Desarrollos estadísticos para el procesamiento de información genómica masiva en agro-biotecnología. Statistical developments for processing massive genomic information in agro-biotechnology.

Nuevas biotecnologías, como los marcadores de la molécula de ADN, permiten caracterizar el genoma vegetal. El uso de la información genómica producida para cientos o miles de posiciones cromosómicas permite identificar genotipos superiores en menos tiempo que el requerido por la selección fenotípica tradicional. La mayoría de los caracteres de las especies vegetales cultivadas de importancia agronómica y económica, son controlados por poli-genes causantes de un fenotipo con variación continua, altamente afectados por el ambiente. Su herencia es compleja ya que resulta de la interacción entre genes, del mismo o distinto cromosoma, y de la interacción del genotipo con el ambiente, dificultando la selección. Estas biotecnologías producen bases de datos con gran cantidad de información y estructuras complejas de correlación que requieren de métodos y modelos biométricos específicos para su procesamiento. Los modelos estadísticos focalizados en explicar el fenotipo a partir de información genómica masiva requieren la estimación de un gran número de parámetros. No existen métodos, dentro de la estadística paramétrica capaces de abordar este problema eficientemente. Además los modelos deben contemplar no-aditividades (interacciones) entre efectos génicos y de éstos con el ambiente que son también dificiles de manejar desde la concepción paramétrica. Se hipotetiza que el análisis de la asociación entre caracteres fenotípicos y genotipos moleculares, caracterizados por abundante información genómica, podría realizarse eficientemente en el contexto de los modelos mixtos semiparamétricos y/o de métodos no-paramétricos basados en técnicas de aprendizaje automático. El objetivo de este proyecto es desarrollar nuevos métodos para análisis de datos que permitan el uso eficiente de información genómica masiva en evaluaciones genéticas de interés agro-biotecnológico. Los objetivos específicos incluyen la comparación, respecto a propiedades estadísticas y computacionales, de estrategias analíticas paramétricas con estrategias semiparamétricas y no-paramétricas. Se trabajará con aproximaciones por regresión del análisis de loci de caracteres cuantitativos bajo distintas estrategias y escenarios (reales y simulados) con distinto volúmenes de datos de marcadores moleculares. En el área paramétrica se pondrá especial énfasis en modelos mixtos, mientras que en el área no paramétrica se evaluarán algoritmos de redes neuronales, máquinas de soporte vectorial, filtros multivariados, suavizados del tipo LOESS y métodos basados en núcleos de reciente aparición. La propuesta semiparamétrica se basará en una estrategia de análisis en dos etapas orientadas a: 1) reducir la dimensionalidad de los datos genómicos y 2) modelar el fenotipo introduciendo sólo las señales moleculares más significativas. Con este trabajo se espera poner a disposición de investigadores de nuestro medio, nuevas herramientas y procedimientos de análisis que permitan maximizar la eficiencia en el uso de los recursos asignados a la masiva captura de datos genómicos y su aplicación en desarrollos agro-biotecnológicos.

Sistema de bombeo móvil para el aprovechamiento de aguas superficiales poco profundas en riego complementario

La creciente demanda de alimentos a nivel mundial le ofrece a la Rep. Argentina la posibilidad de transformarse en uno de los principales proveedores de granos y carnes. Según la "Food and Agriculture Organization", el aumento de la producción dependerá en gran medida de la utilización del agua. Un reciente estudio realizado por el Banco Mundial, considera que Argentina posee un buen potencial para ampliar la superficie de riego. El riego complementario es una técnica que le permite a la región centro sur de la provincia de Córdoba aumentar y estabilizar los rendimientos de los cultivos extensivos característicos de la zona. El uso eficiente de sistemas de riego es un problema multidimensional y esto lo convierte en un tema complejo de investigación. Este proyecto se caracteriza por la interdisciplinariedad y el trabajo colaborativo con impacto a nivel de Departamento, Facultad y Universidad. A nivel de Universidad el proyecto integra a docentes investigadores de la Universidad Nacional de Río Cuarto (UNRC) y de la Universidad Nacional de Córdoba (UNC). A nivel de Facultades de la UNRC el proyecto integra a docentes-investigadores de tres Facultades: Ingeniería (FI), Agronomía y Veterinaria (FAyV), y Ciencias Económicas (FCE). Para la impulsión de aguas superficiales para su uso en riego no hay diseños específicos. En el marco de este proyecto se pretende desarrollar un sistema de bombeo para riego que permita impulsar aguas superficiales poco profundas, ya sea desde ríos, lagunas e incluso canales. El sistema deberá ser liviano, de fácil transporte y de geometría variable para poder adaptarse a distintas topografías de las fuentes de agua. A su vez debe ser capaz de adaptarse a las distintas plantas motrices (tractores) que se disponen en el ámbito rural. El sistema deberá superar los problemas de bombeo relacionados a la poca profundidad de los ríos del sur de la provincia de Córdoba. Por sus características, el sistema también podría ser utilizado para el bombeo de agua en zonas anegadas por problemas de inundaciones. El desarrollo tecnológico propuesto en este proyecto, es un aporte tecnológico que reviste especial importancia tanto para el sector productivo primario como para el sector productivo metalmecánico del sur de la provincia de Córdoba y en particular del Departamento Río Cuarto (donde se encuentra la UNRC). En el campo de aplicación de las tecnologías agrícolas el presente proyecto aporta innovación en el espectro de los productos desarrollados por la industria metalmecánica y agromecánica regional.

USO DE MARCADORES TUMORALES COMO VALORES PREDICTIVOS DE MALIGNIDAD EN EL TUMOR VENEREO TRANSMISIBLE CANINO

Entre los tumores frecuentes en los caninos, se encuentra el denominado Tumor Venéreo Transmisible (TVT). El origen celular exacto del TVT no está claro, aunque estudios inmunohistoquímicos muestran las características de compatibilidad con células histiocíticas. En nuestra región se diagnostican con frecuencia aunque no se tienen datos precisos de su incidencia. El diagnóstico precoz es la mejor herramienta utilizada tanto en medicina veterinaria como humana para el control de tumores. El tumor puede ser muy agresivo localmente, rara vez metastiza. El manejo terapéutico no ha sido sencillo. Se han probado distintos tratamientos como cirugía, radioterapia, bioterapia y quimioterapia- La quimioterapia ha demostrado ser el tratamiento mas efectivo y la droga mas utilizada es el sulfato de vincristina, pero el tiempo del tratamiento hasta la remisión completa varía ampliamente entre individuos. Si bien existen estadificaciones clínicas y diagnósticos citológicos e histológicos que permiten establecer el grado de malignidad, los mismos tienen componentes subjetivos por su naturaleza cualitativa. Los marcadores tumorales se han utilizado especialmente en el establecimiento de un pronóstico acertado. Entre estos están las Regiones Organizadoras Nucleolares (NORs), que pueden colorearse con tinciones argénticas (AgNOR). dichas regiones corresponden a segmentos de cromosomas que contienen genes ribosomales. Por otro lado, existen marcadores de proliferación celular como el anticuerpo monoclonal Ki 67, el cual detecta un antígeno nuclear que se expresa en las células que entran al ciclo celular (fases G1, S, G2 y mitosis), proporcionando una medida directa de la fracción de crecimiento del tejido. El uso de estos marcadores fue eficiente en patología humana, mientras en veterinaria existen escasos reportes La mayoría de los marcadores se han usado sobre muestras histológicas, existiendo escasa información de su uso en muestras citológicas. Conocer el diagnóstico y el pronóstico del tumor relacionándolo con el tratamiento instaurado permitiría predecir las expectativas y calidad de vida del paciente. El contar en Medicina Veterinaria con una herramienta cuantitativa como son los marcadores tumorales que soporte las observaciones subjetivas que aporta el diagnóstico citomorfológico, podría contribuir a establecer de manera confiable el pronóstico del paciente con TVT, así como también definir el modelo terapéutico. Por esto sería importante la búsqueda de técnicas rápidas y seguras que permitan establecer pronósticos cada vez más precisos.