SIMPOSIO INTERNACIONAL International Symposium

Las levaduras como bancos de prueba en las Ciencias de la Vida Yeasts as versatile testbeds for the Life Sciences

Madrid, 17 y 18 de octubre de 2016 October 17-18, 2016

Introducción Las levaduras han acompañado a los humanos desde hace miles de años. Durante la mayor parte de este tiempo, la humanidad ignoró la existencia y la identidad de estos esforzados microorganismos. Después de que van Leeuwenhoek dibujase en el siglo XVII unos misteriosos glóbulos encontrados en la cerveza en fermentación, el siglo XIX asistió a acalorados debates sobre sus funciones. Sin proponérselo, estos debates proporcionaron a los científicos un fantástico organismo modelo para la investigación. El uso de la levadura inició la bioquímica moderna y los misteriosos glóbulos han seguido teniendo un papel protagonista en la investigación biológica, hasta el punto que el famoso biofísico, bioquímico, inventor −y medallista olímpico− Britton Chance escribió a finales de los setenta “Si uno quiere hacer una exploración de reacciones bioquímicas fisiológicas en un sistema reproducible, la levadura puede hacerlo en general mejor”. Nuestra visión de las levaduras, siguiendo el desarrollo general de las ciencias biológicas, ha cambiado dramáticamente en las últimas décadas con la aparición de nuevas tecnologías. Estudios básicos utilizando levaduras en campos tan diversos como la regulación del ciclo celular, el ensamblaje de membranas o el transporte vesicular han proporcionado conocimientos que se aplican actualmente a problemas sanitarios. Además, su uso en investigación básica continúa produciendo dividendos como se muestra, por ejemplo, en la reciente reconstrucción in vitro del proceso de replicación del ADN. Esta proeza técnica fue celebrada por la revista Nature en 2015 como un importante logro que no hubiese sido posible “sin el considerable trabajo bioquímico y genético de los últimos 30 años, particularmente usando la levadura”. La utilización de las levaduras en la industria, aparte de en los tradicionales procesos fermentativos, se ha ampliado convirtiéndolas en “fábricas celulares” para la producción

de compuestos de alto valor añadido. La apreciación de las levaduras es tan elevada que una reciente reunión celebrada en Japón en septiembre de 2016 tuvo como título “Las levaduras para la felicidad global”. En este simposio se ofrece una visión panorámica de la creciente amplitud de la investigación con levaduras y, en particular, su continuada expansión como un poderoso sistema modelo multifuncional para investigación puntera en diversos dominios de las Ciencias de la Vida. La generosidad de la Fundación Ramón Areces ha permitido, de nuevo, reunir a científicos activos en diferentes campos de investigación que utilizan las levaduras como material de trabajo. Las presentaciones en el simposio abarcan una gran variedad de temas que van desde preguntas básicas sobre la biología de las levaduras hasta aplicaciones prácticas; considerando temas tan diversos como el uso de las levaduras para ingenierizar nuevas proteínas, estrategias para adecuar su potencial a necesidades industriales, su utilización como modelos en gerontociencia o para investigar patologías humanas como el cáncer o enfermedades debidas a proteínas mal plegadas así como su uso en la producción de compuestos de importancia clínica. El estudio de estos distintos procesos pone de manifiesto las fortalezas y las debilidades de los diversos abordajes y ha supuesto un impulso para la obtención de una comprensión más profunda de las prestaciones de las levaduras en sus diferentes aplicaciones. Los temas presentados muestran claramente que la innovación se sustenta en un conocimiento básico sólido y en continua expansión que requiere tiempo para desarrollarse. Cuando administradores con visión cortoplacista exigen una investigación traslacional con resultados inmediatos, se ponen en peligro los valiosos cimientos de una auténtica innovación. Recortes en gasto público en investigación básica, que se

intentan justificar por crisis económicas o por una pretendida falta de rentabilidad, constituyen una grave amenaza en un momento de la historia en el que gran parte de los problemas a los que se enfrenta la sociedad necesitan un salto cuántico en innovaciones en las Ciencias de la Vida. Confiamos en que el simposio atraiga a numerosos científicos interesados y nos congratularía si ayudase a convencer a los responsables de la toma de decisiones del gran valor de la investigación básica en el campo de la investigación con levaduras. Los organizadores agradecen al profesor Julio R. Villanueva su estímulo inicial para organizar el simposio y a la Fundación Ramón Areces su generoso apoyo y ayuda logística. También agradecen a los conferenciantes su entusiasta respuesta que ha hecho posible este simposio Carlos Gancedo Jack Pronk

Introduction Yeasts have accompanied humans for thousands of years. For most of this time, mankind was unaware of the existence and identity of these industrious microbes. Long after Van Leeuwenhoek´s 17th century drawings of mysterious globules in fermenting beer, the 19th century saw vigorous debates on their functions. Unexpectedly, these debates provided scientists with a fantastic model organism for research. The use of yeast initiated modern biochemistry and the mysterious globules have continued to play a key role in biological research, so much so that the great biophysicist, biochemist, inventor – and Olympic golden medalist – Britton Chance wrote in the late seventies: “If you want to make exploration of physiological and biochemical reactions in a reproducible system, yeast can usually do it better”. Our vision of yeast, following the general trend in biological sciences, has again changed dramatically in the last decades with the advent of novel technologies. Fundamental studies with yeast, on subjects as diverse as cell cycle regulation, membrane assembly or vesicular transport have provided knowledge that is now being applied to issues in human health. Moreover, its use in basic research continues to provide dividends, as shown for example by the recent in vitro reconstruction of the DNA replication process. In 2015, the journal Nature hailed this technical prowess as a major technical feat that would have not been possible “without the considerable genetic and biochemical work of the past 30 years -particularly in budding yeast”. The use of yeasts in industry, besides the traditional fermentative processes, continues in the form of cell factories to produce compounds of high added value. So highly appreciated are yeasts that a recent meeting held in September 2016 in Japan was entitled “Yeasts for global happiness”. The present symposium offers a panoramic view of the expanding scope of research with yeasts and, in particular, their ever expanding role as powerful, multi-purpose models

systems for cutting-edge research in various domains of the Life Sciences. The generosity of the Fundación Ramón Areces has once again allowed us to gather productive scientists working on different fields of research based on yeasts. Presentations at the symposium span a wide range of topics ranging from basic questions on yeasts biology to practical uses, considering topics as varied as the use of yeasts to engineer new proteins, strategies to adequate their potential to industrial requirements, the utilization of yeasts as models in geroscience and to investigate different humans pathologies such as cancer or protein folding diseases and their value for the production of clinically important compounds. The study of these different processes reveals strengths and weaknesses of the various approaches used and has provided a drive to obtain a deeper fundamental understanding of the performance of yeast cells in all these applications. The topics treated show clearly that innovation rests on a strong and continuously expanding fundamental knowledge basis that needs time to develop. Claims for immediate translational results, originating from short-sighted administrators, threaten this invaluable foundation for true innovation. Cuts in government spending on basic research, motivated by economic crises and a perceived lack of short-term returns on investment represent a clear danger at a moment in human history where several of the grand challenges faced by our global society require a quantum leap for innovations in the Life Sciences. We hope that the Symposium will attract many interested scientists and we would be glad if it helps to convince decision makers of the enormous value of fundamental research in the yeast field. The organizers thank Prof. Julio R. Villanueva for his initial

stimulus to organize the Symposium and the Fundación Ramón Areces for its generous support and logistic help. They also thank the lecturers who made the Symposium possible with their enthusiastic response. Carlos Gancedo Jack Pronk

Programa Científico SCIENTIFIC PROGRAM

Sede / Venue

Salón de Actos Fundación Ramón Areces Vitruvio, 5. 28006 Madrid

Coordinadores / Coordinators Carlos Gancedo Instituto de Investigaciones Biomédicas “Alberto Sols”. CSIC-UAM. Madrid. Jack Pronk Kluyver Centre for Genomics of Industrial Fermentation and Department of Biotechnology. Delft University of Technology. Delft. Países Bajos.

Lunes / Monday, 17 09.30 h Sesión de apertura Opening session Federico Mayor Zaragoza Presidente del Consejo Científico. Fundación Ramón Areces.

José María Medina Vicepresidente del Consejo Científico. Fundación Ramón Areces.



Carlos Gancedo Coordinador del simposio.



PRIMERA SESIÓN / FIRST SESSION Moderador / Chairperson: Francesc Posas Universidad Pompeu Fabra. Barcelona.

09.45 h Genómica de poblaciones de levadura: origen y evolución de un modelo clásico Yeast population genomics: origin and evolution of a classic model organism Gianni Liti Institut de Recherche sur le Cancer et le Vieillissement de Nice. Francia.

10.30 h Proteínas pluriempleadas en levaduras. Una posible proteína pluriempleada en la vía de utilización de N-acetilglucosamina Moonlighting proteins in yeasts. A putative moonlighting protein in the N-acetyl glucosamine utilization pathway Carlos Gancedo Instituto de Investigaciones Biomédicas “Alberto Sols”. CSIC-UAM. Madrid. 11.15 h Descanso / Break SEGUNDA SESIÓN / SECOND SESSION Moderadora / Chairperson: Concha Gil Departamento de Microbiología II y Unidad de Proteómica. Universidad Complutense. Madrid. 11.45 h Diversidad fisiológica de levaduras e interacciones interespecíficas en condiciones de relevancia industrial Yeast physiological diversity and interspecies interactions under industrially relevant conditions Ramón González Instituto de Ciencias de la Vid y del Vino. CSIC-Universidad de La Rioja-Gobierno de La Rioja. 12.30 h Las levaduras y la respuesta a estrés: aprendiendo a movilizar el potencial celular para adaptarse a requerimientos industriales Yeasts and stress responses: learning how to leverage cellular potential for matching industrial requirements Paola Branduardi IndBioTech Lab. Department of Biotechnology and Biosciences. Università degli Studi di Milano-Bicocca. Italia. 13.15 h Descanso / Break



TERCERA SESIÓN / THIRD SESSION Moderador / Chairperson: Pedro San-Segundo Instituto de Biología Funcional y Genómica. CSIC-Universidad de Salamanca.

15.30 h Intercomunicación entre degradación y síntesis durante el recambio del mRNA Degradation/synthesis cross talk during mRNA turnover José E. Pérez-Ortín Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y ERI Biotecmed. Facultad de Ciencias Biológicas. Universidad de Valencia. 16.15 h CRISPR/Cas9: una navaja del ejército suizo. Ingenierización desde el gen a la vía metabólica y al genoma CRISPR/Cas9: a molecular Swiss army knife. From gene to pathway to genome engineering. Jean-Marc G. Daran Department of Biotechnology. Delft University of Technology. Delft. Países Bajos. 17.00 h Descanso / Break

CUARTA SESIÓN / FOURTH SESSION Moderador / Chairperson: Félix Machín Unidad de Investigación. Hospital Universitario Nuestra Sra. de Candelaria. Santa Cruz de Tenerife.

17.30 h Saccharomyces cerevisiae como una caja de herramientas para ingenierizar proteínas por evolución dirigida Saccharomyces cerevisiae as a tool-box for protein engineering by directed evolution Miguel Alcalde Instituto de Catálisis y Petroleoquímica. CSIC. Madrid. 18.15 h Reconstrucción del metabolismo mediante espectrometría de masas de alto rendimiento Reconstructing metabolism by high-throughput mass spectrometry Nicola Zamboni Institute of Molecular Systems Biology. ETH Zürich. Suiza.

Martes / Tuesday, 18

QUINTA SESIÓN / FIFTH SESSION Moderador / Chairperson: José E. Pérez Ortín Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y ERI Biotecmed. Facultad de Ciencias Biológicas. Universidad de Valencia.

09.00 h Interacciones Candida albicansmacrófago: perspectivas desde la proteómica Candida albicans-macrophage interaction: insights from proteomics Concha Gil Departamento de Microbiología II y Unidad de Proteómica. Universidad Complutense. Madrid. 09.45 h Clonación y análisis funcional en levadura de un candidato a sensor de ceramidas de mamíferos Yeast-based cloning and functional analysis of a candidate ceramide sensor from mammals Joost Holthuis Molecular Cell Biology Division. Fachbereich Biologie/Chemie. Universität Osnabrück. Alemania. 10.30 h Desde mTOR a las mitocondrias: visiones proporcionadas por la levadura en gerontociencia traslacional From mTOR to mitochondria: how aging yeast cells are providing insights in translational geroscience Matt Kaeberlein University of Washington, Seattle. EE. UU. 11.15 h Descanso / Break



SEXTA SESIÓN / SIXTH SESSION Moderadora / Chairperson: Juana M. Gancedo Instituto de Investigaciones Biomédicas “Alberto Sols”. CSIC-UAM. Madrid.

11.45 h Enfermedades debidas a mal plegamiento de proteínas: lecciones aprendidas en la levadura Protein folding diseases: Lessons learned from yeast Joris Winderickx Functional Biology. KU Leuven. Bélgica. 12.30 h Un nuevo abordaje para inhibir la proliferación cancerosa basado en estudios del ciclo celular de la levadura A new approach to inhibit cancer cell proliferation based on yeast cell cycle studies Francesc Posas Universidad Pompeu Fabra. Barcelona. 13.15 h Descanso / Break

SEPTIMA SESIÓN / SEVENTH SESSION Moderador / Chairperson: Ramón González Instituto de Ciencias de la Vid y del Vino. CSICUniversidad de La Rioja-Gobierno de La Rioja.

15.45 h La levadura como un sistema modelo en el estudio de las causas y consecuencias de los puentes en anafase Budding yeast as a model system to study the causes and consequences of anaphase bridges Félix Machín Unidad de Investigación. Hospital Universitario Nuestra Señora de Candelaria. Santa Cruz de Tenerife.

16.30 h ¿Por qué (a veces) falla la meiosis? Lecciones de la levadura para evitar aneuploidías en los gametos Why does (sometimes) meiosis fail? Lessons from yeast to prevent gamete aneuploidy Pedro A. San-Segundo Instituto de Biología Funcional y Genómica. CSIC-Universidad de Salamanca. 17.15 h Plataformas de biología sintética para el descubrimiento y biosíntesis de productos naturales Synthetic biology platforms for natural product biosynthesis and discovery Christina Smolke Department of Bioengineering. Stanford University. EE. UU. 18.00 h Palabras finales Closing remarks Jack Pronk Coordinador del simposio.

El simposio se realizará sin interpretación simultánea

Inscripciones fundacionareces.es (Aforo limitado)

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