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.

Manipulació genètica de vectors virals per a estratègies de teràpia gènica en malalties autoimmunes

Els tractaments actuals per a la Malaltia de Crohn es basen en l’administració de proteïnes recombinants amb capacitat immunosupressora. Aquests tractaments són sistèmics, crònics i causen el desenvolupament d’efectes secundaris severs com infeccions amb patògens oportunistes i una major incidència de tumors. Passar d’una administració sistèmica dels immunosupressors a una administració local sembla clau per evitar la severitat i el nombre de complicacions secundàries. Ha sigut descrit recentment que el subconjunt cel•lular Th-17 juga un paper central en moltes malalties autoimmunes en humans, com ara la Malaltia de Crohn, Escleroderma, Artritis reumatoide o Psoriasis. Per determinar com la via del Th-17 es veu afectada durant el desenvolupament i els estadis aguts de la malaltia, analitzarem una gran bateria de interleuquines/citoquines i els mecanismes intracel•lulars d’activació/inhibició de l’activitat de les cèl•lules del Sistema Immune. En un segon pas, clonarem els gens seleccionats relacionats amb la immunomodulació de la via del Th-17 en vectors recentment desenvolupats (adenovirus quimera 5/40 o diferents pseudotips d’AAVs ), ja que hipotitzem que una producció local d’immunomoduladors s’assolirà amb una eficiència major fent servir aquests vectors, evitant així els efectes secundaris. A aquests efectes, hem començat el projecte clonant els gens de la IL10 i del receptor transmembrenal de la IL23 en adenovirus i en genomes d’AAV.

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.

Estudio de la influencia de la nutrición y genética maternas sobre la programación del desarrollo del tejido adiposo fetal (Estudio PREOBE).

BACKGROUND. Maternal genetics and feeding before and during pregnancy, different maternal metabolic pathologies, as well as nutrient intakes of newborns in their first months of life may be involved in the obesity aetiology and its long-term consequences. The possible role of these and others factors, the mechanisms and the effects on the metabolism, and the development of this disease need further research. OBJECTIVE. To acquire more knowledge about foetal adipose tissue development and the influence of genetic, dietetic and environmental factors on the risk to suffer from obesity. METHODOLOGY. Four study groups have been established with 30 pregnant women in each one: 1) control group; 2) mothers with glucose intolerance/gestational diabetes; 3) women with low weight gain during pregnancy, and 4) women with overweight/obesity at the beginning of the pregnancy. The magnitudes to be studied are: 1) dietary intake; 2) life-style habits; 3) physical activity; 4) anthropometry and body composition; 5) haematological study; 6) biochemical study (lipid and metabolic biomarkers); 7) immune function profile related to nutritional status; 8) psychological profile; 9) genetic biomarkers, and 10) microbiological markers; all of them in relation to the development of the foetal adipose tissue in the first stages of life and the risk of suffering from obesity in the future. CONCLUSION. This project, coordinated by the Department of Paediatrics of the School of Medicine in the University of Granada, and with the collaboration of well-known and expert research groups, tries to contribute to the knowledge about the obesity aetiology in infancy and its subsequent development in later periods of life.

La construcció del coneixement pràctic. Una anàlisi integrada des dels plans social i individual

La tesi doctoral aborda la relació entre coneixement i pràctica en l’àmbit de la pràctica professional dels mestres. Aquest problema s’aborda des de la psicologia històrico-cultural, la qual implica un trencament amb la “racionalitat tècnica” des de la que s’ha abordat el problema tradicionalment. Aquest nou abordatge de la problemàtica implica una considerable elaboració teòrica, que en la tesi es vehicula mitjançant dos constructes fonamentals: la situació i els conceptes pràctics. Les dades de la tesi consisteixen en les converses face-to-face i on-line entre un estudiant de Mestre en pràcticum i el seu tutor en el centre de pràctiques. L’estudi analitza dos casos d’uns quatre mesos de duració cadascun. L’anàlisi es porta a terme mitjançant anàlisi de discurs, utilitzant diverses unitats d’anàlisi i diverses dimensions, les quals fan possible una anàlisi integrada que permeti considerar de manera relacionada l’activitat conjunta (pla social) i l’ús individual de conceptes (pla individual). Els resultats preliminars suggereixen una especificitat estructural i genètica dels conceptes pràctics (en contrast amb els espontanis i científics), i l’existència de mecanismes d’activitat conjunta que potencien especialment el desenvolupament d’aquests conceptes.

Consideracions ètiques al voltant de la modificació genètica en els éssers humans.

Es defineix la modificació genètica en els éssers humans. S'analitza si això canviarà la naturalesa humana. Es mostren les visions ètiques al respecte.

Relación de la susceptibilidad genética y de las características anatomopatológicas del cáncer de próstata con los polimorfismos de nucleótido simple

Actualmente no se disponen de marcadores biológicos específicos para la cáncer de próstata produciéndose en muchas ocasiones biopsias prostáticas innecesarias o un sobretratamientos para cánceres indolentes. Existen cada vez más un número mayor de publicaciones sobre cómo los polimorfismos de nucleótido simple (SNP) se relacionan con la susceptibilidad al cáncer de próstata o predecir con mayor precisión qué grado de agresividad adquiere la enfermedad. Se presenta una revisión bibliográfica de las investigaciones publicadas en PubMed desde el año 2000 hasta el 2012 que ponen de manifiesto la relación de los SNP con el riesgo a padecer cáncer de próstata y con sus características anatomopatológicas.

Avaluació de l’estructuració genètica humana a la Península Ibèrica i a d’altres regions del sudoest europeu: implicacions poblacionals i epidemiològiques

Els avenços en tècniques de genotipat de polimorfismes genètics a gran escala estan liderant una revolució en el camp de l’epidemiologia genètica i la genètica de poblacions humanes. La informació aportada per aquestes tècniques ha evidenciat l’existència d’estructuracions poblacionals que poden augmentar l’error en els estudis d’associació a escala genòmica (GWAS, genome-wide association studies). Estudis recents han demostrat la presència d’aquestes estructuracions a nivell interregional i intrarregional a Europa. El present projecte ha avaluat el grau d’estructuració genètica en poblacions de la Península Ibèrica i altres regions del sudoest europeu (Itàlia i França) per quantificar l’impacte que aquesta potencial estructuració pot tenir en el disseny d’estudis d’associació GWAS i reconstruir la història demogràfica de les poblacions de la Mediterrània. Per aconseguir aquests objectius, s’han analitzat mostres de DNA de 770 individus de 26 poblacions de la Península Ibèrica, França, Itàlia i d’altres països de la Mediterrània. Aquestes mostres van ser genotipades per 240000 SNPs utilitzant l’array 250K StyI d’Affymetrix en el marc d’aquest projecte o mitjançant altres arrays d’Affymetrix en els projectes internacionals HapMap i POPRES. S’han realitzat anàlisis estadístiques incloent anàlisis de components principals, Fst, identitat per descendència, desequilibri de lligament, barreres genètiques, etc. Aquests resultats han permés construir un marc de referència de la variabilitat en aquesta regió, avaluar el seu impacte en estudis d’associació i proposar mesures per evitar l’increment de qualsevol tipus d’error (tipus I i II) en estudis nacionals i internacionals. A més, també han permés reconstruir la història de les poblacions humanes de la Mediterrània així com analitzar les seves relacions demogràfiques. Donada la duració limitada d’aquesta acció (24 mesos, d’octubre de 2010 a setembre de 2012), els resultats d’aquest projecte es troben actualment en fase de redacció i conduiran a diverses publicacions en revistes internacionals i a la preparació de comunicacions a congressos.

Origen i diversificació de les comunitats de rèptils dels deserts del Nord d’Àfrica i Aràbia: els paràsits com a eines filogenètiques

Els deserts constitueixen aproximadament un terç de la superfície terrestre i estan caracteritzats per la seva aridesa extrema. Els Sàhara, la zona àrida més gran del Nord d’Àfrica és, amb diferencia, el desert més gran del mon. Ocupa una extensió de més de 9 milions de kilòmetres quadrats, expandint-se 5500 km a través del nord d’Àfrica, des de l’oceà Atlàntic fins el mar Roig. El desert d’Aràbia es troba a l’est del Sàhara i és aproximadament una octava part més petit. Tot i el seu clima tan extrem, les flores i faunes dels deserts acostumen a ser relativament riques, el que fa que ens preguntem com aquestes biotes han estat adquirides i com es mantenen. En aquest projecte utilitzem els rèptils com a model d’estudi, un dels habitants més comuns dels deserts. El propòsit d’aquest projecte era utilitzar filogènies moleculars de diversos taxons de rèptils dels deserts del nord d’Àfrica i Aràbia per respondre Quan i Com els deserts han adquirit la seva fauna de rèptils endèmica (origen i diversificació), i de quina manera aquestes faunes s’han mantingut fins ara (adaptació). Però més enllà de les dades morfològiques i les eines de filogènia molecular, els paràsits representen una alternativa excitant i innovadora dins del camp de la biologia evolutiva. En aquest sentit, aquest projecte de beca proposava anar més lluny i utilitzar els paràsits com a eina (biological tags) per millor entendre l’historia evolutiva dels seus hostes en base a una aproximació biogeogràfica i co-evolutiva. Els objectius durant aquest primer any de projecte han sigut: 1) Estudiar l’origen i diversificació de la fauna de rèptils endèmica dels deserts del Sàhara i Aràbia, 2) caracteritzar la comunitat d’ecto- haemoparàsits de les espècies d’estudi, 3) posar a punt un estudi comparatiu de la filogeografia i estructuració genètica d’hostes i paràsits.

Molecular epidemiology and evolution of HIV-1 in Portugal and portuguese speaking african countries

The aims of this thesis were to better characterize HIV-1 diversity in Portugal, Angola, Mozambique and Cape Verde and to investigate the origin and epidemiological history of HIV-1 in these countries. The impact of these issues in diagnosis, disease progression and susceptibility to ARV therapy was also investigated. Finally, the nature, dynamics and prevalence of transmitted drug resistance (TDR) was determined in untreated HIV-1 infected patients. In Angola, practically all HIV-1 genetic forms were found, including almost all subtypes, untypable (U) strains, CRFs and URFs. Recombinants (first and second generation) were present in 47.1% of the patients. HIV/AIDS epidemic in Angola probably started in 1961, the major cause being the independence war, subsequently spreading to Portugal. In Maputo, 81% of the patients were infected with subtype C viruses. Subtype G, U and recombinants such as CRF37_cpx, were also present. The results suggest that HIV-1 epidemic in Mozambique is evolving rapidly in genetic complexity. In Cape Verde, where HIV-1 and HIV-2 co-circulate, subtype G is the prevailed subtype. Subtypes B, C, F1, U, CRF02_AG and other recombinant strains were also found. HIV-2 isolates belonged to group A, some being closely related to the original ROD isolate. In all three countries numerous new polymorphisms were identified in the RT and PR of HIV-1 viruses. Mutations conferring resistance to the NRTIs or NNRTIs were found in isolates from 2 (2%) patients from Angola, 4 (6%) from Mozambique and 3 (12%) from Cape Verde. None of the isolates containing TDR mutations would be fully sensitive to the standard first-line therapeutic regimens used in these countries. Close surveillance in treated and untreated populations will be crucial to prevent further transmission of drug resistant strains and maximize the efficacy of ARV therapy. In Portugal, investigation of a seronegative case infection with rapid progression to AIDS and death revealed that the patient was infected with a CRF14_BG-like R5-tropic strain selectively transmitted by his seropositive sexual partner. The results suggest a massive infection with a highly aggressive CRF14_BG like strain and/or the presence of an unidentified immunological problem that prevented the formation of HIV-1-specific antibodies. Near full-length genomic sequences obtained from three unrelated patients enabled the first molecular and phylogenomic characterization of CRF14_BG from Portugal; all sequences were strongly related with CRF14_BG Spanish isolates. The mean date of origin of CRF14_BG was estimated to be 1992. We propose that CRF14_BG emerged in Portugal in the early 1990s, spread to Spain in late 1990s as a consequence of IDUs migration and then to the rest of Europe. Most CRF14_BG strains were predicted to use CXCR4 and were associated with rapid CD4 depletion and disease progression. Finally, we provide evidence suggesting that the X4 tropism of CRF14_BG may have resulted from convergent evolution of the V3 loop possibly driven by an effective escape from neutralizing antibody response.

Mini-STRs em genética forense

A análise do ADN baseada nos STRs (Short Tandem Repeats) tem provado ser uma ferramenta extremamente útil em estudos forenses. A aplicação dos multiplex de STRs resulta em perfis genéticos completos, para a maior parte das amostras, desde que contenham uma quantidade apreciável de ADN. Contudo, em amostras com ADN degradado, a análise tornase mais complicada, uma vez que os STRs com maior peso molecular (acima dos 250 pb), podem não ser amplificados nestas condições. Como a metodologia de Mini-STRs não estava, ainda, implementada nos Laboratórios Forenses portugueses, o objectivo principal deste estudo consistiu na aplicação de um multiplex, designado por Mini-SGM, que contém os marcadores TH01, FGA, D18S51, D16S359, D2S1338 e a Amelogenina, para implementação na prática forense, tendo os resultados sido comparados com a metodologia de rotina. O trabalho experimental teve início com um estudo populacional, que compreendeu uma amostra de 110 indivíduos de origem portuguesa, não relacionados e uma amostra de 52 indivíduos, não relacionados, oriundos de Cabo Verde, encontrando-se, ambas as populações, em Equilíbrio de Hardy-Weinberg, excepto para o locus D18S51, na população portuguesa e o locus D2S1338 na população de origem africana. Em relação aos parâmetros estatísticos forenses, este estudo demonstrou que o poder de discriminação varia entre 0,903 e 0,959, para a população portuguesa, e entre 0,908 e 0,958, para a população de Cabo Verde. Após o estudo populacional, foram analisados 39 casos forenses, devidamente anonimizados, da casuística do Serviço de Genética e Biologia Forense da Delegação de Lisboa do INML, com diferentes tipos de vestígios biológicos, como sangue, ossos, pulmão, coração, tecidos embrionários, tecidos inclusos em parafina, fígado, rim e dentes, de modo a ilustrar a utilidade desta nova metodologia nos casos forenses. No estudo de amostras degradadas, o uso da metodologia de rotina pode,