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Profesor Asociado

lgutier@udec.cl
+56 41 220 3905
Edificio Biología Molecular, 2° Piso. Departamento de Bioquímica y Biología Molecular

Código ORCID

José Leonardo Gutiérrez Contreras


Doctor en Ciencias Biológicas, área Biología Celular y Molecular

  • (1997) Bioquímico, Universidad de Concepción.
  • (2003) Doctor en Ciencias Biológicas, área Biología Celular y Molecular, Universidad de Concepción.
  • (2007) Postdoctorado, Stowers Institute for Medical Research, Kansas City, Missouri, USA.

La investigación del Dr. Gutiérrez se enmarca en los fenómenos de regulación de la expresión génica en eucariontes, enfocándose en el estudio de los mecanismos de remodelación de cromatina vinculados a regulación transcripcional. Dentro de este ámbito, su investigación actual está dirigida al rol que juegan factores de la familia de proteínas HMG y también a la influencia que poseen secuencias particulares de ADN en regiones regulatorias de la transcripción, más allá de propiedades ya conocidas como el servir de sitios de unión para factores de transcripción.

 

DOCENCIA

Pregrado

  • Genética Molecular e Ingeniería Genética, Bioingeniería (251312). Profesor encargado.
  • Bioquímica, Nutrición y Dietética (251201).
  • Bioquímica, Obstetricia y Puericultura (251221).
  • Biología Celular y Molecular, Bioingeniería (250305).
  • Bioquímica II, Bioquímica (251402).

Postgrado

  • BIOLOGÍA CELULAR Y MOLECULAR, Doctorado en Ciencias Biológicas, 4235007.
  • BIOLOGÍA MOLECULAR, Magíster en Bioquímica y Bioinformática, 4115002.
Nuestras líneas de investigación se enmarcan en los mecanismos subyacentes a la dinámica de la cromatina que acompaña a la activación o represión de la expresión génica a nivel de la transcripción, en particular en los relacionados a la acción de complejos remodeladores de cromatina dependientes de ATP. Dentro de este marco, nuestro laboratorio se encuentra actualmente avocado a investigación en las siguientes líneas:
 
– Influencia de secuencias de ADN sobre la actividad de complejos remodeladores dependientes de ATP:
 
La función más conocida de secuencias de ADN en regulación de la transcripción corresponde a contener sitios de unión para factores de transcripción. Adicionalmente, diversos estudios han encontrado que determinadas secuencias ADN poseen mayor tendencia a estar a la forma de nucleosomas que otras. Regularmente, en la región inmediatamente corriente arriba del sitio de inicio de la transcripción, denominada comúnmente promotor proximal, están ubicadas secuencias de ADN con menor tendencia a estar como nucleosomas. Actualmente predomina el concepto de que estas propiedades del ADN contribuyen pasivamente al posicionamiento de nucleosomas en esta región de los genes, jugando un rol activo los factores de trascripción y complejos remodeladores de cromatina dependientes de ATP. Sin embargo, algunos estudios han encontrado que determinadas secuencias de ADN, precisamente enriquecidas en los promotores proximales, pueden influir sobre la actividad de remodelación dependiente de ATP. En nuestro laboratorio nos encontramos investigando el efecto de este tipo de secuencias sobre la actividad de distintos complejos remodeladores, con el objeto de determinar el rol que jugarían estas secuencias de ADN en los procesos activos que determinan el posicionamiento de nucleosomas en regiones promotoras de genes en sus distintos estados transcripcionales. Entre otros hallazgos, recientemente hemos encontrado que las secuencias de ADN homopoliméricas poli(dA:dT) estimulan la actividad remodeladora de nucleosomas del complejo RSC y serían determinantes para indicar a este complejo en qué dirección movilizar un nucleosoma (DOI: 10.3390/ijms242015245), característica que es clave para la correcta remodelación de cromatina en función de activación o represión de la trascripción.
 
– Rol de proteína Hho1 y factores de transcripción en dinámica de cromatina y regulación transcripcional:
 
Entre las proteínas con la propiedad de interaccionar con cromatina están las denominadas proteínas de unión a ADN linker (el ADN conector entre nucleosomas en la cromatina). Entre estas proteínas se encuentran proteínas histonas denominadas H1. Tradicionalmente se ha concebido a histona H1 como una proteína de represión de la expresión génica, aunque en los últimos años se han encontrado diferencias entre distintos subtipos de esta histona y también se han postulado funciones en elongación de la transcripción. La proteína Hho1 fue identificada años atrás como la histona H1 de levaduras, aunque algunos estudios recientes han postulado que el rol de histona H1 en levaduras lo estaría cubriendo la proteína Hmo1, que previamente había sido identificada como proteína HMG de levadura, lo que corresponde en muchos aspectos a una función opuesta a la clásicamente conocida para H1. Considerando esta problemática, hemos estudiado de manera comparativa propiedades bioquímicas y patrones de asociación a la cromatina a nivel de genoma completo para Hho1 y Hmo1. Nuestros estudios muestran que las propiedades de Hmo1 son más cercanas a las de proteínas HMG y las de Hho1 más cercanas a las de histona H1. Sin embargo, también encontramos de Hho1 posee un efecto modulador de la remodelación de nucleosomas dependiente de ATP, que funciona activando a algunos complejos e inhibiendo a otros (DOI: 10.1016/j.bbagrm.2021.194781). Actualmente, estudiamos la influencia de Hho1 sobre la actividad de remodelación de nucleosomas de complejos ISW1a y ISW1b, los que cumplen funciones en la elongación de la transcripción en levaduras. Dentro de este contexto, otra línea de investigación de nuestro laboratorio corresponde al estudio de la influencia  sobre actividad de remodelación de nucleosomas de los complejos RSC y ISW1a por parte de factores de transcripción denominados factores regulatorios generales (GRFs) o factores desplazadores de nucleosomas (NDFs).

VRID-Investigación 2023000737INV (agosto 2023-agosto 2025) «Analysis of factors exerting modulatory effects on the activity of ATP-dependent nucleosome remodeling complexes that play opposite or differential roles in transcriptional regulation». Investigador Responsable.

CONICYT, FONDECYT/Regular 1180911 (abril 2018-marzo 2022), «Role of DNA sequences in active processes determining nucleosome positioning at gene regulatory regions». Investigador Responsable.

ENLACE 216.037.020-1.0, Universidad de Concepción (2016-2018), «Role of DNA sequences in active processes determining nucleosome positioning at gene regulatory regions». Investigador Responsable.

CONICYT, FONDECYT/Regular 1151031 (marzo 2015 – marzo 2019), “Regulation and function of the Sall2 transcription factor during cellular stress”. Co-investigador.

CONICYT, FONDECYT/Regular 1130818 (marzo 2013 – marzo 2016), “Influence of HMG proteins on the catalytic activity of the SWI/SNF chromatin remodeling complex and on chromatin dynamics of gene regulatory regions”. Investigador Responsable.

ENLACE 212.037.017-1.0, Universidad de Concepción (2012-2013), «Integrating Signaling Pathways, Transcriptional Regulation and Cell Behavior in the Study of Mechanisms of Carcinogenesis». Investigador Responsable.

DIUC 211.037.014-1.0, Universidad de Concepción (2011-2013), “Influence of HMG proteins on the catalytic activity of ATP-dependent chromatin remodeling complexes. Involvement in transcriptional regulation”. Investigador Responsable.

CONICYT, FONDECYT/Regular 1085092 (marzo 2008- marzo 2011), “Mecanismos de acción catalítica de complejos remodeladores de cromatina ATP-dependientes. Influencia de factores de transcripción sobre remodelación de cromatina y su relación con expresión génica”. Investigador Responsable.

Amigo, R., Raiqueo, F., Tarifeño, E., Farkas, C., Gutiérrez, J.L. (2023) Poly(dA:dT) Tracts Differentially Modulate Nucleosome Remodeling Activity of RSC and ISW1a Complexes, Exerting Tract Orientation-Dependent and -Independent Effects. Int. J. Mol. Sci. 24: 15245. *Corresponding author. DOI: 10.3390/ijms242015245.

Narváez, G., Muñoz-Espinoza, C., Soto, E., Rothkegel, K., Bastías, M., Gutiérrez, J., Bravo, S., Hasbún, R., Meneses, C., Almeida, A.M. (2022) Global Methylation Analysis Using MSAP Reveals Differences in Chilling-Associated DNA Methylation Changes during Dormancy Release in Contrasting Sweet Cherry Varieties. Horticulturae 2022, 8, 962. DOI: 10.3390/horticulturae8100962.

Amigo, R., Farkas, C., Gidi, C., Hepp, M.I., Cartes, N., Tarifeño, E., Workman, J.L., Gutiérrez, J.L. (2022) The linker histone Hho1 modulates the activity of ATP-dependent chromatin remodeling complexes. BBA-Gene Regulatory Mechanisms, 1865: 194781. *Corresponding author. DOI: 10.1016/j.bbagrm.2021.194781.

Ferrada, L., Magdalena, R., Barahona, M. J., Ramírez, E., Sanzana, C., Gutiérrez, J., & Nualart, F. (2021) Two Distinct Faces of Vitamin C: AA vs. DHA. Antioxidants (Basel), 10(2), 215. DOI:10.3390/antiox10020215.

Álvarez-Astudillo, F., Garrido, D., Varas-Godoy, M., Gutiérrez, J. L., Villanueva, R. A., & Loyola, A. (2020) The histone variant H3.3 regulates the transcription of the hepatitis B virus. Ann Hepatol, 21, 100261. DOI: 10.1016/j.aohep.2020.09.005.

Hepp, M.I., Escobar, D., Farkas, C., Hermosilla, V.E., Álvarez, C., Amigo, R., Gutiérrez, J.L., Castro, A.F., Pincheira, R. (2018) A Trichostatin A (TSA)/Sp1-mediated mechanism for the regulation of SALL2 tumor suppressor in Jurkat T cells. BBA-Gene Regulatory Mechanisms, 1861: 623-636. DOI: 10.1016/j.bbagrm.2018.05.002.

Hepp, M.I., Smolle, M., Gidi, C., Amigo, R., Valenzuela, N., Arriagada, A., Maureira, A., Gogol, M.M., Torrejón, M., Workman, J.L., Gutiérrez, J.L.* (2017) Role of Nhp6 and Hmo1 in SWI/SNF occupancy and nucleosome landscape at gene regulatory regions. BBA-Gene Regulatory Mechanisms, 1860: 316-326. *Corresponding author. DOI: 10.1016/j.bbagrm.2017.01.002.

Maureira, A., Sánchez, R., Valenzuela, N., Torrejón, M., Hinrichs, M.V., Olate, J., Gutiérrez, J.L.* (2016) The CREB Transcription Factor Controls Transcriptional Activity of the Human RIC8B Gene. J Cell Biochem., 117(8): 1797-805. *Corresponding author. DOI: 10.1002/jcb.25479.

Kent, R.S., Marom, R., John, S., Dundr, M., Schiltz, L.R., Gutierrez, J., Workman, J., Benayahu, D., Hager, G.L. (2015) New face for Chromatin-Related Mesenchymal Modulator: n-CHD9 localizes to nucleoli and interacts with ribosomal genes. J Cell Physiol., 230: 2270-2280. DOI: 10.1002/jcp.24960.

Escobar, D., Hepp, M., Farkas, C., Campos, T., Sodir, N., Morales, M., Álvarez, C., Swigart, L., Evan, G., Gutiérrez, J.L., Nishinakamura, R., Castro, A., and Pincheira, R. (2015) Sall2 is required for pro-apoptotic Noxa expression and genotoxic stress-induced apoptosis by doxorubicin. Cell Death and Disease, 6: e1816. DOI: 10.1038/cddis.2015.165.

Hepp, M.I., Alarcon, V., Dutta, A., Workman, J.L., and Gutiérrez, J.L.* (2014) Nucleosome remodeling by the SWI/SNF complex is enhanced by yeast High Mobility Group Box (HMGB) proteins. BBA-Gene Regulatory Mechanisms, 1839: 764-772. *Corresponding author. DOI: 10.1016/j.bbagrm.2014.06.014.

El Dr. José Leonardo Gutiérrez es creador e Investigador Responsable del Laboratorio de Regulación Transcripcional. Los siguientes son los miembros actuales del laboratorio:

Roberto Amigo, Ph.D.
Fernanda Raiqueo, Bioingeniera, estudiante Programa Doctorado en Biología Celular y Molecular.
Cristián Gidi, MSc, estudiante Programa Doctorado en Biología Celular y Molecular.
Andrés Bravo, tesista carrera Bioingeniería.
Emilio Cáceres, tesista carrera Bioquímica.
Nicolás Pérez, tesista carrera Bioingeniería.
Arturo Taboada, estudiante pregrado Bioquímica.

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