Alberto Carbonell Olivares
Email: acarbonell@ibmcp.upv.es
Teléfono: '+34 963 877 856
Extensión: 78681
Puesto: Investigador en Plantilla / Científico Titular CSIC
Grupo: Biotecnología de Pequeños RNAs de Plantas
Localización: 0.02
ORCID: 0000-0001-5628-6632
Biografía
Alberto Carbonell (AC) es Científico Titular del CSIC y dirige el grupo “Biotecnología de Pequeños ARN en Plantas” en el Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP) en Valencia, España. Su investigación se ha centrado en la biología del ARN en plantas, combinando enfoques básicos y aplicados para entender cómo los ARN regulan la expresión génica y controlan o inducen enfermedades. Actualmente trabaja en el desarrollo de herramientas de última generación basadas en pequeños ARN artificiales (art-sRNA) para silenciamiento génico selectivo y resistencia antiviral en plantas modelo y cultivos. Su objetivo a largo plazo es crear tecnologías de ARN no transgénico para mejorar la resiliencia y sostenibilidad de los cultivos, afrontando retos urgentes en agricultura. Con ciencia innovadora y colaboraciones de alto impacto, AC aspira a seguir impulsando avances en biotecnología vegetal para la seguridad alimentaria global.
AC se licenció en Ingeniería Agrónoma con mención en Biotecnología por la Universitat Politècnica de València (UPV) en 2001. Durante su doctorado en el IBMCP, bajo la supervisión de Ricardo Flores y Selma Gago, desarrolló herramientas basadas en ARN para conferir resistencia a viroides en plantas. En su primer posdoctorado en el Centro Nacional de Biotecnología (CNB–CSIC) en Madrid (laboratorio de Juan Antonio García) investigó determinantes de patogenicidad en proteínas virales. Más tarde, en la Oregon State University y en el Donald Danforth Plant Science Center (laboratorio de Jim Carrington) estudió interacciones de pequeños ARN con proteínas ARGONAUTE y desarrolló plataformas de diseño de art-sRNA de alto rendimiento. Estas herramientas, citadas en más de 40 publicaciones, se usan ampliamente en estudios de genómica funcional en plantas. Esta experiencia internacional consolidó su pericia en silenciamiento génico guiado por ARN y mecanismos de defensa antiviral. Desde su regreso al IBMCP en 2015 como Marie Curie Fellow, AC ha avanzado en el conocimiento de los complejos ARGONAUTE en regulación génica y defensa antiviral. Como investigador Ramón y Cajal, ha obtenido financiación competitiva nacional (proyectos RTI2018-095118-A-I00, PID2021-122186OB-100, PDC2022-133241-I00, CNS2022-135107) para optimizar tecnologías art-sRNA, mejorando rasgos como la floración y defensas antivirales en cultivos como el tomate.
AC es co-inventor de cuatro patentes relacionadas con la generación y uso de art-sRNA en plantas, lo que demuestra su vocación por transferir tecnologías innovadoras. Con un índice H de 25, ha publicado más de 40 artículos de alto impacto, capítulos de libros y un volumen editado. Ha presentado más de 70 comunicaciones en congresos (30 como ponente) y participado en más de 20 proyectos de investigación (10 como IP). Forma parte de los consejos editoriales de cinco revistas (37 registros de editor verificados) y ha realizado 60 revisiones por pares para 29 revistas. Ha evaluado más de 10 propuestas para agencias internacionales y 18 para nacionales, y participado en los comités de cinco tesis doctorales y 15 de máster. Ha coordinado dos congresos científicos. Actualmente supervisa a 2 investigadores postdoctorales, 2 doctorandos, 1 alumno de máster, 1 estudiante de fin de grado y 1 técnico de laboratorio; además, ha tutorado a 1 doctorando, 8 estudiantes de máster, 1 de fin de grado y 8 de grado, fomentando la próxima generación de científicos vegetales. Enseña en dos programas de máster y participa en actividades de divulgación, mostrando su compromiso con la difusión del conocimiento y el impacto social. Contribuye a la ciencia abierta publicando en acceso abierto, compartiendo más de 20 construcciones de ADN en Addgene y depositando más de 40 datasets de secuenciación en SRA o GEO. Además, mantiene colaboraciones internacionales y nacionales que impulsan la investigación innovadora y el desarrollo de biotecnologías vegetales basadas en ARN.
Publicaciones destacadas
* Corresponding author
** These authors contributed equally to this work.
2025
Ariel H. Tomassi**, María Juárez-Molina**, Adriana E. Cisneros, Ana Alarcia, Francesca Orlando, Sara Toledano-Franco, Silvia Presa, Antonio Granell, Alberto Carbonell* (2025). Precision RNAi in Tomato Using Synthetic Trans-Acting Small Interfering RNAs Derived From Minimal Precursors. bioRxiv. doi: 10.1101/2025.04.10.648111
María Juárez-Molina, Ana Alarcia, Anamarija Primc, Iván Ortega-Miralles, Adriana E. Cisneros, Alberto Carbonell* (2025). Gene Silencing in Plants by Artificial Small RNAs Derived from Minimal Precursors and Expressed via Tobacco Rattle Virus. bioRxiv. doi: 10.1101/2025.03.27.645721
Ariel H. Tomassi**, Ana Perea-García**, Guillermo Rodrigo, Javier Sánchez-Vicente, Adriana E. Cisneros, Marta Olmos, Amparo Andrés-Bordería, Lucio López-Dolz, José-Antonio Daròs, Lola Peñarrubia* and Alberto Carbonell* (2025). Arabidopsis thaliana Iron Superoxide Dismutase FeSOD1 Protects ARGONAUTE 1 in a Copper-Dependent Manner. bioRxiv. doi: 10.1101/2025.02.26.640378
Adriana E. Cisneros, Alberto Carbonell* (2025). A visual reporter system for analyzing small RNA-triggered local and systemic silencing of an endogenous plant gene. In: Plant MicroRNAs: Methods and Protocols, second edition (Ed. Stefan de Folter). Methods in Molecular Biology (in press) 2408: 227-242. Springer Protocols series, Humana Press, NY, USA. ISBN: 978-1-0716-4397-6.
Adriana E. Cisneros**, Ana Alarcia**, Juan José Llorens-Gámez, Ana Puertes, María Juárez-Molina, Anamarija Primc and Alberto Carbonell* (2025). Syn-tasiR-VIGS: Virus-Based Targeted RNAi in Plants By Synthetic Trans Acting Small Interfering RNAs Derived from Minimal Precursors. Nucleic Acids Research 53 (5): gkaf183.
2023
Adriana E. Cisneros, Tamara Martín-García, Anamarija Primc, Wojtek Kuziuta, Javier Sánchez-Vicente Verónica Aragonés, José-Antonio Daròs, Alberto Carbonell* (2023). Transgene-free virus-based gene silencing in plant by artificial microRNAs derived from minimal precursors. Nucleic Acids Research 51 (19): 10719–10736.
Adriana E. Cisneros, Purificación Lisón, Laura Campos, Joan Manel López-Tubau, Teresa Altabella, Albert Ferrer, José-Antonio Daròs, Alberto Carbonell* (2023). Down-regulation of Tomato STEROL GLYCOSYLTRANSFERASE 1 Perturbs Plant Development and Facilitates Viroid Infection. Journal of Experimental Botany 74 (5): 1564-1578.
Francesco Di Serio, Robert A. Owens, Beatriz Navarro, Pedro Serra, Ángel Emilio Martínez de Alba, Sonia Delgado, Alberto Carbonell, Selma Gago-Zachert (2023). Role of RNA silencing in plant-viroid interaction and in viroid pathogenesis. Virus Research 323. 198964.
2022
María-Carmen Marqués, Javier Sánchez-Vicente, Raúl Ruiz, Roser Montagud-Martínez, Rosa Márquez-Costa, Gustavo Gómez, Alberto Carbonell, José-Antonio Daròs*, Guillermo Rodrigo* (2022). Diagnostics of plant viral infections with CRISPR-Cas12a and CRISPR-Cas13d. ACS Synthetic Biology 11 (7): 2384-2393.
Adriana E. Cisneros, Ainhoa de la Torre-Montaña, Alberto Carbonell* (2022). Systemic silencing of an endogenous plant gene by two classes of mobile 21-nucleotide artificial small RNAs. The Plant Journal 110 (4): 1166-1181.
Lucio López-Dolz, Maria Spada, José-Antonio Daròs and Alberto Carbonell* (2022). Fine-tune control of plant gene expression by synthetic trans-acting small interfering RNAs. In: Plant Gene Silencing: Methods and Protocols (Eds. Kirankumar Mysore and Muthappa Senthil-Kumar). Methods in Molecular Biology 2408: 227-242. Springer Protocols series, Humana Press, NY, USA. ISBN: 978-1-0716-1875-2.
Alberto Carbonell* (2022). RNAi tools for controlling viroid diseases. Virus Research 198729.
Vicente Pallás, Carmen Hernández, Jose Francisco Marcos, José-Antonio Daròs, Beatriz Navarro, José Antonio Navarro, Marcos de la Peña, Selma Gago-Zachert, María Eugenia Gas, Alberto Carbonell, Carmelo López, Ángel Emilio Martínez de Alba, Francesco Di Serio, Pedro Moreno (2022). In memoriam of Ricardo Flores: the career, achievements, and legacy of an inspirational plant virologist. Virus Research 198718.
2021
Vicente Pallás Benet, Alberto Carbonell, Miguel Aranda, Blanca Landa del Castillo, Carlos López Herrera, Enrique Moriones Alonso, Juan A. Navas Cortés, Félix Ortego Alonso, Rafael Zas Arregui (2021). Plant health. Resistance to pests and diseases. In: Sustainable primary production (Eds. Enrique Olmos Aranda, Mónica Venegas Calerón), vol. 6: 85-105. CSIC Scientific Challenges: Towards 2030. Editorial CSIC. ISBN: 978-84-00-10748-2.
Adriana E. Cisneros, Ainhoa De la Torre-Montaña, Tamara Martín-García, Alberto Carbonell* (2021). Artificial small RNAs for functional genomics in plants. In: RNA-based technologies for functional genomics in plants (Eds. Guiliang Tang, Sachin Teotia, Xiaoqing Tang, Deepali Singh). Concepts and Strategies in Plant Sciences 16076: 1-29. Springer Nature. eBook ISBN: 978-3-030-64994-4.
2020
Minglei Yang, Hugh Woolfenden, Yueying Zhang, Xiaofeng Fang, Qi Liu, Maria Louisa Vigh, Jitender Cheema, Xiaofei Yang, Matthew Norris, Sha Yu, Hang Zhang, Alberto Carbonell, Peter Brodersen, Jiawei Wang, Caroline Dean, Yiliang Ding* (2020). RNA structure-dependent activation of endonuclease RISC promotes miRNA cleavage in vivo. Nucleic Acids Research 48 (15): 8767-8781.
Adriana E. Cisneros and Alberto Carbonell* (2020). Art-sRNAi for enhanced antiviral resistance in plants. Encyclopedia (ISSN: ISSN 2309-3366): https://encyclopedia.pub/1870
Lucio López-Dolz, Maria Spada, José-Antonio Daròs, Alberto Carbonell* (2020). Fine-tune control of targeted RNAi efficacy by plant artificial small RNAs. Nucleic Acids Research 48 (11): 6234-6250.
Adriana E. Cisneros and Alberto Carbonell* (2020). Artificial Small RNA-Based Silencing Tools for Antiviral Resistance in Plants. Plants 9 (6): 669.
Pedro Serra, Alberto Carbonell, Beatriz Navarro, Selma Gago-Zachert, Shifang Li, Francesco Di Serio*, Ricardo Flores* (2020). Symptomatic plant viroid infections in phytopathogenic fungi: a request for a critical reassessment. Proceedings of the National Academy of Science 117 (19): 10126-10128.
2019
Carbonell, A.*, Purificación Lisón and Daròs, J.A. (2019). Multi-targeting of viral RNAs with synthetic trans-acting small interfering RNAs enhances plant antiviral resistance. The Plant Journal 100: 720-737.
Cervera-Seco, L., Marqués, M.C., Sanz-Carbonell, A., Márquez-Molins, J., Carbonell, A., Daròs, J.A. and Gómez, G. (2019) Identification and characterization of a stress-responsive TAS3-derived tasiRNA in melon. Plant and Cell Physiology 60 (11): 2382-2393.
Carbonell, A.* and Daròs, J.A. (2019). Design, Synthesis, and Functional Analysis of Highly Specific Artificial Small RNAs With Antiviral Activity in Plants. In: Antiviral Resistance in Plants: Methods and Protocols (Eds. Kappei Kobayashi and Masamichi Nishiguchi). Methods in Molecular Biology 2028: 231-246.
Carbonell, A.* (2019). Secondary small interfering RNA-based silencing tools in plants: an update. Frontiers in Plant Science 10: 687.
Carbonell, A.* (2019). Design and high-throughput generation of artificial small RNA constructs for plants. In: Plant MicroRNAs: Methods and Protocols (Ed. Stephan de Folter). Methods in Molecular Biology 1932: 247-260.
Carbonell, A.*, López, C. and Daròs, J.A.* (2019). Fast-forward identification of highly effective artificial small RNAs against different Tomato spotted wilt virus isolates. Molecular Plant-Microbe Interactions 32 (2): 142-156.
2017
Carbonell, A. (ed) (2017). Plant Argonaute Proteins: Methods and Protocols. Methods in Molecular Biology, vol. 1640. Springer Protocols series, Humana Press, NY, USA. ISBN: 978-1-4939-7164-0.
Carbonell, A.* (2017). Plant ARGONAUTEs: features, functions and unknowns. In: Plant Argonaute Proteins: Methods and Protocols (Ed. Alberto Carbonell). Methods in Molecular Biology 1640: 1-21.
Carbonell, A.* (2017). Immunoprecipitation and high-throughput sequencing of ARGONAUTE-bound RNAs from plants. In: Plant Argonaute Proteins: Methods and Protocols (Ed. Alberto Carbonell). Methods in Molecular Biology 1640: 93-112.
Kénesi, E., Carbonell, A., Lózsa, R., Vértessy, B.* and Lakatos, L.* (2017) A viral suppressor of RNA silencing inhibits ARGONAUTE 1 function by precluding target RNA binding to pre-assembled RISC. Nucleic Acids Research 45 (13): 7736-7750.
Carbonell, A.* (2017). Artificial small RNA-based strategies for effective and specific gene silencing in plants. In: Plant Gene Silencing: Mechanisms and Applications (Ed. Tamas Dalmay), ch. 6, pp 110-127. CABI Biotechnology Series, CABI Publishing.
Carbonell, A.* and Daròs, J.A. (2017). Artificial microRNAs and synthetic trans-acting small interfering RNAs interfere with viroid infection. Molecular Plant Pathology 18 (5): 746-753.
Cordero, T., Cerdán, L., Carbonell, A., Katsarou, K., Kalantidis, K. and and Daròs*, J.A. (2017). Dicer-like 4 is involved in restricting the systemic movement of Zucchini yellow mosaic virus in Nicotiana benthamiana. Molecular Plant-Microbe Interactions 30 (1): 63-71.
2016
Carbonell, A.* (2016). El análisis de mutantes del hongo fitopatógeno Colletotrichum higginsianum deficientes en componentes clave de la maquinaria de silenciamiento génico revela la presencia inesperada de un nuevo micovirus. Virología 19 (2): 83-84.
Carbonell, A.*, García, J.A., Simón-Mateo, C. and Hernández, C. (2016). Plant virus RNA replication. In: eLS. John Wiley & Sons Ltd.
Carbonell, A.*, Carrington, J.C.C. and Daròs, J.A. (2016). Fast-forward generation of effective artificial small RNAs for enhanced antiviral defense in plants. RNA and Disease 3: e 1130.
Fahlgren, N.*, Hill, S.T., Carrington, J.C. and Carbonell, A.* (2016). P-SAMS: a web site for plant artificial microRNA and synthetic trans-acting small interfering RNA design. Bioinformatics 32 (1): 157-158.
2015
Carbonell, A.* (2015). Trading defense for vigour. Nature Plants 1 (11), 15174.
Carbonell, A.* and Carrington, J.C. (2015). Antiviral roles of plant ARGONAUTES. Current Opinion in Plant Biology 27: 111-117.
Carbonell A*., Fahlgren, N., Mitchell, S., Cox Jr., K.L., Reilly, K.C., Mockler, T.C. and Carrington, J.C.* (2015). Highly specific gene silencing in a monocot species by artificial microRNAs derived from chimeric MIRNA precursors. The Plant Journal 82 (6): 1061-1075.
Garcia-Ruiz, H.G., Carbonell, A., Hoyer, J.S., Fahlgren, N., Gilbert, K.B., Takeda, A., Giampetruzzi, A., Garcia-Ruiz, M.T., Lottes, M.M., Lowery, N., Martinez-Albaladejo, M.T. and Carrington, J.C.* (2015). Roles and programming of ARGONAUTE proteins during Turnip Mosaic Virus infection in Arabidopsis. PLOS Pathogens 11 (3): e1004755.
Flores, R.*, Minoia, S., Carbonell, A., Gisel, A., Delgado, S., López-Carrasco, A., Navarro, B. and Di Serio, F. (2015). Viroids, the simplest RNA replicons: how they manipulate their hosts for being propagated and how their hosts react for containing the infection. Virus Research 209: 136-145.
Shan, H., Pasin, F., Valli, A., Castillo Di Giacinto, C., Rajulu, C., Carbonell, A., Simón-Mateo, C., García*, J.A. and Rodamilans, B.* (2015). The Potyviridae P1a leader protease contributes to host range specificity. Virology 476, 264-270.
2014
Zhang, X., Niu, D., Carbonell, A., Wang. A., Lee, A., Tun, V., Wang, Z., Carrington, J.C., Chang, C.A. and Jin, H.* (2014). Argonaute PIWI domain and microRNA duplex structure regulate small RNA sorting in Arabidopsis. Nature Communications 5, 5468.
Gilbert, K.B., Fahlgren, N., Kasschau, K.D., Chapman, E. J., Carrington, J.C. and Carbonell, A.* (2014). Preparation of multiplexed small RNA libraries from plants. Bio-protocol 4 (21): e1275.
Minoia, S., Carbonell, A., Di Serio, F., Gisel, A., Carrington, J.C., Navarro, B.* and Flores, R.* (2014). Specific ARGONAUTES bind selectively small RNAs derived from Potato spindle tuber viroid and attenuate viroid accumulation in vivo. Journal of Virology 88 (20), 11933-11945.
Carbonell, A., Takeda, A., Fahlgren, N., Johnson, S.C., Cuperus, J.T. and Carrington, J.C.* (2014). New generation of artificial microRNA and synthetic trans-acting small interfering RNA vectors for efficient gene silencing in Arabidopsis. Plant Physiology 165 (1), 15-29.
2013
Carbonell, A., Maliogka, V.I., de Jesús Pérez, J., Salvador, B., San León, D., García, J.A.* and Simón-Mateo, C.* (2013). Diverse amino acid changes at specific positions in the N-terminal region of the coat protein allow Plum pox virus to adapt to new hosts. Molecular Plant-Microbe Interactions 26 (10), 1211-1224.
2012
Carbonell, A., Fahlgren, N, García-Ruíz, H., Gilbert, K.B., Montgomery T.A., Nguyen, T., Cuperus, J.T. and Carrington, J.C.* (2012). Functional analysis of three Arabidopsis ARGONAUTES using slicer-defective mutants. The Plant Cell 24 (9), 3613-3629.
Maliogka, V.I., Salvador, B., Carbonell, A., Sáenz, P., San León, D., Oliveros, J.C., Delgadillo, M.O., García, J.A.* and Simón-Mateo, C.* (2012). Virus variants with differences in the P1 protein coexist in a Plum pox viruspopulation and display particular host-dependent pathogenicity features. Molecular Plant Pathology 13 (8), 877-886.
Maliogka, V.I., Calvo, M., Carbonell, A., García, J.A.* and Valli, A.* (2012). Heterologous RNA silencing suppressors from both plant- and animal-infecting viruses support Plum pox virus infection. Journal of General Virology 93 (7), 1601-1611.
Carbonell, A., Flores, R.* and Gago, S.* (2012). Hammerhead ribozymes against virus and viroid RNAs. In: From Nucleic Acids Sequences to Molecular Medicine (Eds. Volker A. Erdmann and Jan Barciszewski), pp 411-427. RNA Technologies Series, Springer-Verlag.
Carbonell, A., Dujovny, G., García, J.A.* and Valli, A.* (2012). The Cucumber vein yellowing virus silencing suppressor P1b can functionally replace HCPro in Plum pox virus infection in a host-specific manner. Molecular Plant-Microbe Interactions 25 (2), 151-164.
2011
Carbonell, A., Flores, R. and Gago, S.* (2011). Trans-cleaving hammerhead ribozymes with tertiary stabilizing motifs: in vitro and in vivo activity against a structured viroid RNA. Nucleic Acids Research 39 (6), 2432-2444
2010
Cuperus, J.T., Carbonell, A., Fahlgren, N., Garcia-Ruiz, H., Burke, R.T., Takeda, A., Sullivan, C.M., Gilbert, S.D., Montgomery, T.A. and Carrington, J.C.* (2010). Unique functionality of 22-nt miRNAs in triggering RDR6-dependent siRNA biogenesis from target transcripts in Arabidopsis. Nature Structural Molecular Biology 17 (8), 997-1003.
2009
Flores, R.*, Gas, M.E., Molina-Serrano, D., Nohales, M.A., Carbonell, A., Gago, S., De la Peña, M. and Daròs, J.A. (2009). Viroid replication: rolling-circles, enzymes and ribozymes. Viruses 1 (2), 317-334.
2008
Carbonell, A., Martínez de Alba, A.E., Flores, R.* and Gago, S. (2008). Double-stranded RNA interferes in a sequence-specific manner with infection of representative members of the two viroid families. Virology 371 (1), 44-53.
Flores, R.*, Carbonell, A., Gago, S., Martínez de Alba, A.E., Delgado, S, Rodio, M.E. and Di Serio, F. (2008). Viroid-host interactions: a molecular dialogue between two uneven partners. In: Biology of Plant Microbe Interactions (Eds. M. Lorito, S.L. Woo and F. Scala), vol. 6, ch. 58, pp. 1-9. International Society for Molecular Plant-Microbe Interactions.
Flores, R.*, Carbonell, A., De la Peña, M., and Gago, S. (2008). RNAs autocatalíticos: ribozimas de cabeza de martillo. In: Herramientas Biotecnológicas en Fitopatología (Eds. V. Pallas, P. Rodríguez-Palenzuela, C. Escobar and J.F. Marcos), ch. 22, pp. 407-420. Mundi-Prensa-SEF.
2006
Carbonell, A., De la Peña, M., Flores, R.* and Gago, S. (2006). Effects of the trinucleotide preceding the self-cleavage site on eggplant latent viroid hammerheads: differences in co- and post-transcriptional self-cleavage may explain the lack of AUC in most natural hammerheads. Nucleic Acids Research 34 (19), 5613-5622.
2004
Flores, R.*, Delgado, S., Gas, M.E., Carbonell, A., Molina, D., Gago, S. and De la Peña M. (2004). Viroids: the minimal non-coding RNAs with autonomous replication. FEBS Letters. 567 (1), 42-48.