Álvaro San Martín Bernal, investigadora predoctoral de la Unidad de Patogénesis Microbiana de Navarrabiomed, realizará la lectura de su tesis doctoral por la Universidad Pública de Navarra el viernes, 13 de noviembre, de 2026 a las 12:00h, en el salón de actos de Navarrabiomed. El trabajo doctoral, que lleva por título “New tools to evaluate the regulatory role of transcriptional overlap in bacteria”, ha sido desarrollado bajo la dirección de los doctores Iñigo Lasa Uzcudun, investigador principal de la Unidad de Patogénesis Microbiana de Navarrabiomed y Jerónimo Rodríguez Beltrán, Investigador principal en la Unidad de Microbiología del Hospital Ramón y Cajal - IRYCIS, Madrid.


Investigación desarrollada 

Las bacterias tienen genomas muy compactos, donde los genes están tan próximos entre sí que, en muchas ocasiones, los mensajes moleculares que producen (ARN) se solapan. Esto ocurre especialmente cuando dos genes vecinos están orientados en direcciones opuestas. Estos pares de genes forman estructuras conocidas como excludones, capaces de regularse mutuamente como si fueran un interruptor: cuando la actividad de uno aumenta, la del otro tiende a disminuir. Hasta ahora, los excludones se habían identificado de forma aislada y casi por casualidad, por lo que se desconocía cuántos existían realmente, si estaban presentes en distintas bacterias o qué funciones desempeñaban.

Para poder realizar la identificacion de los excludones de forma sistematica y objetiva, Álvaro San Martín ha desarrollado en su tesis doctoral “ExcludonFinder”, una herramienta informática de acceso libre capaz de detectar excludones en genomas completos a partir de datos de secuenciación de ARN (RNA-seq). Además, ha creado también un sistema automatizado para analizar grandes cantidades de datos públicos disponibles en repositorios científicos. 

Gracias a esta tecnología, ha elaborado los primeros mapas completos de excludones en dos bacterias de gran interés biomédico, Escherichia coli y Staphylococcus aureus. Los resultados fueron confirmados mediante técnicas independientes, incluyendo datos transcriptomicos realizados a nivel de célula individual, inmunoprecipitacion con proteinas de union a RNA de cadena doble, y transcriptomas de RNAs pequeños. Posteriormente, el estudio identificó un conjunto de 26 excludones presentes de forma común y un total de 149 excludones diferentes en nueve cepas de E. coli. Estos hallazgos han revelado que las diferencias entre cepas no dependen tanto de los genes que contienen, sino de cómo se delimitan y expresan sus transcritos. Además, los excludones mostraron estar conservados por la evolución y aparecer con frecuencia asociados a factores de transcripción y sistemas toxina-antitoxina, mecanismos clave para que las bacterias respondan al estrés y se adapten a cambios ambientales.

En conjunto, este trabajo demuestra que el solapamiento transcripcional entre genes vecinos (excludon) constituyen una nueva capa general de regulación genética en bacterias. El estudio abre además la puerta a investigar este fenómeno en otros microorganismos, como arqueas o fagos, y a descubrir nuevas relaciones funcionales entre genes vecinos que hasta ahora habían pasado desapercibidas.


Movilidad y publicaciones

Durante su tesis doctoral, Álvaro San Martín ha sido beneficiario de una Ayudas de movilidad "César Nombela" que otorga la Sociedad Española de Microbiología.

Los resultados de su investigación se han dado a conocer en varios artículos en las revistas Nucleic Acids Research, Frontiers in Cellular and Infection Microbiology y microLife. Además, se han presentado en varios congresos científicos: Federation of European Microbiological Society Congress - FEMS MICRO, Milan, 2025; XXX Congreso de la Sociedad Española de Microbiologia, España, 2025 y XIV Reunión Microbiología Molecular, Santander, 2024.