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Programa de Biología Teórica y Computacional

 
La generación de alteraciones mitóticamente estables en la expresión de los genes debido a marcas epigenéticas es una manera rápida y relativamente duradera de establecer una memoria genómica de los acontecimientos de estrés pasados. La desregulación desencadenada por el medio ambiente de los factores genéticos asociados a las maquinarias epigenéticas también puede dar lugar a una plasticidad fenotípica y a la mitigación del estrés. Por lo tanto, la maquinaria epigenética del huésped puede suponer una presión selectiva importante, pero en gran medida no medida, sobre los patógenos. Los virus de las plantas ofrecen un modelo conveniente para estudiar este tipo de interacciones. En primer lugar, se propone un experimento de evolución a gran escala para comprobar cómo evolucionan e interactúan las poblaciones de virus en plantas con vías epigenéticas comprometidas o mejoradas. Las plantas de Arabidopsis thaliana con mutaciones en genes clave asociados a marcas de cromatina activas o represivas, incluida la metilación del ADN y la modificación de las histonas, se enfrentarán a linajes independientes del virus del mosaico del nabo (TuMV).
Cambios con la edad de las interacciones de la microbiota con su hospedador humano y determinación de un núcleo permanente de simbiontes mutualistas.
 

Programa de Biología de Sistemas de Interacciones Moleculares y Regulación

 
El objetivo de este Proyecto es el “Desarrollo de una estrategia dual para la mitigación del daño asociado al estrés, en sistemas productivos de tomate”.
El objetivo del proyecto BotVidSENSOR, es el desarrollo de una herramienta para el diagnóstico de la enfermedad de la "podredumbre gris", causada por B. cinerea, que permitirá el seguimiento PRECOZ EN EL PUNTO DE NECESIDAD de las infecciones provocadas por este patógeno en vid.
Todos los organismos de la Tierra han desarrollado ritmos biológicos para hacer frente a la alternancia de períodos de condiciones ambientales favorables y desfavorables, en varias escalas temporales. La diapausa es un estado de latencia estacional, común en insectos y otros artrópodos, que les permite superar períodos recurrentes de condiciones ambientales adversas.
Los cambios en las plantas inducidos por el estrés (incluidos los producidos por plagas o patógenos) generalmente se detectan por la aparición de síntomas visuales, generalmente una vez que los efectos adversos en la producción del cultivo se han vuelto irreversibles.
 

Programa de Biología de Sistemas de Patógenos

 
En los programas de vigilancia ambiental para prevenir la legionelosis es común encontrar, en las instalaciones de agua, la presencia de varias cepas de Legionella spp. diferentes, aunque solo algunas de ellas tienen la capacidad de provocar enfermedad mientras otras, sólo están presentes en el medio ambiente.
La resistencia a los antimicrobianos (RA) representa una de las principales amenazas para la salud pública a nivel mundial.
El medio ambiente es un factor clave en el resultado de las interacciones entre el virus y el huésped, que acaba modificando el resultado de la infección y su gravedad. En efecto, se ha demostrado en diferentes organismos que la microgravedad afecta a su inmunidad.
La tuberculosis es, después de la COVID-19, la enfermedad infecciosa que más personas mata en el mundo, y aunque se conoce desde hace miles de años, todavía desconocemos algunos aspectos clave de la infección.
La emergencia de bacterias multirresistentes es un problema de salud pública mundial que requiere la búsqueda y desarrollo de tratamientos alternativos. Los fagos, virus de bacterias, se postulan como una herramienta de biocontrol efectiva, gracias a sus propiedades intrínsecas como la alta especificidad y la su capacidad evolutiva, así como ser ecológicamente seguros.
Los objetivos de esta plataforma serán la identificación de mutaciones asociadas a cambios epidemiológicos/clínicos de SARS-CoV-2 con especial atención al fallo vacunal.
La emergencia de bacterias multirresistentes a antibióticos es uno de los principales problemas de salud pública. La Organización Mundial de la Salud ha elaborado una lista de bacterias patógenas multirresistentes, entre las se encuentran patógenos nosocomiales de prioridad crítica que pueden provocar infecciones graves y a menudo letales, como es el caso de Klebsiella pneumoniae.
La generación de alteraciones mitóticamente estables en la expresión de los genes debido a marcas epigenéticas es una manera rápida y relativamente duradera de establecer una memoria genómica de los acontecimientos de estrés pasados. La desregulación desencadenada por el medio ambiente de los factores genéticos asociados a las maquinarias epigenéticas también puede dar lugar a una plasticidad fenotípica y a la mitigación del estrés. Por lo tanto, la maquinaria epigenética del huésped puede suponer una presión selectiva importante, pero en gran medida no medida, sobre los patógenos. Los virus de las plantas ofrecen un modelo conveniente para estudiar este tipo de interacciones. En primer lugar, se propone un experimento de evolución a gran escala para comprobar cómo evolucionan e interactúan las poblaciones de virus en plantas con vías epigenéticas comprometidas o mejoradas. Las plantas de Arabidopsis thaliana con mutaciones en genes clave asociados a marcas de cromatina activas o represivas, incluida la metilación del ADN y la modificación de las histonas, se enfrentarán a linajes independientes del virus del mosaico del nabo (TuMV).
La investigación de nuestro grupo se centra en microorganismos de interés en salud humana, con la finalidad de proponer a la administración sanitaria pautas de actuación en relación a determinados patógenos, enfermedades relacionadas con la alteración de las microbiotas y brotes epidémicos.
 

Programa de Biología de Sistemas Evolutiva de Simbiontes

 
Utilizando como modelo la cucaracha Blattela germanica y su doble sistema simbionte, profundizaremos en el conocimiento de los mecanismos de comunicación entre los participantes (insecto, endosimbionte y microbiota intestinal), prestando especial atención al papel ejercido por los péptidos antimicrobianos (AMPs), y los RNA no codificantes de insecto (miRNA) y simbiontes (sRNA), ya sea localmente o en otros tejidos diana, utilizando vesículas extracelulares (EV) para desplazarse. Así mismo, investigaremos la utilidad del endosimbionte Wolbachia como estrategia de biocontrol de insectos plaga (mosquitos y cucarachas). Finalmente, exploraremos el uso del endosimbionte Bartonella para el diseño de un chasis en biología sintética con futuras aplicaciones biomédicas.
Hay mucho interés en utilizar los bacteriófagos para tratar las enfermedades causadas por la bacterias con resistencias a múltiples antibióticos. En el proyecto CDEIGENT/2021/008 investigaremos sus capacidades de modificar la composición bacteriana en el intestino humano afectado por la infección por Clostridioides difficile mediante la genómica de células individuales microbianas.
El objetivo principal de Action es integrar a científicos y a innovadores trabajando en múltiples disciplinas y modelos biológicos para avanzar la comprensión mecánica en el ámbito innovador ARN y crear y comunicar un programa de investigación para detectar ARN acorde con los objetivos de desarrollo sostenible en materia de enfermedades infecciosas y control de plagas.
Cambios con la edad de las interacciones de la microbiota con su hospedador humano y determinación de un núcleo permanente de simbiontes mutualistas.
El proyecto MicroHNSCC tiene como objetivo identificar un patrón específico de microbiota con capacidad pronóstica y evaluar si dicho patrón modula la respuesta a tratamiento quimio-radioterápico de tumores avanzados de cabeza y cuello a través de su interacción con el meta-bolismo tumoral.
La investigación de nuestro grupo se centra en microorganismos de interés en salud humana, con la finalidad de proponer a la administración sanitaria pautas de actuación en relación a determinados patógenos, enfermedades relacionadas con la alteración de las microbiotas y brotes epidémicos.
 

Programa de Biología de Sistemas Aplicada y Biología Sintética

 
Se estima que las resistencias antimicrobianas causarán más muertes que el cáncer en 2050. Se trata de un grave problema de salud global que requiere nuevas estrategias que permitan producir de forma sistemática moléculas antimicrobianas contra cualquier bacteria.
Ciertas bacterias pueden dividir el agua en hidrógeno y oxígeno usando luz. Siguiendo el ejemplo de la naturaleza, el proyecto PhotoSynH2, financiado con fondos europeos, tiene como objetivo desarrollar bacterias modificadas genéticamente (cianobacterias) capaces de convertir la energía solar en hidrógeno.
El reciclaje de productos plásticos multimaterial, es decir, compuestos por diferentes materiales plásticos, es clave para poder cumplir los objetivos de reciclado para 20301 marcados por la Comisión Europea, que establecen que más del 50% de los residuos plásticos generados en Europa deberán reciclarse, lo cual esta muy por encima del 32.5% alcanzado en 2018.
La digestión anaeróbica (DA) de materia orgánica es una tecnología robusta para la síntesis de biogás a partir de diferentes tipos de residuos (barros de depuración procedentes del tratamiento de aguas, purines de animales, residuos biológicos, etc.). El objetivo principal de la DA es la producción de metano, una fuente de energía renovable que se puede utilizar para generar electricidad, calor o como combustible de vehículos.
Este proyecto contribuirá a la identificación del mecanismo molecular de acción de microorganismos probióticos, basado en la identificación de las vías de síntesis de determinantes moleculares de su acción. Se propone un doble enfoque: computacional y experimental. Así, se elaborará una serie de modelos metabólicos a escala genómica (GEM) a partir de las secuencias anotadas de genomas de bifidobacterias.
 

Unidad de Innovación (Sinnbiosis)

 
Aplicación de enfoques globales y multidisciplinares de la Biología de Sistemas para la generación de soluciones biotecnológicas innovadoras a retos sociales y empresariales.