David S. Holmes

Investigador Principal y Profesor Titular

Extremophile Genomics and Astrobiology Laboratory

Doctor en Bioquímica, California Institute of Technology, USA.

dsholmes2000@yahoo.com

Líneas de Investigación

  • Extremophile genomics
  • Cell adaptations in extreme environments
  • Thermodynamic limits of life
  • Astrobiology

Astrobiology Lab

Estamos estudiando la evolución de microorganismos (extremófilos) que viven en ambientes de carácter extremo, como alta temperatura, pH ácido y alto contenido de sal. Los extremófilos exhiben muchas características interesantes que no solo son de interés fundamental, sino que también los hacen útiles en muchas aplicaciones biotecnológicas. Por ejemplo, entender su capacidad para usar hidrógeno, hierro y azufre como fuentes de energía ayuda a generar modelos de la aparición de la vida en la Tierra y proporciona una idea del potencial de vida en exoplanetas y lunas (Astrobiología). El análisis de sus inusuales capacidades fisiológicas también está mejorando nuestra comprensión de cómo algunos extremófilos pueden operar como un consorcio para liberar cobre en operaciones de biominería industrial (biolixiviación).

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Biografía

David Holmes es profesor titular en el Centro de Genómica y Bioinformática, en la Universidad Mayor, donde es director del Laboratorio de Genómica y Astrobiología Extremofílica. Recibió una licenciatura (Genética, honores de primera clase) del Trinity College de Dublín, Irlanda y un doctorado en Bioquímica del Instituto de Tecnología de California, EE. UU. Hizo una investigación postdoctoral en el Departamento de Química e Ingeniería Química de Caltech. Luego ocupó varios puestos académicos desde profesor asistente hasta profesor titular en los Estados Unidos y también trabajó durante 6 años en los laboratorios de investigación y desarrollo de General Electric. El Dr. Holmes tiene más de 180 publicaciones. Uno de sus trabajos se convirtió en un clásico de citas científicas. Ha graduado 40 estudiantes de maestría y doctorado y ha servido en numerosos consejos editoriales y científicos.

La investigación actual de David se centra en la genómica de los extremófilos, incluidos los que viven en entornos con pH ultra bajo, alta temperatura y alta concentración de sal. Las preguntas de investigación incluyen i) ¿cuáles son los límites termodinámicos de la vida? ii) ¿cómo puede una comprensión de los extraordinarios metabolismos de los extremófilos sugerir modelos para el surgimiento de la vida en la Tierra? y iii) ¿cómo se pueden usar los ambientes extremos en la Tierra como sustitutos para buscar hábitats potenciales para la vida en exoplanetas y lunas?

Los premios de David incluyen una beca Helen G. y Arthur McCallum; una beca Lucy Mason Clark; una beca Damon Runyon; Miembro del Panel Asesor de ADN Recombinante al Gobernador del Estado de Nueva York; Consejo Científico Asesor, Museo Internacional de la Vida, Boston; Panel de revisión de NSF; Investigador visitante de las Naciones Unidas en India, Chile y Rusia; Premio Kings Mille Jones en Ciencias Naturales; Premio al Logro Life Time en Biotecnología (Indonesia); Premio Life Time Achievement en Bioinformática (España); Ha sido citado como uno de los científicos más influyentes en el desarrollo de la bioinformática en América Latina y fue elegido miembro de la Academia Estadounidense de Microbiología en 2015.

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Publicaciones seleccionadas

Evolution of Predicted Acid Resistance Mechanisms in the Extremely Acidophilic Leptospirillum Genus. Eva Vergara, Gonzalo Neira, Carolina González, Diego Cortez, Mark Dopson and David S. Holmes. Genes 2020, 11(4), 389; https://doi.org/10.3390/genes1...

Héctor Osorio, Erin Mettert, Patricia Kiley, Mark Dopson, Eugenia Jedlicki and David S. Holmes. Identification and Unusual Properties of the Master Regulator FNR in the Extreme Acidophile Acidithiobacillus ferrooxidans. Front. Microbiol., 10 (2019): 1642.

Mario Esparza, Eugenia Jedlicki, Carolina González, Mark Dopson, and David S. Holmes. Uptake and Assimilation of Inorganic Carbon in Extremely Acidic Environments: Case of the Polyextremophile Acidithiobacillus ferrooxidans. Front. Microbiol., 04 April 2019 | https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.00603.

Himel Nahreen Khaleque, Carolina González, Raihan Shafique, Anna Kaksonen, David S Holmes, Elizabeth Lindsay Watkin. Uncovering the Mechanisms of Halotolerance in the Extremely Acidophilic Members of the Acidihalobacter Genus through Comparative Genome Analysis. Front. Microbiol., 2019 Feb 8;10:155. doi: 10.3389/fmicb.2019.00155. eCollection 2019.

Himel N. Khaleque, Carolina González, Anna H. Kaksonen, Naomi J. Boxall, David S. Holmes and Elizabeth L.J. Watkin. Genome-based classification and renaming of two extremely acidophilic, iron- and sulfur-oxidizing halophiles 'Acidihalobacter prosperus' strain V6 and 'Acidihalobacter ferrooxidans' strain V8 as two new species, Acidihalobacter aeoliana sp. nov., and Acidihalobacter vulcanensis sp. nov., respectively. Int J Syst Evol Microbiol. 2019 Mar 5. doi: 10.1099/ijsem.0.003313.

Jorquera R, González C, Clausen P, Petersen B, Holmes DS. Improved ontology for eukaryotic single-exon coding sequences in biological databases. Database (Oxford), 1; 2018:1-6.

Francisco Issotta, Paulo C. Covarrubias, Ana Moya-Beltrán, Sören Bellenberg, Christian Thyssen, Wolfgang Sand, Harold Nuñez, Cristóbal Mena, David S. Holmes, Raquel Quatrini and Mario Vera. 16S rRNA and Multilocus Phylogenetic Analysis of the Iron Oxidizing Acidophiles of the Acidiferrobacteraceae Family. Solid State Phenomena 262:339-343, (2017). ISSN 1662-9787. Trans Tech Publications, Switzerland.

Matias Castro, Ana Moya-Beltrán, Paulo C. Covarrubias, Mónica González, Francisco Issotta, Oscar A. Salgado, Lillian G. Acuña, Gonzalo Encina, David S Holmes, David Barrie Johnson, Raquel Quatrini. Draft genome sequence of Acidithiobacillus albertensis DSM14366 type strain. Standards in Genomic Sciences 12:77 (2017).

Raquel Quatrini; Lorena Escudero; Ana Moya-Beltrán; Pedro A. Galleguillos; Francisco Issotta; Mauricio Acosta; Juan Pablo Cárdenas; Harold Nuñez; David S. Holmes; Cecilia Demergasso. Draft genome sequence of Acidithiobacillus thiooxidans CLST isolated from the acidic hypersaline Gorbea salt flat in northern Chile. Standards in Genomic Sciences, 12:84 (2017).

Braulio Valdevenito-Maturana, Jose Antonio Reyes-Suarez, Jaime Henriquez, David S. Holmes, Raquel Quatrini, Ehmke Pohl, Mauricio Arenas-Salinas. MUTANTELEC: an In Silico Mutation Simulation Platform for Comparative Electrostatic Potential Profiling of Proteins. J. of Computational Chemistry 38, 467–474, (2017).

Mark Dopson, David S Holmes, Marcelo Lazcano, Timothy J McCredden, Kieran T Mulroney, Elizabeth LJ Watkin. Multiple osmotic stress responses in Acidihalobacter prosperous results in a greater tolerance to chloride ions than in Acidithiobacillus ferrooxidans. Front. Microbiol., 05 January, doi.org/10.3389/fmicb.2016.02132 (2017).

Sophie R. Ullrich, Anja Poehlein, Carolina González, Judith S. Tischler, Francisco Ossandon, Rolf Daniel, David S. Holmes, Michael Schlömann, Martin Mühling. Gene loss and horizontal gene transfer contributed to the genome evolution of the extreme acidophile “Ferrovum”. Front. Microbiol. 7:797. doi: 10.3389/fmicb.2016.00797 (2016).

J. P. Cárdenas, R. Quatrini and D. S. Holmes. Genomic and Metagenomic Challenges and Opportunities for Bioleaching: a mini-review. Res Microbiol. Sep;167(7):529-38 (2016).

Carolina González†, Marcelo Lazcano†, Jorge Valdés and David S. Holmes. Bioinformatic Analyses of Unique (Orphan) Core Genes of the Genus Acidithiobacillus: Functional Inferences and Use as Molecular Probes for Genomic and Metagenomic/Transcriptomic Interrogation. Front. Microbiol. 7:2035. doi: 10.3389/fmicb.2016.02035 (2016).

Jorquera R., Ortiz R., Ossandon F., Cárdenas J.P., Sepúlveda R and Holmes D. S. SinEx DB: A Database for Single Exon Coding Sequences in Mammalian Genomes. DataBase, baw095 doi:10.1093/database/baw095 (2016).

Juan Pablo Cárdenas, Raquel Quatrini and David S. Holmes. Aerobic lineages of the oxidative stress response protein rubrerythrin emerged in an ancient microaerobic, (hyper)thermophilic environment. Front Microbiol. Nov 18; 7:1822 (2016).

Alberto J.M. Martin, Calixto Dominguez, J. Sebastian Contreras-Riquelme, David S. Holmes, Tomas Perez-Acle. A graphlet-based metric for the comparison of dynamic Gene Regulatory Networks. Plos One. Oct 3;11(10):e0163497 (2016).

Francisco Issotta, Pedro Galleguillos, Ana Moya-Beltrán, Carol S. Davis-Belmar, George Rautenbach, Paulo C. Covarrubias, Mauricio Acosta G., Francisco J. Ossandon, Yasna Contador, David S. Holmes, Sabrina Marín-Eliantonio, Raquel Quatrini, Cecilia Demergasso. Draft genome sequence of chloride-tolerant Leptospirillum ferriphilum Sp-Cl from industrial bioleaching operations in northern Chile. Stand Genomic Sci. 2016 Feb 27;11:19. eCollection (2016).

Sophie R. Ullrich, Anja Poehlein, Carolina González, Judith S. Tischler, Francisco Ossandon, Rolf Daniel, David S. Holmes, Michael Schlömann, Martin Mühling. Genome Analysis of the Biotechnologically Relevant Acidophilic Iron Oxidising Strain JA12 Indicates Phylogenetic and Metabolic Diversity within the Novel Genus “Ferrovum”. PLoS One. 2016 Jan 25;11(1): e0146832. doi: 10.1371


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