Logo de la Universitat de ValènciaLogo CSIC Logo del portal

Projectes

 

Programa de Biologia Teòrica i Computacional

Les malalties humanes que s'originen en reserves no humanes, les zoonosis, constitueixen el 75% de les malalties infeccioses emergents i suposen una important amenaça per a la salut pública. En el cas particular de l'Ébola, l'epidèmia de 2014 a l'Àfrica occidental ha sigut la major registrada fins ara, afectant desenes de milers de persones amb taxes de mortalitat pròximes al 75%. A més, el virus de l'Ébola (EV) delma la població de grans simis, la qual cosa suposa un perill per a la conservació, representa una important amenaça a tot el món per la importació d'infeccions i el seu possible ús indegut com a arma biològica, i té conseqüències econòmiques i humanitàries dràstiques.
La generació d'alteracions mitòticament estables en l'expressió dels gens a causa de marques epigenètiques és una manera ràpida i relativament duradora d'establir una memòria genòmica dels esdeveniments d'estrés passats. La desregulació desencadenada pel medi ambient dels factors genètics associats a les maquinàries epigenètiques també pot donar lloc a una plasticitat fenotípica i a la mitigació de l'estrés. Per tant, la maquinària epigenètica de l'hoste pot suposar una pressió selectiva important, però en gran manera no mesura, sobre els patògens. Els virus de les plantes ofereixen un model convenient per a estudiar aquest tipus d'interaccions. En primer lloc, es proposa un experiment d'evolució a gran escala per a comprovar com evolucionen i interactuen les poblacions de virus en plantes amb vies epigenètiques compromeses o millorades. Les plantes de Arabidopsis thaliana amb mutacions en gens clau associats a marques de cromatina actives o repressives, inclosa la metilació de l'ADN i la modificació de les histones, s'enfrontaran a llinatges independents del virus del mosaic del nap (TuMV).
La seqüenciació massiva en paral·lel o de nova generació (NGS) ha suposat una revolució en els estudis genètics, tenint importants aplicacions en investigació i en clínica. Algunes són l'estudi del genoma, transcriptoma, microbioma, metiloma, el diagnòstic genètic i de medicina personalitzada, com farmacogenètica i la detecció de marcadors tumorals somàtics, estudis de mutacions tumorals en ADN circulant, determinació de la taxa de mutació per a estudis d'immunoteràpia per a oncologia. Una aplicació important és l'estudi de regions concretes del genoma per a molts dels estudis clínics o d'investigació, principalment d'un o diversos gens (panell de NGS) a causa dels elevats costos d'estudis de genoma complet.
La resistència als antibiòtics i l'enginyeria de teixits/medicina regenerativa han sigut reconegudes com dues dels grans reptes d'investigació de la Biotecnologia. Encara que aparentment inconnexos, argumentem que proporcionar respostes quantitatives a aquestes qüestions requereix un enfocament comú des del punt de vista de la mecanobiologia. D'una banda, la lectura fenotípica característica de la resistència als antibiòtics (i més en general de la resposta a l'estrés en els bacteris) és la filamentació.
Coordinat per l'Institut de Biologia Integrativa de Sistemes (I2SysBio) i la Universidad San Francisco de Quito. El projecte explora la presència de microorganismes amb potencial generador d'electricitat de les comunitats microbianes presents en els sediments de llacunes salades i salobres de l'illa Sant Cristóbal de l'arxipèlag de les Galápagos. Galápagos explora la producció d'electricitat de mostres ambientals, caracteritza el contingut metagenòmic de les comunitats microbianes i la correlació de la presència d'espècies electrogeneradores amb paràmetres ambientals com el pH, salinitat, temperatura i oxigen dissolt.
 

Programa de Biologia de Sistemes d’Interaccions Moleculars i Regulació

Les malalties humanes que s'originen en reserves no humanes, les zoonosis, constitueixen el 75% de les malalties infeccioses emergents i suposen una important amenaça per a la salut pública. En el cas particular de l'Ébola, l'epidèmia de 2014 a l'Àfrica occidental ha sigut la major registrada fins ara, afectant desenes de milers de persones amb taxes de mortalitat pròximes al 75%. A més, el virus de l'Ébola (EV) delma la població de grans simis, la qual cosa suposa un perill per a la conservació, representa una important amenaça a tot el món per la importació d'infeccions i el seu possible ús indegut com a arma biològica, i té conseqüències econòmiques i humanitàries dràstiques.
La resistència als antibiòtics i l'enginyeria de teixits/medicina regenerativa han sigut reconegudes com dues dels grans reptes d'investigació de la Biotecnologia. Encara que aparentment inconnexos, argumentem que proporcionar respostes quantitatives a aquestes qüestions requereix un enfocament comú des del punt de vista de la mecanobiologia. D'una banda, la lectura fenotípica característica de la resistència als antibiòtics (i més en general de la resposta a l'estrés en els bacteris) és la filamentació.
Les situacions d'estrés ambiental (afavorides en gran part pel canvi climàtic) limiten el potencial productiu de múltiples espècies agrícoles. Enfront de situacions ambientals adverses la planta posa en marxe múltiples processos de regulació de l'expressió gènica amb l'objectiu de contrarestar aquests efectes. En nodrisc grup estudiem com aquestes complexes Xarxes Reguladores influenciades per l'Ambient exerceixen un funció clau en la modulació de les interaccions planta-ambient. Aquest projecte té com a objectiu comprendre com els processos que ocorren simultàniament a 3 nivells reguladors diferents (siRNAnoma, transcriptoma i epigenoma) modulen la resposta de la planta de meló a estrés. Aquest coneixement permetrà el desenvolupament d'estratègies globals i innovadores de protecció de cultius.
Les tècniques tradicionals de diagnòstic d'infeccions virals en la clínica es basen en procediments de (RT-)PCR, que porten molt temps i requereixen equip i recursos humans molt precisos, la qual cosa impedeix una intervenció ràpida i massiva. En aquest article, dissenyarem una nova classe de biosistemes autònoms destinats a diagnosticar la presència del SARS-CoV-2. Aquests biosistemes consisteixen en tres passos de reacció després de la recollida de la mostra sense necessitat d'un equip sofisticat: i) amplificació isotèrmica de l'ARN viral, ii) detecció d'àcids nucleics basada en el CRISPR (que funciona com una reacció de seqüenciació sobre la marxa), i iii) revelació de resultats mitjançant un assaig inmunocromatogràfic.
Els metabòlits secundaris influeixen en les característiques qualitatives del menjar com el color, el sabor i l'aroma, i representen les bases del desenvolupament de fàrmacs novells. Pretenem desxifrar les xarxes genètiques reguladores dels metabòlits secundaris que es basen en l'ús d'aproximacions multiòmiques per a determinar com els factors de transcripció controlen aqueixes rutes.
El material genètic pot programar-se per a crear sistemes que detecten, processen (d'acord amb càlculs lògics) i responguen (en forma d'expressió genètica) a diferents senyals moleculars. La biologia sintètica pretén aproximar-se a aquest concepte seguint els principals sistemes d'enginyeria, és a dir, a través de la combinació dels models matemàtics per a capturar les dinàmiques d'expressió genètica, els experiments per a monitorar quantitativament les característiques del sistema per a valorar el procés de disseny i l'estandardització genètica de la componibilitat modular. Per descomptat, el disseny dels circuits de disseny depén dels models incomplets o simples establits per desenvolupaments moleculars i de sistemes biològics previs. Una vegada dissenyat i caracteritzat per a la seua funció principal, el circuit sintètic encara presenta diversos interrogants, sovint passats per alt. Per exemple, els models que s'utilitzen per a guiar el disseny són prou predictius? El seu comportament és consistent a nivell poblacional o de cèl·lules individuals? Quina és l'estabilitat evolutiva d'un constructe sintètic en un organisme viu? Creiem que la solució adequada d'aquestes qüestions conduirà a una nova síntesi en la nostra forma d'entendre el seu funcionament.
Els nous avanços en biologia permeten l'enginyeria activa de proteïnes i cèl·lules per a l'aplicació de noves estratègies de biologia terapèutiques, analítiques i sintètiques. Atès que es calcula un mercat valorat en milers de milions de dòlars en 2020, l'educació i la recerca formal en aquests camps no està encara prou establerta a l'Europa continental i requereix habilitats interdisciplinàries que combinin la biologia, la química, la informàtica i les principals enginyeries. RNAct crea una plataforma extensa i multidisciplinària per a entrenar i guiar als ESRs en les habilitats informàtiques i d'experimentació versàtil necessàries en aquest camp intrínsecament multidisciplinari. RNAct permet al ESRs experimentar en llocs industrials i acadèmics per a desenvolupar les habilitats bàsiques que necessitaran per a treballar i per a comunicar el seu coneixement. RNAct fa ús de la biologia informàtica, estructural i molecular per a dissenyar i caracteritzar l'estructura i la funció de les dinàmiques proteiques, amb oportunitats de validació i innovació en cèl·lules analítiques, terapèutiques i de biologia sintètica, que ajudaran la recerca i a establir companyies capdavanteres en aquestes àrees competitives. Ens centrem especialment en el Disseny de Reconeixement ARN (RRMs), que són dominis proteics altament dinàmics per a la unió de forma versàtil del ARN. Els RRMs juguen un paper fonamental en la regulació de l'ARN cel·lular, amb una capacitat d'unió d'ARN altament versàtil. Podrien tenir un paper essencial en la biologia sintètica.
Els esdeveniments duplicats, des d'un gen fins a tot el genoma, generen una gran quantitat de material genètic i funcions innovadores en potència. L'omnipresència de la duplicació del gen en tots els nivells de la vida, incloent als organismes unicel·lulars i multicel·lulars, reforça la universalitat d'aquest fenomen. Per descomptat, la modularitat dels sistemes vius, des del nivell molecular-bioquímic al morfològic ha sigut guiada per esdeveniments de duplicació del gen o del genoma. No obstant això, encara que els investigadors coincideixen en l'existència d'una connexió entre la duplicació del gen i la innovació, els mecanismes subjacents encara no estan ben definits. En concret, els factors que determinen la destinació funcional de les còpies genètiques després de la seua duplicació continua sent debatible. El valor adaptatiu de majors dosis genètiques, el manteniment i el balanç estequiomètric, així com la robustesa de la mutació s'han presentat prèviament com els principals actors dels gens duplicats en el genoma.
 

Programa de Biologia de Sistemes de Patògens

La generació d'alteracions mitòticament estables en l'expressió dels gens a causa de marques epigenètiques és una manera ràpida i relativament duradora d'establir una memòria genòmica dels esdeveniments d'estrés passats. La desregulació desencadenada pel medi ambient dels factors genètics associats a les maquinàries epigenètiques també pot donar lloc a una plasticitat fenotípica i a la mitigació de l'estrés. Per tant, la maquinària epigenètica de l'hoste pot suposar una pressió selectiva important, però en gran manera no mesura, sobre els patògens. Els virus de les plantes ofereixen un model convenient per a estudiar aquest tipus d'interaccions. En primer lloc, es proposa un experiment d'evolució a gran escala per a comprovar com evolucionen i interactuen les poblacions de virus en plantes amb vies epigenètiques compromeses o millorades. Les plantes de Arabidopsis thaliana amb mutacions en gens clau associats a marques de cromatina actives o repressives, inclosa la metilació de l'ADN i la modificació de les histones, s'enfrontaran a llinatges independents del virus del mosaic del nap (TuMV).
El grup de la Dra. Mar Siles Lucas en la IRNASA maneja models in vitro i in vivo d'interaccions paràsit-hoste amb fasciola hepàtica, que podrien utilitzar-se per a avaluar el potencial del paràsit i les seues molècules per a modular les rutes d'entrada i les rutes d'inflamació rellevants en COVID-19. D'una banda, aquest paràsit ha demostrat la seua influència en l'expressió de les molècules relacionades amb l'endocitosi (per exemple, clatrines) en les cèl·lules epitelials de ratolins in vitro, rutes que poden ser pertinents per a l'entrada del SARS-Cov-2 en les cèl·lules humanes. A més, F. hepàtica dóna lloc a una resposta Th2 modificada sense el component inflamatori en el seu hoste in vivo, i aquesta modulació pot donar lloc a una resposta inflamatòria controlada a la COVID-19.
Les partícules d'interferència defectuoses (DIP) són formes degenerades de genomes virals que no es reprodueixen però que continuen sent infeccioses per la complementació amb el virus de tipus salvatge (TW). Les DIP exerceixen un paper important en la modulació del resultat de la infecció i les respostes immunitàries, i poden seleccionar-se artificialment per a reforçar la seua activitat d'interferència i suprimir la replicació del virus complet (partícules d'interferència terapèutica, o TIP per les seues sigles en anglés). Proposem produir DIPs durant la replicació del SARS-CoV-2 en cultiu cel·lular, purificar-les, provar els seus efectes antivirals i caracteritzar-les molecularment. El resultat del projecte serà un conjunt específic de TIPs per al SARS-CoV-2 que podria utilitzar-se immediatament per a tractar el COVID19.
Des de 1999, C. elegans s'ha utilitzat àmpliament per a estudiar les interaccions entre microbis i hostes a causa del seu senzill cultiu, la seua traçabilitat genètica i la seua susceptibilitat als patògens bacterians i fúngics. En canvi, els estudis dels virus s'han vist obstaculitzats per la falta de models convenients d'infecció de virus en els nematodes. El descobriment d'un patogen viral natural de C. elegans i el desenvolupament de diversos models artificials d'infecció estan oferint noves oportunitats per a explorar la interacció virus-hospedant en aquest poderós organisme model.
Encara que el SARS-CoV-2 i uns altres coronavirus es transmeten fonamentalment de manera directa entre individus durant les fases epidèmiques, la permanència del virus en l'ambient té el potencial d'originar nous brots malgrat els esforços de mitigació desplegats. El SARS-CoV-1 es va detectar en aigües residuals d'hospitals a la Xina i es va demostrar que les partícules virals podien romandre infectives el suficient temps com per a constituir un risc.
En aquesta col·laboració s'aplicarà un enfocament multidisciplinari per a identificar els inhibidors de la unió i l'entrada del receptor del SARS-CoV-2. Combinant els coneixements de la química mèdica, la biologia química computacional, la biologia estructural i la virologia, s'empraran tres enfocaments paral·lels: 1) Assaig immediat de les biblioteques de compostos (>1.400) mitjançant un assaig cel·lular d'alt rendiment per a la unió i entrada del receptor del SARS-CoV-2. 2) Examen i disseny, síntesi i avaluació computacionals (3). Desenvolupament d'inhibidors basats en proteïnes derivats del receptor ACE2. L'avaluació final dels èxits quant a eficàcia i resistència als medicaments es farà amb el SARS-CoV-2.
Les infeccions bacterianes són responsables de les altes taxes de morbiditat i mortalitat a tot el món. L'aparició de ceps resistents als antibiòtics actuals representa una greu amenaça mundial. Les infeccions nosocomials representen probablement el major desafiament, en particular el grup ESKAPE constituït per enterococcus faecium, staphylococcus aureus, klebsiella pneumoniae, acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa i espècies de enterobacter. Es necessiten noves teràpies per a combatre aquests bacteris resistents, i els bacteriòfags representen una alternativa prometedora.
El projecte científic liderat per investigadors del Consell Superior d'Investigacions Científiques (CSIC) en col·laboració amb 40 hospitals de tota Espanya estudiarà els genomes comparats del nou coronavirus de pacients amb malaltia Covid19 per a entendre i predir l'evolució i epidemiologia del virus.
El projecte proposa una nova estratègia per al garbellat de fàrmacs i anticossos contra el coronavirus SARS-CoV-2. Es tracta d'una tecnologia innovadora per a garbellat de fàrmacs que utilitza un sistema econòmic, ràpid, segur i eficient per a avaluar tot tipus de compostos antivirals i anticossos que bloquegen l'entrada del virus SARS-CoV-2 en les cèl·lules humanes. La utilització de virus recombinants ha sigut emprada amb èxit en el garbellat de fàrmacs enfront de diferents virus d'importància mèdica, així com en el garbellat serològic. Els avantatges de la proposta estan ben fonamentades, destacant que aquesta tecnologia pot ser aplicable en el futur a altres virus que constituïsquen un problema de salut pública emergent.
La biologia de sistemes ens ha proporcionat ja nova informació respecte a problemes d'investigació biològica i clínica. Aquesta afirmació és particularment certa des que vam tindre a la nostra disposició els enfocaments experimentals i computacionals d'alt rendiment. No obstant això, l'aplicació dels enfocaments de biologia de sistemes no és senzilla, perquè implica la combinació de conjunts de dades grans i complexos, desafiaments analítics excepcionals i enfocaments experimentals específics. Per aquest motiu, és poc probable que un grup únic d'investigació puga accedir a la tan àmplia gamma d'experiència científica que es requereix. Especialment per als organismes no model per als quals encara falten moltes eines o aquestes no estan estandarditzades encara.
La tuberculosi és la malaltia més mortal a causa d'un només patogen segons les últimes estimacions de l'Organització Mundial de la Salut. Això es deu en gran manera a l'estat immunitari de l'hoste, però també a l'èxit de l'estratègia de transmissió i infecció duta a terme per Mycobacterium tuberculosi. M. tuberculosi és diversa, genèticament i també fenotipicament, inclosos els fenotips relacionats amb la virulència. Les diferencies genòmiques poden distingir almenys onze llinatges de M. tuberculosi que causen malalties en diferents hostes i diferents poblacions humanes. No sabem si, com altres patògens, M. tuberculosi explota la variació antigènica per a véncer el sistema immunitari de l'hoste, o fins i tot per a adaptar-se a un hoste o poblacions específiques. Donada la importància de comprendre les estratègies d'evasió immune de M. tuberculosi, el nostre objectiu va ser proporcionar un marc filogenòmic dels diferents llinatges de M. tuberculosi en diferents hostes i estudiar la diversitat genòmica dels antígens.
Mycobacterium tuberculosi és el principal patogen que provoca la mort de persones adultes en el món degut a la malaltia de la tuberculosi. M. tuberculosi afecta a un ampli nombre de mamífers entre els quals es troben els humans, el bestiar, les cabres, els ratolins, els suricatas, les mangostes, les foques, els ximpanzés, el damà roquer i els antílops. Se sap que els sistemes immunològics juguen un paper essencial en el desenvolupament de la tuberculosi però encara desconeixem com les interaccions específiques entre els bacteris i l'hoste tenen un impacte en la malaltia. Per tant, combinarem experiments in silico i exviu per a revelar les interaccions entre el patogen i l'hoste amb l'objectiu d'entendre els mecanismes de la virulència de la tuberculosi. Un coneixement més detallat de les especificitats de l'hoste permetrà obtindre un coneixement minuciós de la patogénesis molecular, l'evolució de la virulència del M. tuberculosi i els riscos dels patògens que creuen la barrera entre les espècies.
Les defenses genòmiques contra els virus en les plantes són en realitat part d'un sistema interconnectat major i ben conservat que s'usa per a una gran quantitat de mecanismes en organismes eucariotes, i que inclou la regulació de l'expressió genètica pels endògens siRNA i altres tipus de ARN xicotets (sRNAs), la defensa contra els atacants genòmicos com les transposones i la creació de la heterocromatina.
Estem implementant una aproximació metagenòmica per al potencial establiment d'una estratègia de vigilància enfront de malalties virals emergents mitjançant l'ús de tècniques de seqüenciació massiva a partir de mostres de donants de sang de diferents centres nacionals.
Utilitzem l'evolució dirigida per a crear virus modificats que infecten de forma selectiva i destrueixen tumors (virus oncolítics). Tradicionalment, les cèl·lules cancerígenes mostren defectes innats d'immunitat, la qual cosa les fa altament susceptibles a infeccions virals. Gràcies a l'adaptació dels virus als tumors en un laboratori, és possible millorar l'habilitat d'aquest virus, en particular per a matar a les cèl·lules cancerígenes i estimular una resposta immune contra el tumor. Això podria obrir noves portes per al tractament del càncer. Actualment estem centrant els nostres esforços a estudiar els virus de la estomatitis vesicular, un virus ARN simple amb un tropisme natural cap a les cèl·lules cancerígenes.
La resistència als antibiòtics representa una de les majors amenaces a la salut pública mundial. El nostre grup d'investigació treballa des de fa anys en l'aplicació dels mètodes i conceptes de l'evolució i genètica de poblacions molecular a l'estudi de microorganismes patògens, en el que es coneix com a epidemiologia molecular. A més de treballar en qüestions d'interés científic, prenem problemes i retornem resultats rellevants a les autoritats sanitàries, aconseguint una interessant aplicació d'una disciplina biològica bàsica. En aquest context, en aquest projecte ens plantegem estudiar una àmplia col·lecció prospectiva d'aïllats d'un bacteri de gran interés per a la salut pública, Klebsiella pneumoniae, per a analitzar els processos evolutius que afecten la seua dinàmica en la població de la Comunitat Valenciana, amb especial interés en ceps resistents a antibiòtics. Per la seua rellevància clínica i per a la salut pública, ens centrarem en ceps productors de beta-lactamases d'espectre estés i/o carbapenemases
El principal propòsit d'aquest projecte és determinar l'efecte de totes les mutacions possibles en un càpsida vírica i entendre com els diferents paràmetres cel·lulars i ambientals poden alterar la viabilitat de les mutacions en càpsides.
Investiguem la capacitat dels virus per a expandir-se com a grups (unitats infeccioses col·lectives) i com això afavoreix l'evolució de les interaccions socials entre els virus. Per a fer-ho, utilitzem tant models vírics (estomatitis vesicular) com a patògens d'humans (enterovirus) i insectes (baculovirus). Infectar als hostes amb grups pot permetre als virus reaccionar millor davant les respostes antivirals i pot afavorir la cooperació entre diferents variants genètiques virals, però també pot afavorir l'evolució de virus tramposos.
 

Programa de Biologia Evolutiva de Sistemes Simbionts

Estem interessats a estudiar la simbiosi mutualista entre bacteris i hostatgers eucariotes, un fenomen molt estés en la naturalesa. Aquest és el cas de la endosimbiosi, que normalment implica relacions directes entre un bacteri intracel·lular i el seu hostatger; però també podem trobar ectosimbiosi, en aquest cas les relacions són entre un gran nombre d'espècies de bacteris i diferents òrgans d'un mateix hostatger, constituint la seua microbiota.
El projecte proposa el desenvolupament de dos tipus d'eines per a estudiar les funcions genètiques dels afídids. D'altra banda, el projecte proposa una metodologia RNAi alternativa que consisteix a aportar afídids amb un subministrament continu de dsRNA requerit per a desencadenar el RNAi en introduir en ell el virus d'una planta que infecte la planta de la qual el áfido s'alimenta de forma natural. Aquesta tècnica, cridada VIGS (Virus Induced Gene Silencing), és una eina que ha sigut utilitzada satisfactòriament per a detindre els gens de les plantes. En segon lloc, pretenem desenvolupar la metodologia CRISPR / Cas en afídids. A més d'investigar la utilització d'aquestes tècniques en els afídids, investigarem el paper dels gens candidats que hem identificat com a bons candidats per a controlar diversos polifenismes en afídids (incloent el polifenisme reproductiu).
Un enorme creixement de la investigació sobre la microbiota intestinal, sovint utilitzant models de rosegadors, ha demostrat àmpliament l'enorme importància dels microorganismes prèviament abandonats per a la nostra salut. No obstant això, la complexitat del sistema planteja un desafiament formidable.
El projecte STOP té com objetiu expandir i consolidar la base d'evidència multidisciplinària sobre la qual es poden construir polítiques efectives i sostenibles per a previndre i controlar l'obesitat infantil. STOP també té com a objectiu crear les condicions perquè l'evidència es traduïsca en política i perquè la política es traduïsca en impactes.
El projecte pretén identificar i caracteritzar els elements clau que regulen la manera de reproducció dels afídids. Ens interessa en particular dilucidar les bases moleculars responsables del canvi de la partenogènesi a la reproducció sexual i analitzar quin paper (si n'hi ha) juguen en aquest procedisc els gens del rellotge circadià.
El projecte té com a objectiu, mitjançant un enfocament multidisciplinari i interinstitucional, fer front a la problemàtica que representen les malalties transmeses per dos complexos ambrosials (X. glabratus – R. lauricola i Euwallacea sp. – F. euwallaceae). Aquestes plagues es componen d'un escarabat escolítino que exerceix com a vector i transmet un o diversos fongs patògens que infecten a la planta hoste causant-li ràpidament el pansiment progressiu i finalment la seua mort.
L'objectiu del projecte és trobar els principals gens de l'hoste involucrats en la simbiosi, homeòstasi i dinàmica del endosimbiont, així com desxifrar els seus mecanismes de regulació i funció en el corc de l'arròs Sitophilus oryzae. En combinar eines "in silico" i de laboratori esperem proporcionar una imatge clara dels gens implicats i la seua regulació, tant en l'homeòstasi de la endosimbiosi com en la dinàmica dels endosimbionts. Volem proporcionar les bases per a identificar molècules específiques que pertorben la relació endosimbiòtica, com una nova estratègia de control tant per als corcs com per a altres plagues d'insectes.
El programa InGEMICS-CM (Enginyeria Microbiana, Salut i Qualitat de Vida-CM) té com a objectiu col·locar a la Comunitat de Madrid com una referència tecnològica i científica en Microbiologia Quantitativa i Medicina de Precisió usant les tecnologies òmiques i d'imatge més innovadores juntament amb eines noves i poderoses per a l'anàlisi de dades i el modelatge matemàtic i simulació. Aquest innovador desenvolupament tecnològic ens permetrà abordar alguns dels desafiaments actuals en Biomedicina: (1) el problema de controlar la resistència a antibiòtics; (2) la comprensió de la rellevància del Microbioma en la Salut Humana i la Fisiopatologia; (3) la cerca de noves activitats i funcions biològiques per al desenvolupament farmacèutic i biotecnològic i (4) el desenvolupament de medicina de precisió amb impacte clínic, social i econòmic.
L'objectiu principal és aprendre el paper que exerceix la comunicació de la ciència en l'origen de les creences, percepcions i coneixements relatius a les qüestions científiques. Per aconseguir aquest objectiu, durem a terme cinc consultes ciutadanes a Lisboa (Portugal), València (Espanya), Vicenza (Itàlia), Trnava (Eslovàquia) i Lodz (Polònia), amb la participació d'un total de 500 ciutadans sobre quatre temes científics "candents": vacunes, ús de medicines complementàries i alternatives, canvi climàtic, seguretat alimentària. L'objectiu dels investigadors és aprofundir en la comprensió de la ciència per part del públic i identificar els models actuals de comunicació científica.
La síndrome de Lynch (LS) és una afecció hereditària que implica un alt risc de càncer colorectal (CCR), càncer d'endometri i altres tumors. Presenta una herència dominant autosòmica i és causada per mutacions de la línia germinal en gens involucrats en el mecanisme de reparació d'errors que funciona durant la replicació del DNA [mismatch repair gens (MMR)].*LS té una penetrancia incompleta i una expressió variable. S'han descrit diferències significatives en el fenotip clínic dels pacients amb LS depenent del gen MMR que estiga mutat. Hi ha una gran heterogeneïtat en el risc de càncer en portadors de mutacions. Les causes d'aquesta heterogeneïtat són desconegudes, però poden deure's a gens modificadors de la penetrancia, canvis epigenètics i/o factors ambientals. Recentment, s'ha observat evidència d'un efecte beneficiós en ratolins model deficients en MMR i genèticament predisposats a CCR després de reduir si microbiota intestinal mitjançant el tractament amb antibiòtics i/o amb una dieta baixa en carbohidrats. Els derivats del metabolisme de carbohidrats, com el butirat generat per espècies del tall Firmicutes, són en última instància responsables del CCR en ratolins amb mutacions en MSH2. Aparentment, les alteracions específiques en la comunitat microbiana colorectal dels tractaments mencionats anteriorment resulten en una producció insuficient de metabòlits involucrats en les vies que contribueixen a la protecció contra la progressió del CCR. En aquesta proposta avaluarem l'impacte funcional de la microbiota en el desenvolupament de la oncogènesis colorectal en una cohort d'individus sans amb alt risc genètic de CCR.
La simbiosi mutualista és un fenomen molt estés en la naturalesa. Existeixen dos sistemes simbiòtics en insectes: la endosimbiosi, en el qual bacteris mutualistes intracel·lulars juguen un paper nutricional essencial, i la ectosimbiosi, en la qual estan implicades principalment bacteris intestinals i, la funció dels quals encara no es coneix. Les paneroles són especialment interessants perquè els dos sistemes simbiòtics coexisteixen en el mateix individu.
 

Programa de Biologia de Sistemes Aplicada i Biologia Sintètica

Aquest projecte contribuirà a la identificació del mecanisme molecular d'acció de microorganismes probiòtics, basat en la identificació de les vies de síntesi de determinants moleculars de la seua acció. Es proposa un doble enfocament: computacional i experimental. Així, s'elaborarà una sèrie de models metabòlics a escala genòmica (GEM) a partir de les seqüències anotades de genomes de bifidobacteris.
MIPLACE té com a objectiu introduir en l’economia circular els polímers plàstics de tereftalat de polietilè (PET) i poliuretà (PU), que constitueixen una gran part de les deixalles plàstiques que produïm. Se centra en la possibilitat d’emprar microorganismes o parts d'ells que utilitzen aquests plàstics i els transformen en altres molècules de Bio-PU, que són industrialment rellevants i més sostenibles. D’altra banda i acomplint amb el marc de l’economia circular, no només es treballa en la seua fabricació, sinó que també en el reciclatge d’aquests productes Bio-PU per completar la producció sostenible d’aquest important material.
L'objectiu central de SETH és la generació d'una base de coneixement, un conjunt de soques útils i una diversitat de tecnologies genètiques combinades per permetre un nou tipus de processos industrials i ambientals a gran escala mediats per cèl·lules bacterianes però executats sota condicions de (molt) baixa activitat d’aigua. Aquest esforç es basa en l’èxit del projecte precedent HELIOS, però va molt més enllà aprofitant la riquesa d’activitats biològiques que es troben en els bacteris tolerants a la dessecació i la seua reconstrucció per al disseny de biocatalitzadors capaços de treballar sota una varietat de configuracions fisicoquímiques sense precedents.
L'objectiu principal és intercanviar informació i coneixements entre els països afectats per malalties causades per Xylella fastidiosa per reunir totes les dades disponibles sobre el bacteri, els seus vectors, la situació dels cultius afectats en els països iberoamericans i les activitats de prevenció i control que s’estan duent a terme. Amb això es pretén generar coneixement per contribuir al desenvolupament d’un sistema d'alerta i vigilància tecnològica que permeta als governs locals o nacionals prendre les mesures necessàries per seguir, contenir i eradicar la malaltia.
L'objectiu principal és aprendre el paper que exerceix la comunicació de la ciència en l'origen de les creences, percepcions i coneixements relatius a les qüestions científiques. Per aconseguir aquest objectiu, durem a terme cinc consultes ciutadanes a Lisboa (Portugal), València (Espanya), Vicenza (Itàlia), Trnava (Eslovàquia) i Lodz (Polònia), amb la participació d'un total de 500 ciutadans sobre quatre temes científics "candents": vacunes, ús de medicines complementàries i alternatives, canvi climàtic, seguretat alimentària. L'objectiu dels investigadors és aprofundir en la comprensió de la ciència per part del públic i identificar els models actuals de comunicació científica.
Proposem reunir les parts interessades més rellevants de tots els aspectes de la estandardització en biologia a Europa en un escenari de co-creació; posar a prova empíricament les pràctiques culturals de normalització (centrades en el laboratori) i promoure una redefinició conceptual i tècnica consensuada dels estàndards biològics; i, finalment, fomentar una caixa d'eines realista i flexible de parts biològiques estàndard, incloent un conjunt reduït de xassís especialitzats per a aplicacions específiques, així com un marc conceptual renovat per informar els responsables de l'elaboració de les polítiques, als científics ia altres actors socials.
El projecte s'emmarca en la línia d'investigació continuada del grup que pretén aportar bases de coneixement i també estratègies tecnològiques derivades per a la millora de l'eficiència dels llevats vínics en tots els processos industrials en els quals participen: producció de biomassa de llevat sec actiu i fermentació vínica. Els objectius específics d'aquest projecte estan orientats a l'estudi de la integració de les diferents rutes de senyalització per nutrients i dels mecanismes d'adaptació a estrés oxidatiu en condicions industrials, i a la caracterització de l'adequació i millora tecnològiques de llevats no convencionals d'interés en enologia.