosas hospedadoras.
Sistemas de secreción bacterianos importantes en las relaciones bacteria-planta y bacteria-bacteria: T3SS y T6SS.
Efectores rizobianos del T3SS implicados en la compatibilidad simbiótica con sojas salvajes y mejoradas.
Papel de las vesículas de membrana rizobianas en la simbiosis con leguminosas.
Ingeniería de vesículas extracelulares de membrana de bacterias rizosféricas para el desarrollo de biopesticidas y agentes promotores del crecimiento vegetal.
Aislamiento y caracterización de bacteriófagos de rizobios.
Mecanismos moleculares de control del crecimiento, la colonización o la infección de bacterias fitopatógenas en cultivos de interés agrícola.

Publicaciones representativas

Acosta-Jurado S, Alías-Villegas C, Navarro-Gómez P, Almozara A, Rodríguez-Carvajal MA, Medina C, Vinardell JM (2020). Sinorhizobium fredii HH103 syrM inactivation affects the expression of a large number of genes, impairs nodulation with soybean, and extends the host‐range to Lotus japonicus. Environ Microbiol. 22: 1104-1124. https://doi.org/10.1111/1462-2920.14897.
Acosta-Jurado S, Alías-Villegas C, Almozara A, Espuny MR, Vinardell, JM, Pérez-Montaño F. (2020). Deciphering the symbiotic significance of quorum sensing systems of Sinorhizobium fredii Microorganisms 8: 68. https://doi.org/10.3390/microorganisms8010068.
Di Lorenzo F, Speciale I, Silipo A, Alías-Villegas C, Acosta-Jurado S, Rodríguez-Carvajal MÁ, Dardanelli MS, Palmigiano A, Garozzo D, Ruiz-Sainz JE, Molinaro A, Vinardell JM. (2020) Structure of the unusual Sinorhizobium fredii HH103 lipopolysaccharide and its role in symbiosis. J Biol Chem. 295: 10969-10987. https://doi.org/10.1074/jbc.RA120.013393.
Jiménez-Guerrero I, Acosta-Jurado S, Medina C, Ollero FJ, Alias-Villegas C, Vinardell JM, Pérez-Montaño F, López-Baena FJ. (2020). The Sinorhizobium fredii HH103 Type III secretion system effector NopC blocks nodulation with Lotus japonicus J Exp Bot. 71: 6043-6056. https://doi.org/10.1093/jxb/eraa297.
Cubo MT, Alías-Villegas C, Balsanelli E, Mesa D, De Souza E, Espuny MR. (2020) Diversity of Sinorhizobium (Ensifer) meliloti bacteriophages in the rhizosphere of Medicago marina: Myoviruses, filamentous and N4-Like Podovirus. Front. Microbiol. 11:509076. https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.00022.
Acosta-Jurado S, Fuentes-Romero F, Ruiz-Sainz JE, Janczarek M, Vinardell JM. (2021). Rhizobial exopolysaccharides: genetic regulation of their synthesis and relevance in symbiosis with legumes. Int. J. Mol. Sci. 22: 6233. https://doi.org/10.3390/ijms22126233.
Bernal P, Furniss RCD, Fecht S, Leung RC, Spiga L, Mavridou DA, Filloux, A. (2021) A novel stabilization mechanism for the Type VI secretion system sheath. Natl. Acad. Sci. USA 118:e2008500118. https://doi.org/10.1073/pnas.2008500118.
de la Osa C, Rodríguez-Carvajal MÁ, Gandullo J, Aranda C, Megías M, Ollero FJ, López-Baena FJ, Monreal JA. (2021) Plant growth-promoting rhizobacteria modulate the concentration of bioactive compounds in tomato fruits. Separations 8:223. https://doi.org/10.3390/separations8110223.
Fuentes-Romero F, Navarro-Gómez P, Ayala-García P, Moyano-Bravo I, López-Baena FJ, Pérez-Montaño F, Ollero-Márquez FJ, Acosta-Jurado S., Vinardell JM. (2022). The nodD1 gene of Sinorhizobium fredii HH103 restores nodulation capacity on bean in a Rhizobium tropici CIAT 899 nodD1/nodD2 Mutant, but the secondary symbiotic regulators nolR, nodD2 or syrM prevent HH103 to nodulate with this legume. Microorganisms 10: 139. https://doi.org/10.3390/microorganisms10010139
Alias-Villegas C, Fuentes Romero F, Cuéllar V, Navarro-Gómez P, Soto MJ, Vinardell JM, Acosta-Jurado S. (2022) Surface motility regulation of Sinorhizobium fredii HH103 by plant flavonoids and the NodD1, TtsI, NolR, and MucR1 symbiotic bacterial regulators. 2022. Int. J. Mol. Sci. 23, 7698. https://doi.org/10.3390/ijms23147698.
Jiménez-Guerrero I, Medina C, Vinardell JM, Ollero FJ, López-Baena FJ. (2022) The rhizobial Type 3 secretion system: The Dr. Jekyll and Mr. Hyde in the rhizobium-legume symbiosis. Int. J. Mol. Sci. 23, 11089. https://doi.org/10.3390/ijms231911089.
Soto MJ, Staehelin C, Gourion B, Cárdenas L, Vinardell JM. (2022) Editorial: Early signaling in the rhizobium-legume symbiosis. Front Plant Sci. 13, 1056830. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.1056830.
Del Cerro P, Cook NM, Huisman R, Dangeville P, Grubb, LE, Marchal C, Lam AHC, Charpentier, M. (2022) Engineered Cam2 modulates nuclear calcium oscillation and enhances legume root nodule symbiosis. Natl. Acad. Sci. USA 119:e2200099119. https://doi.org/10.1073/pnas.2200099119.
Pérez-Mendoza D, Romero-Jiménez L, Rodríguez-Carvajal MÁ, Lorite MJ, Muñoz S, Olmedilla A, Sanjuán J. (2022) The role of two Linear β-Glucans activated by c-di-GMP in Rhizobium etli Biology 11:1364. https://doi.org/10.3390/biology11091364.
Fuentes-Romero, F.; Moyano-Bravo, I.; Ayala-García, P.; Rodríguez-Carvajal, M.Á.; Pérez-Montaño, F.; Acosta-Jurado, S.; Ollero, F.J.; Vinardell, J.-M. (2023) Non-ionic osmotic stress induces the biosynthesis of nodulation factors and affects other symbiotic traits in Sinorhizobium fredii Biology 12:148. https://doi.org/10.3390/biology12020148.
Brito-Santana P, Duque-Pedraza JJ, Bernabéu-Roda LM, Carvia-Hermoso C, Cuéllar V, Fuentes-Romero F, Acosta-Jurado S, Vinardell JM, Soto MJ. (2023) Sinorhizobium meliloti DnaJ is required for surface motility, stress tolerance, and for efficient nodulation and symbiotic nitrogen fixation. Int J Mol Sci. 24:5848. https://doi.org/10.3390/ijms24065848.
Navarro-Gómez P, Fuentes-Romero F, Pérez-Montaño F, Jiménez-Guerrero I, Alías-Villegas C, Ayala-García P, Almozara A, Medina C, Ollero FJ, Rodríguez-Carvajal MÁ, Ruiz-Sainz JE, López-Baena FJ, Vinardell JM, Acosta-Jurado S. (2023) A complex regulatory network governs the expression of symbiotic genes in Sinorhizobium fredii Front Plant Sci. 14:1322435. https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1322435.
Bernal P, Civantos C, Pacheco-Sánchez D, Quesada JM, Filloux A, Llamas MA. (2023) Transcriptional organization and regulation of the Pseudomonas Putida K1 Type VI secretion system gene cluster. Microbiology 169:001295. https://doi.org/10.1099/mic.0.001295.
Jiménez‐Guerrero I, López‐Baena FJ, Borrero‐De Acuña JM, Pérez‐Montaño F. (2023) Membrane vesicle engineering with “À La Carte” bacterial‐immunogenic molecules for organism‐free plant vaccination. Microb. Biotechnol 16:2223-2235. https://doi.org/10.1111/1751-7915.14323.
Medina C, López-Baena FJ. (2023) Host-Pathogen interactions: Molecular Methods. Medina C y López-Baena FJ. (eds.). Springer-Nature Academic Press.
Jiménez-Guerrero I, López-Baena FJ, Medina C. (2023) Multitask approach to localize rhizobial type three secretion system effector proteins inside eukaryotic cells. Plants 12: 2133. DOI: 10.3390/plants12112133.

Proyectos

Estudios de mecanismos de regulación alternativos para la síntesis de señales simbióticas en rizobios. PID2022-141156OB-I00. 01/09/2023 – 31/08/2026
¿Antibiosis o simbiosis? Caracterizando el sistema de secreción de tipo VI de Sinorhizobium fredii usda257. PID2020-118279RA-I00. 01/09/2021 – 31/08/2024
Mejorando el diálogo simbiótico a través de vesículas de membrana rizobianas. PID2021-122395OA-I00. 01/09/2022 – 31/08/2026
Engineering extracellular membrane vesicles from rhizospheric bacteria for the development of biopesticides and plant-growth promoting agents. PROYEXCEL_00450. 02/12/2022 – 31/12/2025.
Desarrollo de pesticidas biológicos basados en vesículas de membrana como alternativa sostenible a los pesticidas químicos altamente contaminantes. TED2021-130357B-I00. 01/12/2022 – 30/11/2024
Señalización sistémica en la simbiosis rizobio-leguminosa y nutrición nitrogenada. Efectos sobre la productividad vegetal. PID2021-122353OB-I00. 01/09/2022 – 31/08/2025

Métodos destacados

EQUIPO	METODOLOGÍA
1. Thermo scientific liquid chromatography system.	Determinación de factores de nodulación.
2. Nanosight ns300 marvern panalitycal nanoparticle analyzer.	Aislamiento de vesículas extracelulares de membrana.
3. Zeiss fluorescence apotome.2 microscope.	Visualización del progreso de la infección: colonización, tubos de infección y nódulos. Localización de proteínas e interacción entre proteínas en hojas de tabaco.
4. Cromatógrafo de gases.	Cuantificación de la fijación de nitrógeno por ARA (acetylene reduction assay)

Colaboraciones con otros grupos nacionales e internacionales