Bacterial Genetics
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En el Laboratorio de I.R.A.S., también denominado de "Infecciones Intrahospitalarias", nos centramos actualmente en la caracterización molecular de los estafilococos, tanto S. aureus, como coagulasa negativos.
Los marcadores moleculares habituales, en el caso de los S. aureus son: electroforesis en campo pulsado (PFGE), tipificación multilocus de secuencias (MLST), tipo de casete cromosómico estafilocócico (SSCmec), tipificación spa, También detectamos, entre otros, los genes mec y PVL, los genes que codifican la Toxina exfoliativa (SST) y la Toxina del Shock Tóxico. Asimismo, para la identificación de los estafilococos coagulasa negativos, secuenciamos los genes 16S, rpoB, tuf., a los que también aplicamos PFGE, SSCmec, MLST.
Nuestras líneas de investigación se centran, por un lado, en el estudio de los mecanismos de resistencia a las oxazolidinonas: gen cfr, dominio del gen 23S ARNr , gen rplC (riboproteína L3), gen rplD (riboproteína L4), gen rplV (riboproteína L22). Hemos detectado, por primera vez, la existencia de nuevas mutaciones en la riboproteína L4 en un paciente con fibrosis quística. Aparte de los estudios llevados a cabo de las resistencias al linezolid en distintos hospitales, estudiamos en colaboración con la Universidad de Tsukuba (Japón) y la Universidad Europea la prevalencia del plásmido pSCFS7 entre cepas cfr positivas de distintos hospitales españoles.
Por otra parte, participamos en estudios multicéntricos (2002-2014) para conocer mejor el estado de la población estafilocócica española, centrándonos fundamentalmente en las cepas de S. aureus resistentes a meticilina (SARM); dado que es un importante patógeno humano que causa una amplia variedad de infecciones que pueden ser leves, como algunas infecciones de piel y partes blandas, o graves, como bacteriemia, endocarditis, neumonía e infecciones de localización quirúrgica. Además, pueden producir una colonización asintomática, lo que facilita su transmisión y diseminación. Desde su descripción inicial en 1959 y durante varias décadas, el SARM se había considerado un patógeno confinado al ámbito sanitario, pero a partir de la década de los noventa, se describe la emergencia de cepas SARM responsables de infecciones aparentemente adquiridas en la comunidad.
Dentro de esta línea estamos colaborando en el proyecto: "Colonización por S. aureus resistente a la meticilina en niños sanos de la comunidad (estudio C.O.S.A.C.O.)", que es un estudio multicéntrico de ámbito nacional.
También colaboramos con otros laboratorios en distintos estudios, como: "Mecanismos de patogenicidad y protección en bacterias Gram positivas causantes de enfermedades respiratorias y bacteriemia".
Publications
Epidemiology of the Acinetobacter-derived cephalosporinase, carbapenem-hydrolysing oxacillinase and metallo-beta-lactamase genes, and of common insertion sequences, in epidemic clones of Acinetobacter baumannii from Spain
Villalón P, Valdezate S, Medina-Pascual MJ, Carrasco G, Vindel A, Saez-Nieto JA. Epidemiology of the Acinetobacter-derived cephalosporinase, carbapenem-hydrolysing oxacillinase and metallo-beta-lactamase genes, and of common insertion sequences, in epidemic clones of Acinetobacter baumannii from Spain. J Antimicrob Chemother. 2013;68(3):550-3.
PUBMED DOIShortcomings of the commercial MALDI-TOF MS database and use of MLSA as an arbiter in the identification of Nocardia species
Carrasco G, de Dios Caballero J, Garrido N, Valdezate S, Cantón R, Sáez-Nieto JA. Shortcomings of the commercial MALDI-TOF MS database and use of MLSA as an arbiter in the identification of Nocardia species. Front Microbiol. 2016 21;7:542.
PUBMED DOIKinetics of the invasion and egress processes of Babesia divergens, observed by time-lapse video microscopy.
Sevilla E; González LM; Luque D; Gray J; Montero E. 2018. Kinetics of the invasion and egress processes of Babesia divergens, observed by time-lapse video microscopy. Scientific Reports. 8:14116.DOI: 10.1038/s41598-018-32349-7
PUBMED DOIMisdiagnosis of Babesiosis as Malaria, Equatorial Guinea, 2014.
2. Arsuaga M; González LM; Salvador Padial E; Woubshet Dinkessa A; Sevilla E; Trigo E; Puente S; Gray J; Montero E. 2018. Misdiagnosis of Babesiosis as Malaria, Equatorial Guinea, 2014. Emerging Infectious Diseases.24-8, pp.1588-1589.
PUBMED DOIA fatal case of Babesia divergens infection in Northwestern Spain
3. Asensi V; González LM; Fernández-Suárez J; Sevilla E; Navascués RÁ; Suárez ML; Lauret ME; Bernardo A; Carton JA; Montero E. 2018. A fatal case of Babesia divergens infection in Northwestern Spain. Ticks Tick Borne Dis.9-3, pp.730-734.
PUBMED DOIFirst report of Babesia microti-caused babesiosis in Spain.
Arsuaga M*; Gonzalez LM*; Lobo CA; Calle F; Bautista JM; Azcárate IG; Puente S; Montero E. 2016. First report of Babesia microti-caused babesiosis in Spain. Vector Borne Zoonotic Dis.16-10, pp.677-679. (*)= contribuyeron igualmente en este trabajo.
PUBMED DOIThe efficacy of the ultraviolet C pathogen inactivation system in the reduction of Babesia divergens in pooled buffy coat platelets
Castro E, González LM, Rubio JM, Ramiro R, Gironés N, Montero E. 2014. The efficacy of the ultraviolet C pathogen inactivation system in the reduction of Babesia divergens in pooled buffy coat platelets. Transfusion. 54(9): 2207-2216.
PUBMED DOIPneumoviridae fusion proteins as immunogens to induce cross-neutralizing antibody responses
Olmedillas E, Cano O, Martinez I, Luque D, Terron MC, McLellan JS, et al. Chimeric Pneumoviridae fusion proteins as immunogens to induce cross-neutralizing antibody responses. EMBO Mol Med. 2018;10(2):175-87.
PUBMED DOIHigh-Quality Draft Genome of Babesia divergens, the Etiological Agent of Cattle and Human Babesiosis.
8. Cuesta I; González LM; Estrada K; Grande R; Zaballos A; Lobo CA; Barrera J; Sanchez-Flores A; Montero E. 2014. High-Quality Draft Genome of Babesia divergens, the Etiological Agent of Cattle and Human Babesiosis. Genome Announcement. 2: e01194-14.
PUBMED DOIHorizontal gene transmission of the cfr gene to MRSA and Enterococcus: role of Staphylococcus epidermidis as a reservoir and alternative pathway for the spread of linezolid resistance.
Horizontal gene transmission of the cfr gene to MRSA and Enterococcus: role of Staphylococcus epidermidis as a reservoir and alternative pathway for the spread of linezolid resistance. Cafini F, Nguyen le TT, Higashide M, Román F, Prieto J, Morikawa K. J Antimicrob Chemother. 2016 Mar;71(3):587-92.
PUBMEDEmergence of linezolid-resistant coagulase-negative staphylococci in an intensive care unit.
Emergence of linezolid-resistant coagulase-negative staphylococci in an intensive care unit. Balandin B, Lobo B, Orden B, Román F, García E, Martínez R, Valdivia M, Ortega A, Fernández I, Galdos P. Infect Dis (Lond). 2016;48(5):343-9.
PUBMEDClinical, microbiological, and molecular characterization of pediatric invasive infections by Streptococcus pyogenes in Spain in a context of global outbreak
Ramírez de Arellano E, Saavedra-Lozano J, Villalón P, Jové-Blanco A, Grandioso D, Sotelo J, Gamell A, González-López JJ, Cervantes E, Gónzalez MJ, Rello-Saltor V, Esteva C, Sanz-Santaeufemia F, Yagüe G, Manzanares Á, Brañas P, Ruiz de Gopegui E, Carrasco-Colom J, García F, Cercenado E, Mellado I, Del Castillo E, Pérez-Vazquez M, Oteo-Iglesias J, Calvo C; Spanish PedGAS-Net/CIBERINFEC GAS Study Group. Clinical, microbiological, and molecular characterization of pediatric invasive infections by Streptococcus pyogenes in Spain in a context of global outbreak. mSphere. 2024 Mar 26;9(3):e0072923
PUBMED DOICo-occurrence of the cephalosporinase cepA and carbapenemase cfiA genes in a Bacteroides fragilis division II strain, an unexpected finding
Valdezate S, Medina-Pascual MJ, Villalón P, Garrido N, Monzón S, Cuesta I, Cobo F (2024). Co-occurrence of the cephalosporinase cepA and carbapenemase cfiA genes in a Bacteroides fragilis division II strain, an unexpected finding. J Antimicrobial Chem. 2024 Jul 1;79(7):1683-1687
PUBMED DOIExploring the genetic background of the botulism neurotoxin BoNT/B2 in Spain
Valdezate S, Carrasco G, Medina MJ, Garrido N, Del Pino S, Valiente M, Pallarés MP, Villalon P. (2023). Exploring the genetic background of the botulism neurotoxin BoNT/B2 in Spain. Microbiol Spectr. Sep 26;11(5):e0238023
PUBMED DOIFocusing on Gordonia Infections: Distribution, Antimicrobial Susceptibilities and Phylogeny
Pino-Rosa S, Medina-Pascual MJ, Carrasco G, Garrido N, Villalón P, Valiente M, Valdezate S. (2023). Focusing on Gordonia Infections: Distribution, Antimicrobial Susceptibilities and Phylogeny. Antibiotics (Basel). 26;12(11):1568
PUBMED DOIContent with Investigacion .
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Carmen Marcos Moreno
Ayudante de Investigación de OPIs
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Federico Román Alonso
Científico Titular de OPIs
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Verónica Casquero García
Técnico Superior Especializado de OPIs
ORCID code: 0000-0002-2365-394X
Verónica Casquero García es Licenciada en Bioquímica y en Biología, con amplia experiencia en técnicas de biología molecular, incluyendo aislamiento de ADN y ARN, PCR, RT- y qPCR, clonaje, mutagénesis dirigida, silenciamiento génico mediante shRNA y edición génica con CRISPR-Cas9. Posee experiencia en cultivo y manipulación de células madre embrionarias de ratón, células primarias de ratón y humano y líneas celulares, así como en técnicas de bioquímica de proteínas y en microscopía. Su trayectoria investigadora abarca varios centros incluyendo CSIC, CNIC y CNIO. Desde su incorporación al CNM en el Laboratorio de Referencia e Investigación en Resistencia a Antibióticos e IRAS ha sido clave en la actualización y desarrollo de técnicas moleculares y pruebas diagnósticas del Programa de Vigilancia en Infecciones Estafilocócicas. Domina la extracción de ADN/ARN bacteriano de distintos tipos de muestras y la preparación de librerías para secuenciación genómica, metagenómica y metatranscriptómica.
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Additional Information
Streptococcus pneumoniae is a human pathogen that, despite the development of vaccines, continues to be an important cause of mortality and morbidity. We investigate the mechanisms of antibiotic resistance in this bacterium. On the one hand by identifying new therapeutic targets and on the other hand by investigating the molecular basis of the action of antibiotics already used in clinical practice (the fluoroquinolones levofloxacin and moxifloxacin) or not yet used (seconeolitsine). For this purpose, we used a multidisciplinary analysis involving genomics, transcriptomics and proteomics to understand the organization of the S. pneumoniae chromosome and the identification of the factors that stabilize this organization, including ncRNAs. Changes in the level of global supercoiling, either by inhibition of gyrase (decrease) or by inhibition of topoisomerase I (increase) alter the transcriptome. The modulated genes are located in domains, whose genes show specific functional characteristics. The aim is to identify new factors essential for S. pneumoniae physiology and to characterize transcriptional regulation in response to topological stress. In addition, RNA interference technology and CRISPR systems will be used as novel antibacterials. These studies will establish the bases for translational research aimed at the development of new therapeutic targets for the treatment of pneumococcal diseases.
Streptococcus pneumoniae is a human pathogen that, despite the development of vaccines, continues to be an important cause of mortality and morbidity. We investigate the mechanisms of antibiotic resistance in this bacterium. On the one hand by identifying new therapeutic targets and on the other hand by investigating the molecular basis of the action of antibiotics already used in clinical practice (the fluoroquinolones levofloxacin and moxifloxacin) or not yet used (seconeolitsine). For this purpose, we used a multidisciplinary analysis involving genomics, transcriptomics and proteomics to understand the organization of the S. pneumoniae chromosome and the identification of the factors that stabilize this organization, including ncRNAs. Changes in the level of global supercoiling, either by inhibition of gyrase (decrease) or by inhibition of topoisomerase I (increase) alter the transcriptome. The modulated genes are located in domains, whose genes show specific functional characteristics. The aim is to identify new factors essential for S. pneumoniae physiology and to characterize transcriptional regulation in response to topological stress. In addition, RNA interference technology and CRISPR systems will be used as novel antibacterials. These studies will establish the bases for translational research aimed at the development of new therapeutic targets for the treatment of pneumococcal diseases.