En el marco del Día Internacional de las Mujeres, destacamos las voces de investigadoras y estudiantes que integran el Programa, quienes construyen la ciencia día a día. Hoy, conocemos la historia de Elena Fabiano quien ingresó como estudiante de Doctorado en el Área Biología de PEDECIBA en el año 1990 y desde el 2020 es una de las 31 investigadoras Grado 5 del Programa. A su vez, la Dra. Fabiano es también investigadora Grado 4 por el Área Química.
A continuación, les compartimos su trayectoria de primera mano.
Mi formación universitaria la realicé en la Facultad de Química de la UdelaR, donde me gradué en el año 1989. Luego realicé mi trabajo de posgrado en el IIBCE en el marco de Pedeciba, bajo la orientación de la Qca Alicia Arias obteniendo el título de Doctora en Ciencias Biológicas en el año 1997. La tesis de doctorado fue sobre los “Mecanismos de adquisición de hierro presentes en rizobio”. Entre el año 1982 y el año 1994 tuve cuatro hijos. En paralelo, trabajaba también ejerciendo la dirección técnica de algunas farmacias y empresas farmacéuticas. Como tenía muy claro que mi interés era la investigación en Ciencias Biológicas, en cuanto tuve la oportunidad de acceder a un cargo de dedicación total en el IIBCE, me dediqué de lleno a la investigación hasta el 2023 cuando me acogí al retiro jubilatorio. Trabajé en varias líneas de investigación, participé y organicé cursos de posgrado nacionales e internacionales, participé en tareas de dirección institucional, en tareas de extensión, publiqué en diversas revistas nacionales e internacionales, dirigí o codirigí varias tesinas de grado y así como tesis de maestría y doctorado, etc. Considero también que a lo largo de mi trabajo en el IIBCE se logró la consolidación de un excelente grupo de investigación, en el Departamento de Bioquímica y Genómica Microbiana.
Aportes a la Ciencia, según líneas de investigación.
1.Sistemas y mecanismos de homeostasis de hierro y manganeso bacterianos.
Durante los años de trabajo en el IIBCE, la temática en la que más trabajé estuvo focalizada al estudio de los sistemas y mecanismos que emplean las bacterias para captar hierro y manganeso: dos metales esenciales para la vida celular. En las interacciones entre patógenos bacterianos y hospederos, se ha demostrado que la habilidad del patógeno para adquirir estos metales determina la supervivencia de la bacteria dentro del organismo hospedero. Se ha comprobado también que la disponibilidad de hierro puede servir como una señal que desencadena drásticos cambios en el funcionamiento celular. En el caso de las asociaciones benéficas entre bacterias y hospederos, los mecanismos empleados por el microorganismo para captar el hierro en forma eficiente sin provocar daño al organismo donde se hospeda son muy poco conocidos. En nuestro grupo trabajamos con dos modelos experimentales: Sinorhizobium/Ensifer meliloti 1021 (bacteria simbionte de alfalfa y cepa de rizobio de referencia mundial) y Herbaspirillum seropedicae Z67 (diazótrofo endófito de gramíneas). Nuestros estudios mostraron que el contenido intracelular de hierro afecta la capacidad de las bacterias para infectar las plantas.
Considerando que los rizobios simbióticos se encuentran en células vegetales donde la leghemoglobina es abundante, evaluamos su uso como posible fuente de hierro y encontramos que, efectivamente, los rizobios eran capaces de utilizar compuestos hemínicos como fuentes de hierro, característica que se consideraba restringida a patógenos de animales. En colaboración con otros grupos del país, fuimos los primeros en identificar una proteína (ShmR) receptora de hemina en S.meliloti y luego identificamos una proteína pequeña (HmuP) cuya función es la de regular positivamente la expresión de shmR, interactuando con regiones conservadas presentes en el ARN. Interesantemente identificamos la presencia de dos hemo oxigenasas, responsables de la degradación de hemina, y descubrimos que una de las proteínas recombinantes (HmuQ) era capaz de convertir la hemina en el isómero δ de la biliverdina IX mientras que la otra proteína (HmuS) producía los isómeros α y δ en igual proporción. Este hallazgo abre la interrogante de las posibles funciones que puedan tener la presencia de los diferentes isómeros en el metabolismo celular. En cuanto al almacenamiento de hierro intracelular, encontramos que el gen bfr codifica para una bacterioferritina (proteína responsable del almacenado intracelular de hierro), que esta proteína participa en la homeostasis de hierro en E. meliloti 1021 y en la respuesta al estrés oxidativo. Analizamos la implicancia de dos proteínas reguladoras de la homeostasis de hierro (RirA e Irr) siendo el primer trabajo donde se describe la función de la proteína Irr en este género bacteriano. Nuestros resultados muestraron la existencia de un complejo circuito regulatorio en la expresión del gen bfr con la participación de múltiples reguladores incluyendo a RirA, Irr, al ARN no codificante SmelC759 y factores aún no conocidos. El control de la homeostasis de hierro se ha estudiado en diferentes géneros bacterianos encontrándose que la proteína Fur es el principal regulador. Nuestros resultados mostraron que en S.meliloti, Fur no se comporta como biosensor de hierro sino de manganeso. Mas aún el operón SitABCD (transportador de hierro en otras bacterias) es un transportador de manganeso y su expresión está regulada por Fur.
Demostramos que genes involucrados en la internalización de hierro mediada por sideróforos son necesarios para un correcto proceso de FBN en H.seropedicae. En colaboración con colegas nacionales y extranjeros, identificamos la estructura química de los sideróforos producidos por esta bacteria a los que denominamos Serobactina A B y C, siendo éstas las primeras estructuras conocidas de sideróforos producidos por bacterias endófitas.
2. Otro objetivo fue el de generar conocimientos y preservar nuestros recursos nativos (en particular los microbiológicos) sobre los cuales se conoce muy pocos. Para ello nos enfocamos en la prospección y conocimiento de rizobios nativos mediante dos acercamientos: uno centrado en leguminosas nativas, una de potencial uso forestal (Parapiptadenia rigida) y así como también en plantas del género Lupinus. El otro acercamiento fue en una región de interés social, ambiental y geopolítico (Esteros de Farrapos e Islas del Río Uruguay). En estos trabajos es de destacar el descubrimiento de beta rizobios nativos, la generación de bancos de cepas capaces de nodular eficientemente leguminosas nativas y la identificación y caracterización de diversas especies bacterianas presentes en los nódulos de las leguminosas, algunas con potencial interés biotecnológico (promoción del crecimiento vegetal, control biológico, entre otras propiedades interesantes).
3. Microbiología antártica. Dirigí y/o participé en diversos trabajos de estudio de bacterias antárticas. En esta temática se puede destacar la construcción y análisis de una metagenoteca construida a partir de muestras antárticas y el estudio de microbiotas asociadas a rocas antárticas. Se secuenciaron más de 60 genomas bacterianos y se generó un banco de cepas aisladas de rocas antárticas (bacterias endolíticas). La participación de estas bacterias en los procesos biogeoquímicos que ocurren dentro de la roca, es un tema que se continúa analizando por el equipo de investigadores del IIBCE.
