Caracterización de cepas de Escherichia coli con fenotipos de multirresistencia inducidos o seleccionados in vitro con antimicrobianos o con fármacos no antimicrobianos : tesis doctoral

Programa de Doctorado: Sanidad Animal

Los fenotipos y subespecies de Gallotia atlantica

[ES] El lagarto atlántico (Gallotia atlantica), el más pequeño de todos los lacértidos que existen en el archipiélago Canario (López-Jurado, 1991), es probablemente también el más polimórfico. Su enorme plasticidad morfológica se manifiesta especialmente en su tamaño y colorido (López-Jurado y Mateo, 1992), y en caracteres folidóticos como el número de poros femorales, o el de escamas en el collar o en el dorso (Bischoff, 1985; Castroviejo et al., 1985).

Transferrina y su posible relación con producción de gonadotrofina corionica equina

La gonadotrofina corionica equina (eGC) es una hormona glicoproteica producida por las células del trofoblasto fetal que invaden el endometrio uterino. La elevada actividad de esta hormona en la estimulación del desarrollo folicular y su alta persistencia in vivo permite que sea usada como agente estimulante en especies heterólogas. El objetivo del presente estudio consistió en evaluar la posible asociación entre un marcador genético y el nivel de eGC. Como marcador genético se seleccionó a la transferrina, ya que por su función biológica está relacionada con el estado general del animal y del endometrio en particular. El plantel en estudio estaba compuesto por caballos mestizos, destinados a la producción de la hormona. Los mismos fueron seleccionados para realizarse cruzamientos dirigidos teniendo en cuenta el genotipo para el locus de las transferrinas, permitiendo conocer el alelo obligado en la cría (dado por herencia paterna). El nivel de hormona producido se calculó mediante el método de enzimoinmunoensayo (EIE). Mientras que para la determinación de los alelos de transferrina se empleó la técnica de electroforesis en geles de poliacrilamida según el método PAGE . Una vez obtenida la información de las variantes que presentaban los individuos para el locus de transferrina, se analizó la posible asociación entre los marcadores genéticos y la producción de eGC, mediante el método de ANOVA multifactorial. A partir de los resultados obtenidos, pudieron elaborarse las siguientes conclusiones: 1) La transferrina evidenció diferencias significativas tanto a nivel fenotípico, como en la presencia/ausencia de los alelos F1 y H. La presencia del alelo F1 se encontró asociado con una mayor producción de eGC. Por el contrario la presencia del alelo H está relacionada con un menor nivel de producción de la hormona. 2) En las yeguas homocigotas para transferrina, se encontró una disminución de la producción de eGC, conforme avanzaba la edad del animal analizado. Este hecho no se observó en las yeguas heterocigotas para el mismo locus. 3) Los fenotipos homocigotas para el alelo F2 presentaron una menor producción de la hormona que los individuos que portaban ese mismo alelo en combinación con D, H o R. A pesar del desarrollo conceptual y metodológico de la mejora genética animal, la selección asistida por marcadores es un área poco transitada en la actualidad. Por lo tanto, aunque preliminar resulta un aporte original, teniendo en cuenta el escaso desarrollo de este tipo de trabajos en equinos y más específicamente en el ámbito de la producción.

Desarrollo de un sistema de genotipado para la aplicación en el "trastorno por déficit de atención con hiperactividad" y su farmacogenética

372 p. : il., graf.

Manipulación de la senescencia de alfalfa (Medicago sativa L.) por ingeniería genética

En plantas forrajeras como la alfalfa, la senescencia foliar produce tanto una pérdida de la biomasa de forraje como una reducción de la calidad del mismo. Una estrategia molecular para retrasar la senescencia mediante la ingeniería genética se basa en la expresión de la secuencia codificante de la isopentenil transferasa (ipt), enzima clave en la biosíntesis de citoquininas. Para lograrlo resulta crítico la utilización de promotores con expresión no constitutiva que permitan la producción sitio-específica y autorregulada de citoquininas. La manipulación de la senescencia constituye un objetivo particularmente atractivo en especies forrajeras. Se transformaron clones de alfalfa con las construcción AtMYB32-ipt, se logró la regeneración de 3 plantas transgénicas, las cuales fueron confirmadas por PCR al amplificar el transgen ipt. La expresión del transgen se confirmó por RT-PCR y a través de la técnica de Southern blot se observó un patrón de inserción múltiple. También se estableció el patrón de expresión de la construcción AtMYB32-gus, la cual se limitó a los tejidos vasculares, con cierta variabilidad de expresión en la parte aérea las plantas. Los fenotipos observados en las plantas AtMYB32-ipt fueron desde plantas normales a plantas que perdieron la dominancia apical con raíces necrosadas en su mayoría. Se evaluó la senescencia foliar a través de bioensayos de hojas de plantas que incorporaron el transgen ipt y plantas que no lo incorporaron, se observó una senescencia foliar retrasada en plantas transgénicas, se cuantificó dicho retraso a través de los contenidos de clorofila a y b, proteínas foliares totales y cambios en el perfil de las proteínas foliares en geles SDS-PAGE (subunidad mayor de Rubisco). Se observó a los 35 días un mayor contenido de clorofila a y b, proteínas foliares y una mayor intensidad de las bandas de la subunidad mayor de Rubisco en las plantas que incorporaron el transgen ipt

Caracterización ecofisiológica de líneas elite de trigo : identificación de atributos vinculados con el rendimiento potencial

Las actuales tasas de progreso en rendimiento de trigo son inferiores a las requeridas para satisfacer la demanda de alimentos proyectada. Hasta la fecha las mejoras del rendimiento potencial han sido basadas en la selección por rendimiento per se, sin embargo hay evidencias de que criterios de selección indirecta basados en atributos fisiológicos asociados al rendimiento podrían acelerar el progreso de mejoramiento. Para ello, es necesario identificar estos atributos y comprender su base genética a fin de facilitar su incorporación en nuevos genotipos. En este sentido, una evaluación fenotípica correcta y detallada resulta ser el factor limitante a la hora de incrementar nuestro conocimiento sobre los atributos fisiológicos que determinan el rendimiento potencial. El objetivo general del trabajo fue realizar la fenotipificación de un set de líneas elite de trigo primaveral (denominadas CIMCOG) proveniente de CIMMYT, de modo de caracterizar la variabilidad genotípica e identificar atributos fisiológicos asociados con el rendimiento y sus componentes numéricos y fisiológicos. El set de líneas CIMCOG se evaluó a campo, sin limitaciones hídrico-nutricionales, ni bióticas, bajo un diseño alfa lattice con 2 repeticiones. El set de líneas presentó baja variabilidad en el tiempo a antesis debido a que se encontraron en el rango de 54-58 días con una diferencia (aproximadamente 4 días), demostrando que es un set adecuado para identificar atributos favorables para aumentar el rendimiento. La biomasa fue el principal componente fisiológico que explicó los cambios en el rendimiento y estuvo asociada a cambios en la eficiencia de uso de la radiación (EUR), mientras que la variación en el índice de cosecha fue sustancialmente menor que la observada en biomasa. El número de granos por unidad de área fue el principal componente que explicó las variaciones en el rendimiento, siendo el número de espigas por unidad de área su principal determinante. Teniendo en cuenta este set de genotipos, futuros progresos en el rendimiento de trigo podrían estar asociados a mejoras en la EUR y a un mayor establecimiento de espigas, lo cual requiere una mayor comprensión de aspectos

Variabilidad genética de poblaciones de Melampsora spp. agente causal de la roya del álamo, en la zona del Delta Inferior del río Paraná

En la zona del Delta del Paraná, Argentina, el cultivo de álamo constituye el principal recurso productivo y económico. La roya del álamo, producida por especies de Melampsora spp., es la enfermedad fúngica de mayor importancia económica por su carácter epidemiológico. El cultivo de un limitado número de clones, altamente especializados y ecológicamente inestables, provocan la evolución de distintos patosistemas generando el reemplazo de ciertos clones por otros más resistentes. El objetivo de este trabajo fue estudiar la variabilidad genética molecular de la especie Melampsora, sobre 32 aislamientos de ejemplares pertenecientes a clones de Populus spp. durante los años 2007, 2008 y 2009, utilizando las técnicas de AFLPs y SSRs. La utilización de AFLPs permitió diferenciar 32 fenotipos moleculares, mostrando variabilidad genética en la población, mientras que a partir de la utilización de SSRs se confirmó la presencia de M. medusae y M. larici-populina en la zona de estudio. El análisis de agrupamientos (UPGMA) a partir de AFLPs permitió distinguir la cepa de Populus nigra del resto quedando como unidad aislada, a su vez se pudieron identificaron tres clusters de aislamientos provenientes de Populus deltoides, con tendencia a agruparse por origen genético y origen geográfico. El análisis de AMOVA confirmó las diferencias significativas para dichos agrupamientos. Los resultados del presente estudio confirman la existencia de variabilidad genética para los marcadores

Efecto modificador de genes supresores de la expresión fenotípica del floury-a en maíz

p.65-77

Nucella lapillus: imposex transcriptome analysis and phenotypic plasticity

O conhecimento de mecanismos de genómica funcional tem sido maioritariamente adquirido pela utilização de organismos modelo que são mantidos em condições laboratoriais. Contudo, estes organismos não reflectem as respostas a alterações ambientais. Por outro lado, várias espécies, ecologicamente bem estudadas, reflectem bem as interacções entre genes e ambiente mas que, das quais não existem recursos genéticos disponíveis. O imposex, caracterizado pela superimposição de caracteres sexuais masculinos em fêmeas, é induzido pelo tributilestanho (TBT) e trifenilestanho (TPT) e representa um dos melhores exemplos de disrupção endócrina com causas antropogénicas no ambiente aquático. Com o intuito de elucidar as bases moleculares deste fenómeno, procedeu-se à combinação das metodologias de pirosequenciação (sequenciação 454 da Roche) e microarrays (Agilent 4*180K) de forma a contribuir para um melhor conhecimento desta interacção gene-ambiente no gastrópode Nucella lapillus, uma espécie sentinela para imposex. O trancriptoma de N. lapillus foi sequenciado, reconstruído e anotado e posteriormente utilizado para a produção de um “array” de nucleótidos. Este array foi então utilizado para explorar níveis de expressão génica em resposta à contaminação por TBT. Os resultados obtidos confirmaram as hipóteses anteriormente propostas (esteróidica, neuroendócrina, retinóica) e adicionalmente revelou a existência de potenciais novos mecanismos envolvidos no fenómeno imposex. Evidência para alvos moleculares de disrupção endócrina não relacionados com funções reprodutoras, tais como, sistema imunitário, apoptose e supressores de tumores, foram identificados. Apesar disso, tendo em conta a forte componente reprodutiva do imposex, esta componente funcional foi a mais explorada. Assim, factores de transcrição e receptores nucleares lipofílicos, funções mitocondriais e actividade de transporte celular envolvidos na diferenciação de géneros estão na base de potenciais novos mecanismos associados ao imposex em N. lapillus. Em particular, foi identificado como estando sobre-expresso, um possível homólogo do receptor nuclear “peroxisome proliferator-activated receptor gamma” (PPARγ), cuja função na indução de imposex foi confirmada experimentalmente in vivo após injecção dos animais com Rosiglitazone, um conhecido ligando de PPARγ em vertebrados. De uma forma geral, os resultados obtidos mostram que o fenómeno imposex é um mecanismo complexo, que possivelmente envolve a cascata de sinalização envolvendo o receptor retinoid X (RXR):PPARγ “heterodimer” que, até à data não foi descrito em invertebrados. Adicionalmente, os resultados obtidos apontam para alguma conservação de mecanismos de acção envolvidos na disrupção endócrina em invertebrados e vertebrados. Finalmente, a informação molecular produzida e as ferramentas moleculares desenvolvidas contribuem de forma significativa para um melhor conhecimento do fenómeno imposex e constituem importantes recursos para a continuação da investigação deste fenómeno e, adicionalmente, poderão vir a ser aplicadas no estudo de outras respostas a alterações ambientais usando N. lapillus como organismo modelo. Neste sentido, N. lapillus foi também utilizada para explorar a adaptação na morfologia da concha em resposta a alterações naturais induzidas por acção das ondas e pelo risco de predação por caranguejos. O contributo da componente genética, plástica e da sua interacção para a expressão fenotípica é crucial para compreender a evolução de caracteres adaptativos a ambientes heterogéneos. A contribuição destes factores na morfologia da concha de N. lapillus foi explorada recorrendo a transplantes recíprocos e experiências laboratoriais em ambiente comum (com e sem influência de predação) e complementada com análises genéticas, utilizando juvenis provenientes de locais representativos de costas expostas e abrigadas da acção das ondas. As populações estudadas são diferentes geneticamente mas possuem o mesmo cariótipo. Adicionalmente, análises morfométricas revelaram plasticidade da morfologia da concha em ambas as direcções dos transplantes recíprocos e também a retenção parcial, em ambiente comum, da forma da concha nos indivíduos da F2, indicando uma correlação positiva (co-gradiente) entre heritabilidade e plasticidade. A presença de estímulos de predação por caranguejos estimulou a produção de conchas com labros mais grossos, de forma mais evidente em animais recolhidos de costas expostas e também provocou alterações na forma da concha em animais desta proveniência. Estes dados sugerem contra-gradiente em alterações provocadas por predação na morfologia da concha, na produção de labros mais grossos e em níveis de crescimento. O estudo das interacções gene-ambiente descritas acima demonstram a actual possibilidade de produzir recursos e conhecimento genómico numa espécie bem caracterizada ecologicamente mas com limitada informação genómica. Estes recursos permitem um maior conhecimento biológico desta espécie e abrirão novas oportunidades de investigação, que até aqui seriam impossíveis de abordar.

Differential requirements of aPKC activity within different epithelial tissues

Epithelial tissues are essential during morphogenesis and organogenesis. During development, epithelial tissues undergo several different remodeling processes, from cell intercalation to cell change shape. An epithelial cell has a highly polarized structure, which is important to maintain tissue integrity. The mechanisms that regulate and maintain apicobasal polarity and epithelial integrity are mostly conserved among all species and in different tissues within the same organism. aPKC-PAR complex localizes in the apical domain of polarized cells, and its function is essential for apicobasal polarization and epithelial integrity. In this work we characterized two novel alleles of aPKC: a temperature sensitive allele (aPKCTS), which has a point mutation on a kinase domain, and another allele with a point mutation on a highly conserved amino acid within the PB1 domain of aPKC (aPKCPB1). Analysis of the aPKCTS mutant phenotypes, lead us to propose that during development different epithelial tissues have differential requirements of aPKC activity. More specifically, our work suggests de novo formation of adherens junctions (AJs) is particularly sensitive to sub-optimal levels of apkc activity. Analysis of the aPKCPB1 allele, suggests that aPKC is likely to have an apical structural function mostly independent of its kinase activity. Altogether our work suggests that although loss of aPKC function is associated to similar epithelial phenotypes (e.g., loss of apicobasal polarization and epithelial integrity), the requirements of aPKC activity within these tissues are nevertheless likely to vary.

Estudio molecular de los genes cdkn1b y cited2 en mujeres con falla ovárica prematura idiopática

En los últimos años el aumento sustancial de la incidencia de la infertilidad humana ha convertido esta patología en un problema real de salud pública: alrededor del 15% de las parejas consultan por esta causa. Entre las causas femeninas de infertilidad, la falla ovárica prematura (FOP) es extremadamente frecuente puesto que afecta entre el 1 y el 3% de las mujeres de la población general. Múltiples etiologías de FOP se han descrito (e.g. autoinmunes, infecciosas, iatrogénicas) pero desafortunadamente en más de 80% de los casos no se conocen las causas, lo que sugiere mecanismos genéticos subyacentes. Algunas causas genéticas se han descrito, especialmente relacionadas con formas sindrómicas de la enfermedad (e.g. síndromes de Turner y BPES). En estos casos se evidencian principalmente alteraciones cromosómicas y mutaciones específicas en genes participantes en la foliculogénesis. En otros casos, la presentación de la enfermedad es aislada y se relaciona con mutaciones en genes específicos localizados en los autosomas y en el cromosoma X. Sin embargo, la complejidad genética, la baja heredabilidad y el carácter cuantitativo de los fenotipos asociados a la reproducción en los mamíferos implica que en casos fisiológicos y patológicos (hipofertilidad e infertilidad) cientos de genes participen en una red de sutil regulación. En este contexto, recientemente se han propuesto una cantidad significativa de genes candidato para la FOP. Por consiguiente el estudio de genes potencialmente candidatos en la etiología de la FOP por aproximaciones gen candidato, entre ellos CDKN1B y CITED2, es de especial interés en la comprensión de los mecanismos subyacentes de esta en enfermedad. Además, es una etapa necesaria en la búsqueda de nuevos marcadores de esta patología que permitan en un futuro mejorar el asesoramiento genético y proponer alternativas terapéuticas. Durante este trabajo de tesis nos hemos focalizado en la búsqueda de variantes en la secuencia codificante de CDKN1B y CITED2 en mujeres FOP. Nuestros resultados sugieren que estos genes son dos nuevos factores etiológicos de la enfermedad.

Identificación y caracterización de las mutaciones en el gen GAA en pacientes colombianos afectados por la enfermedad de Pompe

La Enfermedad de Pompe (EP) es un desorden metabólico caracterizado por la deficiencia de alfa-glucosidasa acida (GAA), una enzima que cataliza la hidrolisis de las uniones glucosidicas α-1.4 y α-1,6 de glucógeno. Esta deficiencia resulta en acumulación de glucógeno en todos los tejidos, especialmente en musculo esquelético. Los pacientes con EP muestran un gran espectro de fenotipos con respecto a la edad de inicio, progresión de la enfermedad, severidad y tasa de progresión a muerte. El curso clínico de la enfermedad es principalmente determinado por la naturaleza de las variaciones genéticas de GAA quellevan a diferentes grados de deficiencia enzimática. Hasta la fecha alrededor de 400 distintas variaciones en la secuencia de GAA han sido descritas, y en algunos casos la correlación genotipo-fenotipo no es claramente evidente. En este estudio se describe el primer análisis genético y clínico de pacientes colombianos con EP en 13 individuos afectados. La secuenciación directa del gen GAA, revelo ocho distintas mutaciones relacionadas con la etiología de EP incluyendo dos nuevas mutaciones missense c.1106T>C (p.Leu369Pro) y c.2236T >C (p. Trp746Arg). Estudios funcionales in vitro mostraron que los cambios estructurales conferidos por ambas mutaciones no inhiben la síntesis del precursor de GAA de 110 KD pero afectan el procesamiento y el transporte intra-celular de la proteína.

Functional studies of the deubiquitinating enzymes USP19, USP4 and UCH-L1

El marcaje de proteínas con ubiquitina, conocido como ubiquitinación, cumple diferentes funciones que incluyen la regulación de varios procesos celulares, tales como: la degradación de proteínas por medio del proteosoma, la reparación del ADN, la señalización mediada por receptores de membrana, y la endocitosis, entre otras (1). Las moléculas de ubiquitina pueden ser removidas de sus sustratos gracias a la acción de un gran grupo de proteasas, llamadas enzimas deubiquitinizantes (DUBs) (2). Las DUBs son esenciales para la manutención de la homeostasis de la ubiquitina y para la regulación del estado de ubiquitinación de diferentes sustratos. El gran número y la diversidad de DUBs descritas refleja tanto su especificidad como su utilización para regular un amplio espectro de sustratos y vías celulares. Aunque muchas DUBs han sido estudiadas a profundidad, actualmente se desconocen los sustratos y las funciones biológicas de la mayoría de ellas. En este trabajo se investigaron las funciones de las DUBs: USP19, USP4 y UCH-L1. Utilizando varias técnicas de biología molecular y celular se encontró que: i) USP19 es regulada por las ubiquitin ligasas SIAH1 y SIAH2 ii) USP19 es importante para regular HIF-1α, un factor de transcripción clave en la respuesta celular a hipoxia, iii) USP4 interactúa con el proteosoma, iv) La quimera mCherry-UCH-L1 reproduce parcialmente los fenotipos que nuestro grupo ha descrito previamente al usar otros constructos de la misma enzima, y v) UCH-L1 promueve la internalización de la bacteria Yersinia pseudotuberculosis.

Characterization of resistance in vitro to different antimicrobial in strains of Staphylococcus spp. in a hospital of the city of Valledupar between January and July 2009

The Staphylococcus spp. they can cause a wide range of infections systemic and located in community and hospital patients. Its high pathogenicity and growing resistance to multiple antimicrobials including methicillin, causes high morbiditymortality rates, causing a high epidemiological impact. Objective: to determine the phenotypic profile of resistance to different antimicrobials in strains of the genus Staphylococcus spp. Materials and methods: collected 75 strains and determined them susceptibility to different antibiotics by the Kirby-Bauer method. The production of betalactamasecheck using the nitrocefin test. (Resistance to Methicillin in S. aureus was conductedusing Mueller Hinton with 4% NaCl and oxacillin 6 μg/mL). Inducible clindamycin resistance tamizo by D-Test test. Results: they were isolated by 38% of staphylococcus coagulase negative (SNA) and 62% of S. aureus. 53% were penicillin resistant staphylococci: S. aureus with 58% and 42% SNA. 47% of the strains showed resistance to methicillin: S. aureus with 61% and SNA with 39%. A strain of S. aureus showed inducible resistance to clindamycin (1.33%). Coagulase negative staphylococci were isolated mostly from blood samples (31%), blood (29%), tip of catheter (5%) and came mostly from neonatal ICU (25%), medical (21%) and surgery (16%).Conclusions: S. aureus and SNA were isolated with greater frequency in blood and wounds from surgery and neonatal ICU. The predominant resistance phenotypes were penicillin and oxacillin.

Síndrome de turner: estudio de serie de casos de una población pediátrica en un hospital de Bogotá - Colombia (Fundación cardio-infantil agosto de 2003 - 2005)

Este es un estudio descriptivo, retrospectivo de reporte de serie de casos con Síndrome de Turner (ST), en el periodo comprendido Agosto 2003 a 2005 en un Hospital especializado de Nivel III de Bogotá Colombia. Se analizó las frecuencias de los cariotipos, fenotipos, de las malformaciones y ciertos procesos asociados, en una población de 31 pacientes con síndrome de Turner. Además, hemos estudiado la relación entre los cariotipos encontrados y los demás aspectos analizados.