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Shiladitya Das Sarma

Shiladitya DasSarma (nacido el 11 de noviembre de 1957) es un biólogo molecular conocido por sus contribuciones a la biología de microorganismos halófilos y extremófilos. [1] [2] Es profesor en la Universidad de Maryland en Baltimore . Obtuvo un doctorado en bioquímica del Instituto Tecnológico de Massachusetts y una licenciatura en química de la Universidad de Indiana en Bloomington . Antes de ocupar un puesto en la facultad, realizó investigaciones en el Hospital General de Massachusetts , la Facultad de Medicina de Harvard y el Instituto Pasteur de París.

DasSarma ha sido miembro del cuerpo docente de la Universidad de Massachusetts Amherst (1986-2001), el Instituto de Biotecnología de la Universidad de Maryland (2001-2010) y la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland , Instituto de Tecnología Marina y Ambiental (2010-presente). Es investigador y profesor de genética molecular, genómica y bioinformática y mentor de estudiantes de pregrado, posgrado y posdoctorado, y de profesores jóvenes. Es ampliamente conocido por haber sido fundamental en la fundación de los campos de la investigación de halófilos [3] y extremófilos.

Investigación

Halófilos

En sus primeros trabajos (en la década de 1980), descubrió elementos genéticos móviles en Archaea halófilas, [4] [5] mientras era estudiante de posgrado con H. Gobind Khorana (premio Nobel) y Uttam L. RajBhandary en el MIT. También demostró que los promotores transcripcionales en Archaea [6] eran diferentes de los de las bacterias comunes, lo que contribuyó a la aceptación de la visión de tres dominios de la evolución propuesta por Carl Woese .

En la década de 1990, organizó y dirigió el equipo que descifró la primera secuencia del genoma y el código genético de un microbio halófilo, Halobacterium sp. NRC-1. [7] [8] [9] Este trabajo demostró que sus proteínas son altamente ácidas, lo que proporciona una comprensión de cómo las proteínas pueden funcionar en condiciones de alta salinidad y baja actividad del agua. [10] [11] [12] La secuencia del genoma ayudó a establecer aún más la validez de Archaea [13] a través del hallazgo de similitudes con organismos eucariotas superiores y diferencias con Bacteria.

Más tarde, en la década de 2000, su trabajo también sugirió que ciertos genes se adquieren a través de transferencias horizontales de genes, como los genes de la respiración aeróbica . La investigación posgenómica en su laboratorio estableció las proteínas centrales y distintivas en Archaea halófilas , [14] y la función de muchos genes y elementos genéticos, incluidos múltiples orígenes de replicación, [15] factores de transcripción generales, [16] y sistemas de reparación del ADN . [17] [18]

Astrobiología

Las recientes investigaciones de DasSarma (en 2010) sobre un microorganismo halófilo antártico, Halorubrum lacusprofundi , permitieron comprender mejor la función de las proteínas en una combinación de alta salinidad y condiciones de frío. [19] Estos estudios pueden explicar cómo la vida podría adaptarse a nuevos entornos, incluidos los extraterrestres. [20]

DasSarma propuso que los pigmentos retinianos descubiertos originalmente en Archaea halófilas pueden haber sido anteriores a los pigmentos de clorofila en la Tierra primitiva, denominada hipótesis de la " Tierra Púrpura ". [2] [21] Esta propuesta proporciona una posible nueva biofirma para la detección remota de vida.

Biotecnología

El laboratorio de DasSarma ha sido fundamental en el estudio de nanopartículas de vesículas de gas flotantes ( GVNP ) en Halobacterium sp. NRC-1, y desarrolló un sistema de expresión para bioingeniería de GVNP para aplicaciones biotecnológicas. [22] Estas nanopartículas pueden representar una plataforma valiosa para la administración de antígenos, el desarrollo de vacunas y otras aplicaciones biomédicas y ambientales [23] [24]

Referencias

  1. ^ "Los halófilos extremos son modelos para la astrobiología" (PDF) . Microbe . 2006.
  2. ^ ab "Microbios extremos» American Scientist". www.americanscientist.org . Consultado el 11 de julio de 2016 .
  3. ^ DasSarma, Shiladitya; DasSarma, Priya (1 de enero de 2001). Halófilos . John Wiley & Sons, Ltd. doi :10.1002/9780470015902.a0000394.pub3. ISBN 9780470015902.
  4. ^ Simsek, M.; DasSarma, S.; RajBhandary, UL; Khorana, HG (1 de diciembre de 1982). "Un elemento transponible de Halobacterium halobium que inactiva el gen de la bacteriorrodopsina". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 79 (23): 7268–7272. Código bibliográfico : 1982PNAS...79.7268S. doi : 10.1073/pnas.79.23.7268 . ISSN  0027-8424. PMC 347320 . PMID  6296826. 
  5. ^ DasSarma, S.; RajBhandary, UL; Khorana, HG (1 de abril de 1983). "La mutación espontánea de alta frecuencia en el gen de la bacterio-opsina en Halobacterium halobium está mediada por elementos transponibles". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 80 (8): 2201–2205. Bibcode :1983PNAS...80.2201D. doi : 10.1073/pnas.80.8.2201 . ISSN  0027-8424. PMC 393786 . PMID  6300900. 
  6. ^ DasSarma, Shiladitya; RajBhandary, Uttam L.; Khorana, H. Gobind (1 de enero de 1984). "ARNm de bacterio-opsina en cepas de Halobacterium halobium de tipo salvaje y deficientes en bacterio-opsina". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 81 (1): 125–129. Bibcode :1984PNAS...81..125D. doi : 10.1073/pnas.81.1.125 . ISSN  0027-8424. PMC 344623 . PMID  16593404. 
  7. ^ Ng, WaiLap V.; Ciufo, Stacy A.; Smith, Todd M.; Bumgarner, Roger E.; Baskin, Dale; Faust, Janet; Hall, Barbara; Loretz, Carol; Seto, Jason (1998-11-01). "Instantánea de un replicón dinámico grande en un arqueón halófilo: ¿megaplásmido o minicromosoma?". Genome Research . 8 (11): 1131–1141. doi : 10.1101/gr.8.11.1131 . ISSN  1088-9051. PMID  9847077.
  8. ^ Ng, Wailap Víctor; Kennedy, Sean P.; Mahairas, Gregorio G.; Berquist, Brian; Pan, Min; Shukla, dobladillo Dutt; Lasky, Stephen R.; Baliga, Nitin S.; Thorsson, Vesteinn (24 de octubre de 2000). "Secuencia del genoma de la especie Halobacterium NRC-1". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 97 (22): 12176–12181. doi : 10.1073/pnas.190337797 . ISSN  0027-8424. PMC 17314 . PMID  11016950. 
  9. ^ "NSF - OLPA - PR 00-69: Grupo de investigación internacional secuencia el genoma de un microbio ubicuo". www.nsf.gov . Consultado el 11 de julio de 2016 .
  10. ^ Kennedy, Sean P.; Ng, Wailap Victor; Salzberg, Steven L.; Hood, Leroy; DasSarma, Shiladitya (1 de octubre de 2001). "Comprensión de la adaptación de la especie Halobacterium NRC-1 a su entorno extremo mediante el análisis computacional de su secuencia genómica". Genome Research . 11 (10): 1641–1650. doi :10.1101/gr.190201. ISSN  1088-9051. PMC 311145 . PMID  11591641. 
  11. ^ Karan, Ram; Capes, Melinda D.; DasSarma, Shiladitya (1 de enero de 2012). "Función y biotecnología de enzimas extremófilas en baja actividad del agua". Aquatic Biosystems . 8 (1): 4. Bibcode :2012AqBio...8....4K. doi : 10.1186/2046-9063-8-4 . ISSN  2046-9063. PMC 3310334 . PMID  22480329. 
  12. ^ DasSarma, Shiladitya; DasSarma, Priya (1 de junio de 2015). "Halófilos y sus enzimas: negatividad puesta a buen uso". Current Opinion in Microbiology . Microbiología ambiental • Extremófilos. 25 : 120–126. doi :10.1016/j.mib.2015.05.009. PMC 4729366 . PMID  26066288. 
  13. ^ DasSarma, S., JA Coker y P. DasSarma. 2010. Archaea - Overview. En Encyclopedia of Microbiology, 3.ª edición, Academic Press, M. Schaechter (ed.), págs. 118-139.
  14. ^ Capes, Melinda D.; DasSarma, Priya; DasSarma, Shiladitya (1 de enero de 2012). "Las proteínas centrales y únicas de las haloarchaea". BMC Genomics . 13 : 39. doi : 10.1186/1471-2164-13-39 . ISSN  1471-2164. PMC 3287961 . PMID  22272718. 
  15. ^ Berquist, Brian R.; DasSarma, Shiladitya (15 de octubre de 2003). "Un elemento de secuencia de replicación autónoma cromosómica arqueal de un halófilo extremo, la cepa NRC-1 de Halobacterium sp." Journal of Bacteriology . 185 (20): 5959–5966. doi :10.1128/JB.185.20.5959-5966.2003. ISSN  0021-9193. PMC 225043 . PMID  14526006. 
  16. ^ Coker, James A.; DasSarma, Shiladitya (1 de enero de 2007). "Análisis genético y transcriptómico de genes de factores de transcripción en el modelo halófilo Archaeon: acción coordinada de TbpD y TfbA". BMC Genetics . 8 : 61. doi : 10.1186/1471-2156-8-61 . ISSN  1471-2156. PMC 2121645 . PMID  17892563. 
  17. ^ Karan, R; DasSarma, P; Balcer-Kubiczek, E; Weng, RR; Liao, CC; Goodlett, DR; Ng, WV; Dassarma, S (2014). "Bioingeniería de la radioresistencia mediante la sobreproducción de RPA, una proteína de unión al ADN monocatenario de tipo mamífero, en una arquea halófila". Applied Microbiology and Biotechnology . 98 (4): 1737–1747. doi :10.1007/s00253-013-5368-x. PMC 4096848 . PMID  24292079. 
  18. ^ Weiss, Rick (25 de septiembre de 2007). «Las 'superbacterias' podrían beneficiar a los humanos». The Washington Post . ISSN  0190-8286 . Consultado el 11 de julio de 2016 .
  19. ^ DasSarma, Shiladitya; Capes, Melinda D.; Karan, Ram; DasSarma, Priya (11 de marzo de 2013). "Sustituciones de aminoácidos en proteínas adaptadas al frío de Halorubrum lacusprofundi, un microbio extremadamente halófilo de la Antártida". PLOS ONE . ​​8 (3): e58587. Bibcode :2013PLoSO...858587D. doi : 10.1371/journal.pone.0058587 . ISSN  1932-6203. PMC 3594186 . PMID  23536799. 
  20. ^ "BioTechniques - Se revelan los trucos de supervivencia de los microbios antárticos" www.biotechniques.com . Consultado el 11 de julio de 2016 .
  21. ^ "Extremófilos y vida extraterrestre".
  22. ^ DasSarma, Shiladitya; Karan, Ram; DasSarma, Priya; Barnes, Susan; Ekulona, ​​Folasade; Smith, Barbara (1 de enero de 2013). "Un sistema genético mejorado para la bioingeniería de nanopartículas de vesículas de gas flotantes de Haloarchaea". BMC Biotechnology . 13 : 112. doi : 10.1186/1472-6750-13-112 . ISSN  1472-6750. PMC 3878110 . PMID  24359319. 
  23. ^ DasSarma, P.; Negi, VD; Balakrishnan, A.; Kim, J.-M.; Karan, R.; Chakravortty, D.; DasSarma, S. (1 de enero de 2015). "Procedia del 8º Congreso de Vacunas e ISV, Filadelfia, EE. UU., 2015 Nanopartículas de vesículas de gas haloarqueas que muestran antígenos de Salmonella como un enfoque novedoso para el desarrollo de vacunas". Procedia en Vacunología . 9 : 16-23. doi :10.1016/j.provac.2015.05.003. PMC 4758358 . PMID  26900411. 
  24. ^ DasSarma, Shiladitya; DasSarma, Priya (7 de septiembre de 2015). "Nanopartículas de vesículas de gas para la presentación de antígenos". Vacunas . 3 (3): 686–702. doi : 10.3390/vaccines3030686 . PMC 4586473 . PMID  26350601. 

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