Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN

Dra. Rosaura Hernández Rivasrohernan@cinvestav.mx

Investigadora Titular 3D

Categoría en el SNI: Nivel 2

Doctor en Ciencias en Biología Molecular (1992), IBT, UNAM.

Teléfono: +52 (55) 5747-3325 Fax: +52 (55) 5747-3938

rohernan@mail.cinvestav.mx

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Temas de Investigación:

Estudio Molecular de la variación antigénica en Plas-modium falciparum.

Mecanismos moleculares que regulan la expresión diferencial de este parásito.

Papel de la cromatina en la expresión coordinada de genes en Plasmodium.

Publicaciones recientes:

1. Chêne, A., Vembar, S., Rivière, L., Lopez-Rubio, JJ., Claes, A., Siegel, T.,Sakamoto, H., Scheidig-Benatar, Ch., Hernandez-Rivas, R. and Scherf, A. PfAlbas constitute a new eukaryotic DNA/RNA binding protein family in malaria parasites. Nucelic Acids Research (in press).

2. Hernández-Rivas R, Pérez-Toledo K, Herrera Solorio AM, Delgadillo DM, Vargas

M. Telomeric heterochromatin in Plasmodium falciparum. J Biomed Biotechnol.

2010;2010:290501. Epub 2010 Feb 11. Review. PubMed PMID: 20169127

3. Pérez-Toledo K, Rojas-Meza AP, Mancio-Silva L, Hernández-Cuevas NA, Delgadillo

DM, Vargas M, Martínez-Calvillo S, Scherf A, Hernandez-Rivas R. Plasmodium

falciparum heterochromatin protein 1 binds to tri-methylated histone 3 lysine 9

and is linked to mutually exclusive expression of var genes. Nucleic Acids Res.

2009 May; 37(8):2596-606. PubMed PMID: 19270070

4. Mancio-Silva L, Rojas-Meza AP, Vargas M, Scherf A, Hernan-dez-Rivas R.

Differential association of Orc1 and Sir2 proteins to telomeric domains in

Plasmodium falciparum. J. Cell Sci. 2008 Jun 15; 121(Pt 12):2046-53. PubMed PMID:

18525026.

5. Lopez-Rubio JJ, Gontijo AM, Nunes MC, Issar N, Hernandez

Rivas R, Scherf A.

5’ flanking region of var genes nucleate histone modification

patterns linked to phenotypic inheritance of virulence traits in

malaria parasites.

Mol Microbiol. 2007 Dec; 66(6):1296-305. Epub 2007 Nov 19.

PubMed PMID:18028313

6. Lucio Freitas-Junior*, Rosaura Hernández-Rivas*, Stuart A.

Ralph, Dvorak Montiel-Condado, Omar K. Ruvalcaba Salazar,

Ana Paola Rojas-Meza, Lilia Mancio-Silvas and Artur Scherf.

(2005) Telomeric heterochromatin propagation and histone

acetylation control mutually exclusive expression of antigenic

variation genes in Malaria parasites. Cell 121(1): 25-36. Cell.

2005 Apr 8;121(1):25-36.PubMed PMID:15820676

* These authors contributed equally to this work

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Galería de fotos:

La proteína metil transferasa de histonas de P. falciparum (Pf-HMT) colocaliza con los telómeros

Contraste de fase de eritrocitos infectados con P. falciparum (CF).

FITC señal en verde de la proteína PfHMT.

Rojo el reconocimiento de la proteína Ku de P. falci-parum.

El núcleo del parásito fue teñido en azul con DAPI.

El empalme de las señales del anticuerpo anti-PfH-MT (verde) y anti Ku (rojo).

Empalme de las señales del anticuerpo anti-PfHMT, anti-Ku y DAPI.

- Papel de la cromatina en la expresión diferencial de genes en Plasmodium falciparum.

- Estudio de la arquitectura nuclear en Plasmodium y su implicación en la expresión de genes de virulencia.

- Caracterización y estudio de los RNA no codificantes de este parásito y su implicación en la formación de heterocromatina.

Colaboraciones:

Dr. Artur Scherf ,Instituto Pasteur, Unité des Interac-tion Hote-Parasite. Paris Francia.

Dr. Kirk Deitsch, Microbiology and immunology at Weill Medical College Of Cornell Uni versity.

Dr. Félix Recillas Targa Instituto de Fisiología Celular. Universidad Nacional Autónoma de México. México, D. F.

Dra. Nancy Guillén Instituto Pasteur, Unité des Inter-action Hote-Parasite. Paris Francia.

Dr. Santiago Martinez Calvillo , Unidad de Biomedici-na, Facultad de Estudios Superiores Iztacala, Universi-dad Nacional Autónoma de México

Resumen Curricular

Dra. Rosaura Hernández Rivas

Profesor Titular 3D

SNI Nivel 2

PhD Instituto de Investigaciones Biomedicas UNAM. 1992

Publicaciones Internacionales: 36

Publicaciones en extenso: 5

Capítulos de libros Nacionales: 4

Capítulos de libros de Internacionales: 3

Formaciones de Recursos Humanos:

Licenciatura: 2

Maestría: 20

Doctorado: 3

Participación en Congresos:

71

Citas a mis publicaciones: 1000

Breve descripción del trabajo que se realiza en el laboratorio

Plasmodium falciparum es el parásito que produce las formas más severa de malaria y es el responsable de causar anual-mente más de 2 millones de muertes en el mundo.

El hombre adquiere al parásito a través de la picadura de la hem-bra del mosquito Anopheles infectada. Por lo que para sobrevi-vir en cada uno de sus hospederos el parásito debe enfrentarse a diferentes ambientes e infectar diferentes tipos de células (por ejemplo; el intestino y la glándula salival en el mosquito, así como el hígado y glóbulos rojos en el humano). Por lo que entonces, para que Plasmodium pueda completar su ciclo de vida requiere expresar de manera muy fina y coordinada genes hospedero, estadio y órgano específicos.

Diferentes equipos de investigación (incluyendo el nuestro) han demostrado que esta expresión tan fina de genes es llevada a cabo a nivel epigenetico. En donde modificaciones en la arqui-tectura de la cromatina, la arquitectura nuclear y los RNA no codificantes parecen jugar un papel muy importante en regular la expresión de sus genes. Es por esta razón que en el labora-torio desde hace 12 años nos hemos enfocado a dilucidar los mecanismos epigeneticos que regulan la expresión coordinada de genes en este parásito.

Todo este conocimiento ha sido generado por emplear técni-cas tan novedosas como: Inmunoprecipitación de la cromatina (DNA-ChIP),

Ensayos de retardamiento de DNA y RNA,

Northwestern y Southwestern.

RNA /DNA oligonucleótido pulldown

Ensayos de hibridación in situ por emplear sondas de DNA o RNA (FISH –RNA/DNA)

Run-on

Clonación en cromosomas artificiales de levadura (YAC)

Breve descripción de resultados recientes

En los últimos cinco años hemos demostrado que la arqui-tectura de la cromatina tiene un papel relevante en regular la expresión de los genes var los cuales en Plasmodium codifican para la proteína PfEMP-1. Esta proteína en este parasito está implicada en la citoadherencia y variación antigénica dos even-tos claves en la patogenicidad de este protozoario. Además de que nuestro equipo ha contribuido de manera importante en demostrar que la heterocromatina telómerica no solo tiene un papel estructural sino que puede regular la expresión de genes de virulencia al extender la heterocromatina telomérica hacia los genes de virulencia (los cuales en este parasito se encuen-tran adyacentes a los telomeros) lo que conlleva a la represión transcripcional (reversible) de estos genes por un mecan-ismo conocido como Efecto de Posición de Telómeros o TPE. Recientemente hemos encontrado que los telómeros de este parásito se transcriben y creemos que probablemente estos transcritos pudieran participar en regular la expresión de genes.

(Tomado de Freitas- Junior and Hernández-Rivas R. et al., 2005). 20-40 kb

Figura 1. Los genes var subtelomericos están asociados a la de-sacetilasa de histona PfSir2 cuando el gen var2CSA subtelomé-rico está transcripcionalmente apagado indicando que la unión de la proteína PfSir2 (la cual es una proteína clave en la for-mación de la heterocromatina) desde los teloméros hasta los genes var promueve el establecimiento de una cromatina al-tamente compacta transcripcionalmente inactiva que reprime la expresión del gen var2CSA por un mecanismo similar al TPE.

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Los ARN no codificantes provenientes de las regiones sub-teloméricas de los cromosomas (TARE3, TARE6 y Telómeros) de Plasmodium falciparum colocalizan entre sí en la periferia nuclear (A) y durante la etapa de esquizonte también forman parte de los clusters telomericos (B) y se asocian con la histona H3 la cual ha sido modificada por la adición de tres grupos meti-los en la lisina 9 de esta histona (C). Tel, telómeros; H3K9 me3 , histona H3 trimetilada en la lisina 9.

Publicaciones representativas recientes

1. Lucio Freitas-Junior, Rosaura Hernández-Rivas, Stuart A. Ralph, Dvorak Montiel-Condado, Omar K. Ruvalcaba Sala-zar, Ana Paola Rojas-Meza, Lilia Mancio-Silvas and Artur Scherf. (2005) Telomeric heterochromatin propagation and histone acetylation control mutually exclusive expression of antigenic variation genes in Malaria parasites. Cell 121(1): 25-36.

2. López-Rubio JJ, Gontijo A., Nunes M., Issar N., Hernández-Rivas R., Scherf A. (2007) 5’ flanking region of var genes nucle-ate histone modification patterns linked to (2008) Differential association of Orc1 and Sir2 proteins to telomeric domains in Plasmodium falciparum J. Cell Sci. 15;121(Pt 12):2046-53.

3. Carballar-Lejarazú R, Rodríguez MH, de la Cruz Hernández-Hernández F, Ramos-Castañeda J, Possani LD, Zurita-Ortega M, Reynaud-Garza E, Hernández-Rivas R, Loukeris T, Lycett G, Lanz-Mendoza H. (2008). Recombinant scorpine: a multifunctional antimicrobial peptide with activity against different pathogens. Cell Mol Life Sci. 65(19):3081

4. Pérez-Toledo K, Rojas-Meza AP, Mancio-Silva L, Hernández-Cuevas NA, Delgadillo DM, Vargas M, Martínez-Calvillo S, Scherf A, Hernandez-Rivas R. (2009) Plasmodium falciparum hetero-chromatin protein 1 binds to tri-methylated histone 3 lysine

9 and is linked to mutually exclusive expression of var genes. Nucleic Acids Res.; 37(8):2596-2606.

5. Hernández-Rivas R, Pérez-Toledo K, Herrera Solorio AM, Delgadillo DM, Vargas M. Telomeric heterochromatin in Plas-modium falciparum. J. Biomed. Biotechnol. (2010) 2010: 290501.

6.- Chêne, A., Vembar, S., Rivière, L., Lopez-Rubio, JJ., Claes, A., Siegel, T.,Sakamoto, H., Scheidig-Benatar, Ch., Hernandez-Rivas, R. and Scherf, A. PfAlbas constitute a new eukaryotic DNA/RNA binding protein family in malaria parasites. Nucelic Acids Research (in press).

Grupo de trabajo vigente:

Estudiantes de Doctorado:

M .en C. Miguel Miranda Sierra

M. en C. Marcela Abril Herrera

M. en C. Adriana Contreras Quiroz

Estudiantes de Maestría:

Olivia Parra Marín

Gabriela Romero