Profundización en el conocimiento y evaluación del impacto de la mejora genética sobre criterios morfofisiológicos de interés en la selección del trigo duro para ambiente mediterráneo

El objetivo general del proyecto ha sido profundizar en el conocimiento de diversos criterios morfofisiológicos de interés para la selección del trigo duro en ambiente mediterráneo y la evaluación del impacto que la mejora de la productividad ha ejercido sobre los mismos. El grado de consecución de los objetivos específicos en los que estaba involucrado nuestro subproyecto se detalla a continuación.

Transferring QTL technology to the pig breeding industry (PigQTech) - a demonstration project

The aim of the project has been to demonstrate how the farm animal breeding industry can utilise gene mapping technology to accelerate genetic improvement. Previous theoretical studies had suggested that the use of marker assisted selection could potentially increase the annual improvement for quantitative traits like backfat with about 10% and for more difficult traits such as meat quality and reproduction by as much as 40-60% compared with existing technology. The work has comprised two major tasks: 1. Commercially relevant populations have been screened for segregation at QTLs identified in experimental populations. The aim has been to establish optimal strategies for QTL detection in commercial pig populations and the extent to which QTLs explaining major phenotypic differences between divergent lines used in experimental studies also explain quantitative variation within commercial lines. The results are important for specifying future strategies for finding economically valuable QTLs. 2. Marker assisted backcrossing has been used to demonstrate how a QTL allele can be introgressed from one breed to another. The work has focused on the major fatness QTL on pig chromosome 4 previously identified in a wild pig/Large White intercross. The end result was not designed to be a commercially viable product in its own right, but the process has validated a number of points of major importance for the exploitation of QTLs in livestock.

Suplementación de tranquilizantes naturales en la dieta de cerdos con diferente genotipo al estrés: sobre el bienestar animal y la calidad tecnológica y sensorial de la carne

El objetivo principal del proyecto era estudiar el efecto de tranquilizantes naturales sobre el bienestar de los animales y la calidad de la carne desde un punto de vista tecnológico y sensorial. Este objetivo se desglosaba en dos: OBJETIVO 1 – Evaluar la eficacia de tranquilizantes naturales (Magnesio, triptófano) en la disminución del nivel de estrés en cerdos de tres genotipos diferentes respecto del gen Hal, homocigotos dominantes NN, o portadores (Nn y nn) en el período anterior al sacrificio. OBJETIVO 2 – Estudiar el efecto de los tranquilizantes en la calidad tecnológica y sensorial de la carne (pH, capacidad de retención de agua, color, textura, olor sexual, …). Para ello se planteaban dos experimentos, el primero utilizando animales extremos, libres del gen, NN, y Hal +, nn, y el segundo con animales libres, NN, y portadores, Nn.

Valoración del bienestar animal del cerdo. Parámetros evaluados en el matadero

La preocupación por el bienestar animal es creciente en toda Europa, tanto por parte del consumidor como por parte del poder legislativo. La información que se facilite a los consumidores sobre los sistemas de producción y un etiquetado adecuado de las condiciones de producción de los productos de origen animal pueden constituir dos elementos esenciales de la cadena alimentaria europea en los próximos años. Es en este contexto que la Comisión Europea financia desde el año 2004 un proyecto europeo integrado, conocido con el acrónimo de “Welfare Quality®”. Uno de los objetivos principales del proyecto es obtener un sistema de valoración del bienestar de los animales de abasto que sea aplicable en granjas y mataderos, y que pueda convertirse en un sistema estandarizado para toda Europa. Además, el sistema de valoración, debe proporcionar información sobre el bienestar de los animales de una forma sencilla y entendible por el público y, a su vez, identificar de forma inequívoca los productos procedentes de estos estándares de bienestar animal. El sistema de valoración utilizado priorizará las medidas basadas en los propios animales sobre aquellas basadas en el ambiente o el manejo de estos. La inclusión de parámetros en el protocolo final de valoración del bienestar del porcino en el matadero depende de factores tales como su validez como indicador del bienestar animal, la facilidad con la que pueda ser valorado por distintos observadores en distintos entornos y condiciones con un error mínimo, que precise de poco tiempo para ser valorada y que combinada con otras medidas dé un resultado final óptimo. A modo de ejemplo, se presentan algunos de los parámetros que serán incluidos en el sistema de valoración del bienestar del porcino en matadero, tales como la valoración del miedo, resbalones, caídas, cojeras, presencia de heridas o índice de mortalidad y eficiencia del aturdimiento previo al sacrificio. Para más información se puede consultar la dirección www.welfarequality.net.

Novetats que afecten a la nutrició animal a Europa. Nou model europeu de producció animal

La nutrició animal a la Unió Europea (UE) ha estat afectada per vàries crisis, com la de les vaques boges (encefalopatia bovina espongiforme) (BSE), les hormones a la carn, la contaminació per les dioxines, els Organismes Genèticament Modificats (GMO) i l’ús d’antibiòtics com a promotors de creixement (AMGP). Des dels anys 70, la producció animal a la UE ha estat encaminada a buscar regulacions legals per a millorar la seva seguretat i eficàcia. Si més no, durant els últims cinc anys, casos com la BSE i d’altres han col·locat al sector en primera línia de les notícies, la qual cosa ha trencat la confiança dels consumidors en el consum de carn. Aquesta presentació intentarà explicar per què i com la UE està tractant aquests temes i què és el que el sector està fent per recobrar la confiança dels consumidors. La intenció és respondre a algunes qüestions que preocupen al sector, com per exemple: La producció animal europea, és menys segura que les altres? Per què les regulacions legals són més exigents per a nutrició animal que per als humans? El sector s’està preguntant si aquesta crisi pot produir un nou model europeu de producció animal. Finalment, l’actual sistema de ramaderia s’haurà de discutir: quantitat o qualitat.

Sistema de secreción de tipo III en Aeromonas mesòfilas

Aeromonas hydrophila és un bacil gram-negatiu, patogen oportunista d’animal i humans. La patogènesi d’A. Hydrophila és multifactorial. A fi d'identificar gens implicats en la virulència de la soca PPD134/91 d’A. hydrophila, vam realitzar experiments de substracció gènica, que van dur a la detecció de 22 fragments d’ADN que codificaven 19 potencials factors de virulencia, incloent un gen que codificava una proteïna de sistema de secreció de tipus III (T3SS). La importància creixent del T3SS en la patogènesi de diversos bacteris, ens va dur a identificar i analitzar l'agrupació gènica del T3SS de les soques AH-1 i AH-3 d’A. hydrophila. La inactivació dels gens de T3SS aopB i aopD d’A. hydrophila AH-1, i ascV d’A. hydrophila AH-3, comporta una disminució de la citotoxicitat, un increment de la fagocitosi, i una reducció de la virulència en diferents models animals. Aquests resultats demostren que el T3SS és necessari per a la patogenicitat. També vam clonar i seqüenciar una ADP-ribosiltransferasa (AexT) a la soca AH-3 d’A. hydrophila, i vam demostrar que aquesta toxina és translocada via el T3SS, sistema que al seu torn sembla ser induïble in vitro en condicions de depleció de calci. El mutant en el gen aexT de la soca AH-3 d’A. hydrophila va mostrar una lleugera reducció de la virulència, assajada amb diferents mètodes. Mitjançant l'ús de diferents sondes d’ADN, vam determinar la presència del T3SS en soques tant clíniques com ambientals de diferents espècies del gènere Aeromonas: A. hydrophila, A. veronii, i A. caviae, i la codistribució d'aquesta agrupació gènica i el gen aexT. Finalment, amb la finalitat d'estudiar la regulació transcripcional de l'agrupació gènica de T3SS i de l’efector AexT A. hydrophila AH-3, vam aïllar els promotors predits per l’operó aopN-aopD i el gen aexT, i els vam fusionar amb el gen reporter gfp (Green Fluorescence Protein). A més, vam demostrar que l'expressió d'ambdós promotors depèn de diferents components bacterians, com per exemple el sistema de dos components PhoP/PhoQ, el sistema de quorum sensing AhyI/AhyR, o el complex piruvat deshidrogenasa.

Redirecció de l'especificitat de les cél·lules T contra epítops del VIH restringit per la HLA-A2 mitjaçant transferència genética

Existeixen creixents evidències què la resposta dels limfòcits T CD8+ alpha beta citotòxics (CTLs) és un element fonamental en la infecció produïda pel VIH. Les CTLs VIH especifiques es consideren molt importants en la reducció de la càrrega viral i en la contenció de la infecció. Encara que la combinació dels antiretrovirals (HAART) ha suposat una millora considerable en la lluita contra el VIH induint una important reducció de la càrrega viral i augmentant el nombre de cèl•lules T CD4+, diverses complicacions han fet ressaltar la necessitat de noves alternatives terapèutiques. Les complicacions inclouen: manca de recuperació d’una resposta immune sòlida contra el VIH, toxicitat a llarg termini de la teràpia i el descobriment que les cèl•lules T CD4+ constitueixen un reservori pel virus. Les noves alternatives controlaran la replicació viral i reconstituiran la immunitat. L’eficàcia de la immunoteràpia cel•lular amb transferència adoptiva de CTLs virals específics s’ha provat en diferents infeccions virals humanes, incloent el VIH. Proposem una modificació de la immunoteràpia adoptiva redirigint l’especificitat de les cèl•lules T contra el VIH mitjançant la transfecció dels gens del TCR. En aquest assaig preclínic, ens aprofitarem de la tecnologia dels animals transgènics per les molècules de HLA, amb la finalitat de generar TCRs d’alta afinitat dirigits contra epitops del VIH restringits per la molècula HLA. Aquests TCRs seran induïts in vivo i seleccionats in vitro. Les cadenes alpha i beta dels TCRs VIH específics procedents de les CTLs seran clonades mitjançant tècniques de biologia molecular. Aquests TCRs VIH específics seran transferits a cèl•lules T CD8+ humanes i la seva especificitat i capacitat citolítica contra cèl•lules diana que presentin antígens de VIH-1 s’estudiaran mitjançant la combinació de diverses tècniques noves (FCC, transfecció mitjançant Nucleoefector). Finalment, una construcció retroviral adient per la seva transducció en cèl•lules T humanes s’establirà amb un TCR òptim seleccionat.

Estudi de la variabilitat genètica de diferents poblacions europees de l'espècie Taxus baccata L. (Taxaceae) amb microsatèl·lits nuclears

Estudi realitzat a partir d’una estada a la Università degli Studi di Firenze, Itàlia, durant juliol i agost del 2007. Des de un punt de vista teòric, l’estudi de l’abundància i distribució de les espècies a escala regional és un dels objectius principals de l’ecologia de poblacions i comunitats, i és imprescindible per a adoptar polítiques de conservació i de gestió de la biodiversitat. En aquest context, la persistència i abundància de les espècies a llarg termini front al canvi global depèn de la capacitat de migració i colonització (flux gènic), i de l’ existència de potencial evolutiu a les poblacions locals per a adaptar-se als canvis ambientals. Dispersió i potencial evolutiu, es troben íntimament relacionats. El coneixement bàsic sobre aquests aspectes resulta particularment important en el context biogeogràfic mediterrani, extremadament ric en espècies i subjecte històricament a canvis ambientals com a conseqüència de l’activitat humana. L’objectiu general del nostre grup de recerca és aprofundir en el coneixement de les causes de l’àrea de distribució i del grau de fragmentació de les espècies vegetals mediterrànies, així com les seves conseqüències ecològiques i evolutives. Concretament, determinar el potencial evolutiu i la presència d’adaptacions locals en funció de la distribució geogràfica i del grau de fragmentació. En el cas del teix (T.baccata) el projecte que s’està duent a terme pretén estudiar la distribució de la diversitat genètica de l’espècie i analitzar quins són els processos històrics, evolutius i ecològics que la condicionen. És amb aquest objectiu que es vol realitzar una caracterització de la seva variabilitat genètica utilitzant marcadors moleculars basats en els polimorfismes de l'ADN nuclear, anomenats microsatèl•lits nuclears.

Anàlisi genètica i molecular de les malalties Niemann-Pick tipus A/B i tipus C. Estratègies terapèutiques.

Aquest treball es basa en l’estudi de dues malalties lisosòmiques: la malaltia de Niemann-Pick A/B (NPAB) i la malaltia de Niemann-Pick tipus C (NPC). En relació a la malaltia de NPAB, s’ha realitzat l’expressió in vitro d’algunes de les mutacions de canvi d’aminoàcid trobades en pacients espanyols per tal de detectar les activitats enzimàtiques residuals. Totes les mutacions presenten una activitat molt baixa, gairebé nul•la, excepte la p.L225P i la R608del que tenen un 11% i 20% d’activitat respectivament. Els resultats obtinguts són coherents amb la severitat del fenotip que presenten els pacients. D’altra banda, s’ha caracteritzat un al•lel amb una mutació que afecta a una posició poc conservada d’un donador de splicing i que produeix la generació de trànscrits aberrants corresponents a trànscrits minoritaris de SMPD1, prèviament descrits, que no codifiquen per proteïna funcional. Respecte a malaltia de NPC, s’ha realitzat una anàlisi molecular de pacients espanyols prèviament estudiats identificant, en la majoria dels casos, la segona mutació responsable de la patologia. S’ha descrit per primer cop per aquesta malaltia una gran deleció que inclou el gen NPC1 i altres gens flanquejants i s’ha estudiat l’efecte que tenen les mutacions de splicing trobades a nivell de RNA. Per una d’aquestes mutacions, c.1554-1009G&A, s’ha assajat amb èxit una estratègia terapèutica basada en la utilització d’oligonuclèotids antisentit. D’altra banda, s’està desenvolupant un model cel•lular neuronal de la malaltia de Niemann-Pick tipus C, basat en la utilització de RNAs d’interferència, sobre el qual es podran assajar possibles estratègies terapèutiques en un futur.

Origen de la multicel·lularitat : una aproximació genòmica i funcional

En el present estudi s'analitza l'origen i evolució de 2 molècules claus pera entendre la multicel·lularitat dels animals: les molècules d'adhesió integrines i els factors de transcripció T-box. S’utilitzen els genomes recentment publicats de protists unicel•lulars parents propers dels animals. S’analitza l’origen i evolució d’aquests gens mitjançant anàlisi filogènic, determinació de motius funcionals i també tècniques de biologia molecular. A més, es documenta un cas de transferència gènica horitzontal des d'un eucariota cap a un procariota, fenomen poc habitual. Les principals conclusions són que tant l’adhesoma d'integrina com els gens T-box tenen un origen molt anterior als animals, en un context unicel•lular, i que després foren cooptats pel llinatge multicel•lular dels animals.