Gabriela Bernal Astrain, PhD
Stagiaire postdoctoral / Évolution des protéines
e-mail: gabriela.bernal-astrain.1 [at] ulaval.ca
Biographie
Je suis né et j’ai grandi à La Havane, la capitale de Cuba. Ayant grandi à Cuba, j’ai eu la chance incroyable d’être entouré d’une faune et d’une flore très variées, qui ont éveillé ma curiosité dès mon plus jeune âge. Des forêts tropicales aux magnifiques insectes et oiseaux, en passant par l’écosystème marin, j’ai eu la chance d’être entourée de modèles qui ont toujours encouragé ma curiosité et qui avaient toujours des livres à me proposer pour répondre à mes questions incessantes.
À l’adolescence, j’ai déménagé avec ma famille à Ottawa, en Ontario, où j’ai obtenu mon diplôme de premier cycle en biochimie et biotechnologie. Au cours de mes études de premier cycle, j’ai eu la chance incroyable de découvrir ce qu’était la recherche dans différents contextes. Au cours de l’été de ma première année, j’ai rejoint le laboratoire du Dr Alex Wong, où je me suis concentrée sur l’étude de l’adaptation des knock-outs de gènes uniques d’Escherichia coli en présence de pressions sélectives et de compromis de fitness liés à la résistance. J’ai continué à y travailler jusqu’à la fin de ma thèse de premier cycle, que j’ai également réalisée sous la supervision du Dr Wong.
J’ai également eu la chance de retourner à Cuba et de participer à un stage de recherche axé sur l’essai et le développement d’un biostimulant et d’un engrais à base de micro-organismes, désormais utilisé sur l’île, appelé LEBAME.
Au cours de mes études de premier cycle, un autre sujet m’a profondément fasciné : la signalisation cellulaire. Les mécanismes complexes par lesquels les protéines contrôlent la communication cellulaire et régulent les processus biologiques essentiels, ainsi que leur dérégulation dans une multitude de maladies humaines, ont captivé ma curiosité et m’ont incité à poursuivre des études supérieures. Mes travaux de doctorat à l’Institut de recherche en immunologie et en cancérologie (IRIC) ont porté sur la caractérisation des propriétés biochimiques des petites protéines GTPases, en particulier MRAS, afin de comprendre les relations structure-fonction et leur contribution au développement du cancer.
Dans le cadre de ces travaux passionnants, nous avons découvert que cette GTPase apparentée à RAS est en fait une pseudo-enzyme, malgré sa forte homologie séquentielle et structurelle avec des oncoprotéines bien étudiées. Nos découvertes tout au long du projet MRAS ont ravivé la curiosité pour l’évolution que j’avais développée pendant mes études de premier cycle. Afin de mieux comprendre l’évolution de MRAS en tant que pseudo-GTPase, j’ai commencé à étudier les caractéristiques biochimiques des orthologues RAS de C. elegans, un organisme modèle qui a joué un rôle considérable dans l’élucidation de la fonction RAS et des voies de signalisation RAS.
J’ai trouvé cet aspect de ma recherche particulièrement fascinant, car j’avais trouvé un moyen, bien que sous un angle différent, de revenir aux questions de pression évolutive et de coévolution dans les systèmes biologiques. Cela m’a ensuite conduit à me lancer dans mon travail postdoctoral au laboratoire Landry, que j’ai rejoint en juillet 2025. Je suis ravi de faire le lien entre le monde de l’évolution, désormais dans la levure, et toutes les connaissances en biochimie et biophysique des protéines que j’ai acquises au cours de mes travaux de doctorat. J’espère que grâce à ces recherches, nous pourrons mieux comprendre comment les voies de signalisation et les interactions protéine-protéine évoluent et découvrir les bases moléculaires qui sous-tendent cette évolution.
Intérêts de recherche
Je m’intéresse particulièrement à la compréhension de l’évolution et du fonctionnement des systèmes de signalisation cellulaire au niveau moléculaire. Je suis particulièrement fascinée par les mécanismes complexes par lesquels les protéines contrôlent la communication cellulaire et par la manière dont ces systèmes sont façonnés par les pressions évolutives au fil du temps. À travers mes travaux, je cherche à établir un lien entre la biologie évolutive, la biochimie des protéines et la biophysique afin de découvrir les principes fondamentaux qui régissent l’évolution des voies de signalisation et des interactions protéine-protéine.
Publications

Bernal Astrain, Gabriela, Regina Strakhova, Chang Hwa Jo, Emma Teszner, Ryan Killoran, and Matthew J. Smith (2025). The small GTPase MRAS is a broken switch. Nature Communications, Volume 16, Issue 1, 2025, 647

Singh, Swati, Gabriela Bernal Astrain, Ana Maria Hincapie, Marilyn
Goudreault, and Matthew J. Smith (2024). Complex interplay between RAS
GTPases and RASSF effectors regulate subcellular localization of YAP. EMBO reports, Volume 25, Issue 8, 2024, Pages 3574-3600.

Quirion, Laura, Amélie Robert, Jonathan Boulais, Shiying Huang, Gabriela Bernal Astrain, Regina Strakhova, Chang Hwa Jo et al (2024). Mapping the global interactome of the ARF family reveals spatial organization in cellular signaling pathways. Journal of Cell Science, Volume 137, Issue 9, 2024, jcs262140.

Bernal Astrain, Gabriela, Maya Nikolova, and Matthew J. Smith (2022), Functional diversity in the RAS subfamily of small GTPases. Biochemical Society Transaction, Volume 50, Issue 2, 2022, Pages 921-93

Prabh Basra, Ahlam Alsaadi, Gabriela Bernal-Astrain, Michael Liam
O’Sullivan, Bryn Hazlett, Leah Marie Clarke, Andrew Schoenrock, Sylvain
Pitre, Alex Wong (2018), Fitness Tradeoffs of Antibiotic Resistance in
Extraintestinal Pathogenic Escherichia coli. Genome Biology and Evolution,
Volume 10, Issue 2, February 2018, Pages 667–679
