Aplicación de biotecnologías moleculares para el control de la producción de la concha negra (Anadara tuberculosa) para fines de conservación y crianza

Descargue el texto completo en el repositorio institucional de la Université Paris Sciences et Lettres: https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02868814La extracción de la concha negra (AN) Anadara tuberculosa es una de las actividades pesqueras artesanales ancestrales de los manglares de la costa oeste de América Latina y su comercio sustenta la economía de miles de familias. La conservación de este emblemático bivalvo de manglar está amenazada por la sobreexplotación de poblaciones naturales. Las medidas tradicionales para la preservación de la especie han resultado ineficaces para detener el declive de las poblaciones. Esta tesis propuso la producción sostenible de semillas en condiciones de laboratorio en Perú a fines de repoblamiento e inicio de actividades acuícolas. En este trabajo hemos: 1) analizado la estructura genética de las poblaciones de AN de América del Sur; 2) evaluado el efecto de diferentes salinidades en la respuesta fisiológica de AN; 3) Establecido una estrategia para la producción de semilla SPF (libre de patógenos específicos), a partir de reproductores caracterizados genéticamente proveniente del Santuario Nacional de Manglares de Tumbes. Este trabajo constituye un modelo para futuras estrategias de producción y repoblación de poblaciones de otras especies vulnerables.L’extraction de l’arche noire (AN) Anadara tuberculosa est une des activités de pêche artisanale ancestrales des mangroves de la côte ouest d’Amérique Latine et son commerce soutient l’économie de milliers de familles. La conservation de ce bivalve emblématique des mangroves est menacée par la surexploitation des populations naturelles. Les mesures classiques de préservation de l’espèce se sont révélées inefficaces pour enrayer le déclin des populations. Ce travail de thèse propose la production de naissains en conditions artificielles d’écloserie, au Pérou, à des fins de repeuplement à l’issue d’un processus de « domestication » de ce bivalve sauvage. Nous avons 1) analysé la structure génétique des populations d’AN Sud-américaines, 2) évalué l’effet de différentes salinités sur la réponse physiologique de l’AN, 3) établi une stratégie de production de naissains SPF (Specific Pathogen Free) à partir de reproducteurs caractérisés génétiquement et provenant du Sanctuaire National des Mangroves de Tumbes. Ce travail constitue un modèle pour les futures stratégies de production et de repeuplement des stocks d’autres espèces vulnérables.Francia. Escuela Doctoral Franco Peruana en Ciencias de la vid

Characterization of the bacterial microbiome of Rhipicephalus (Boophilus) microplus collected from Pecari tajacu “Sajino” Madre de Dios, Peru

Background: Ticks are arthropods that can host and transmit pathogens to wild animals, domestic animals, and even humans. Methods: The bacterial microbiome of adult (males and females) and nymph Rhipicephalus microplus ticks collected from a collared peccary, Pecari tajacu, captured in the rural area of Botijón Village in the Amazon region of Madre de Dios, Peru, was evaluated using metagenomics. Results: The Chao1 and Shannon–Weaver analyses indicated greater bacterial richness and diversity in female ticks (GARH; 375–4.15) and nymph ticks (GARN; 332–4.75) compared to that in male ticks (GARM; 215–3.20). Taxonomic analyses identified 185 operational taxonomic units representing 147 bacterial genera. Of the 25 most prevalent genera, Salmonella (17.5%) and Vibrio (15.0%) showed the highest relative abundance followed by several other potentially pathogenic genera, such as Paracoccus (7.8%), Staphylococcus (6.8%), Pseudomonas (6.6%), Corynebacterium (5.0%), Cloacibacterium (3.6%), and Acinetobacter (2.5%). In total, 19.7% of the detected genera are shared by GARH, GARM, and GARN, and they can be considered as the core microbiome of R. microplus. Conclusions: To the best of our knowledge, this study is the first to characterize the microbiome of ticks collected from P. tajacu and to report the presence of Salmonella and Vibrio in R. microplus. The pathogenic potential and the role of these bacteria in the physiology of R. microplus should be further investigated due to the possible implications on public health and animal health in populations neighboring the habitat of P. tajacu

Diseño y evaluación de la expresión de una potencial vacuna de ADN contra el virus de la Tilapia de Lago (TiLV)

Tilapia Lake Virus (TiLV) is a pathogen that causes massive mortalities in both cultured and wild tilapia populations around the world. The development of an effective vaccine against this emerging pathogen is imperative to prevent economic losses. In this work an expression vector was designed and evaluated as a potential DNA vaccine against this virus. Initially, a threading analysis was done to predict the three-dimensional structures and functions of the TiLV proteins. Structural homologies were found between the TiLV proteins corresponding to the genomic segment 1 and the genomic segment 4, with the RNA-dependent RNA polymerase proteins of the influenza B virus (56%) and the neuraminidase protein belonging to the influenza A virus capsid (12%), respectively. The PCR product of the viral neuraminidase gene was inserted into the expression plasmid vector pCMV. Finally, the plasmid construct was injected into juveniles of the Nile tilapia Oreochromis niloticus and its expression was measured by real time RT-PCR at 8h, 16h, 24h, and 72h after the second immunizing injection. It was possible to detect gene expression in the four evaluated times and greater expression at 16 hours post injection. These results are the first step in the development of an effective vaccine for the protection of tilapia stocks around the world.El Virus de la Tilapia del Lago (TiLV), es un patógeno causante de mortalidades masivas tanto en poblaciones de tilapias cultivadas y silvestres alrededor del mundo. El desarrollo de una vacuna efectiva contra este patógeno emergente es imperativo para prevenir pérdidas económicas. En este trabajo se diseñó y evaluó un vector de expresión como una potencial vacuna de ADN contra este virus. Inicialmente, se realizó un análisis de enhebramiento para predecir las estructuras tridimensionales y las funciones de las proteínas del TiLV. Se encontraron homologías estructurales entre las proteínas correspondientes al segmento genómico 1 y al segmento genómico 4 del TiLV, con las proteínas de ARN polimerasa dependiente de ARN del virus de la influenza B (56%) y la proteína neuraminidasa que pertenece a la cápside del virus de la influenza A (12%), respectivamente. Se insertó el producto de PCR del gen neuraminidasa viral en el vector plasmídico de expresión pCMV. Finalmente, se inyectó el constructo plasmídico en juveniles de la tilapia del Nilo Oreochromis niloticus y se midió su expresión mediante RT-PCR en tiempo real a las 8h, 16h, 24h, 72h después de la segunda inyección inmunizante. Se logró detectar expresión génica en los cuatro tiempos evaluados, con mayor expresión a las 16 horas post inyección. Estos resultados constituyen el primer paso para el desarrollo de una vacuna efectiva para la protección de los stocks de tilapias alrededor del mundo

Biogenic production of silver, zinc oxide, and cuprous oxide nanoparticles, and their impregnation into textiles with antiviral activity against SARS-CoV-2

Nanotechnology is being used to fight off infections caused by viruses, and one of the most outstanding nanotechnological uses is the design of protective barriers made of textiles functionalized with antimicrobial agents, with the challenge of combating the SARS-CoV-2 virus, the causal agent of COVID-19. This research is framed within two fundamental aspects: the first one is linked to the proposal of new methods of biogenic synthesis of silver, cuprous oxide, and zinc oxide nanoparticles using organic extracts as reducing agents. The second one is the application of nanomaterials in the impregnation (functionalization) of textiles based on methods called "in situ" (within the synthesis), and "post-synthesis" (after the synthesis), with subsequent evaluation of their effectiveness in reducing the viral load of SARS-CoV-2. The results show that stable, monodisperse nanoparticles with defined geometry can be obtained. Likewise, the "in situ" impregnation method emerges as the best way to adhere nanoparticles. The results of viral load reduction show that 'in situ' textiles with Cu2O NP achieved a 99.79% load reduction of the SARS-CoV-2 virus

Application de biotechnologies moléculaires au contrôle de la production de l’arche noire (Anadara tuberculosa) à des fins de conservation et d’élevage

The extraction of the Black Ark (BA) Anadara tuberculosa is one of the ancestral artisanal fishing activities of Latin America West Coast mangroves and its trade supports the economy of thousands of families. The conservation of this emblematic bivalve of mangroves is threatened by the overexploitation of natural populations. Conventional conservation measures have proved to be ineffective in halting the decline of populations. This thesis work proposes spats production in artificial conditions of hatchery, in Peru, in order to restock after a process of “domestication” of this wild bivalve. We have 1) analyzed the genetic structure of some South American BA populations, 2) evaluated the effect of different salinities on the physiological response of the BA, 3) produced in hatchery specific pathogen free (SPF) spats from geneticallycharacterized broodstocks of the National Sanctuary of Mangroves of Tumbes. This work is a model for future strategies for the production and restocking of stocks of other vulnerable species.L’extraction de l’arche noire (AN) Anadara tuberculosa est une des activités de pêche artisanale ancestrales des mangroves de la côte ouest d’Amérique Latine et son commerce soutient l’économie de milliers de familles. La conservation de ce bivalve emblématique des mangroves est menacée par la surexploitation des populations naturelles. Les mesures classiques de préservation de l’espèce se sont révélées inefficaces pour enrayer le déclin des populations. Ce travail de thèse propose la production de naissains en conditions artificielles d’écloserie, au Pérou, à des fins de repeuplement à l’issue d’un processus de « domestication » de ce bivalve sauvage. Nous avons 1) analysé la structure génétique des populations d’AN Sud-américaines, 2) évalué l’effet de différentes salinités sur la réponse physiologique de l’AN, 3) établi une stratégie de production de naissains SPF (Specific Pathogen Free) à partir de reproducteurs caractérisés génétiquement et provenant du Sanctuaire National des Mangroves de Tumbes. Ce travail constitue un modèle pour les futures stratégies de production et de repeuplement des stocks d’autres espèces vulnérables

Application of molecular biotechnologies to the control of the production of the black ark (Anadara tuberculosa) for conservation and aquaculture purposes

L’extraction de l’arche noire (AN) Anadara tuberculosa est une des activités de pêche artisanale ancestrales des mangroves de la côte ouest d’Amérique Latine et son commerce soutient l’économie de milliers de familles. La conservation de ce bivalve emblématique des mangroves est menacée par la surexploitation des populations naturelles. Les mesures classiques de préservation de l’espèce se sont révélées inefficaces pour enrayer le déclin des populations. Ce travail de thèse propose la production de naissains en conditions artificielles d’écloserie, au Pérou, à des fins de repeuplement à l’issue d’un processus de « domestication » de ce bivalve sauvage. Nous avons 1) analysé la structure génétique des populations d’AN Sud-américaines, 2) évalué l’effet de différentes salinités sur la réponse physiologique de l’AN, 3) établi une stratégie de production de naissains SPF (Specific Pathogen Free) à partir de reproducteurs caractérisés génétiquement et provenant du Sanctuaire National des Mangroves de Tumbes. Ce travail constitue un modèle pour les futures stratégies de production et de repeuplement des stocks d’autres espèces vulnérables.The extraction of the Black Ark (BA) Anadara tuberculosa is one of the ancestral artisanal fishing activities of Latin America West Coast mangroves and its trade supports the economy of thousands of families. The conservation of this emblematic bivalve of mangroves is threatened by the overexploitation of natural populations. Conventional conservation measures have proved to be ineffective in halting the decline of populations. This thesis work proposes spats production in artificial conditions of hatchery, in Peru, in order to restock after a process of “domestication” of this wild bivalve. We have 1) analyzed the genetic structure of some South American BA populations, 2) evaluated the effect of different salinities on the physiological response of the BA, 3) produced in hatchery specific pathogen free (SPF) spats from geneticallycharacterized broodstocks of the National Sanctuary of Mangroves of Tumbes. This work is a model for future strategies for the production and restocking of stocks of other vulnerable species

Molecular characterization of pathogenic bacteria of the respiratory tract in peruvian patients with cystic fibrosis

Objetivos. Caracterizar a nivel molecular las bacterias patógenas de las vías respiratorias de pacientes peruanos con fibrosis quística (FQ). Materiales y métodos. Se caracterizaron las comunidades bacterianas cultivables a partir de muestras de esputo de pacientes pediátricos y adultos con FQ registrados en el Hospital Nacional Edgardo Rebagliati Martins y el Instituto Nacional de Salud del Niño (INSN). Para el cultivo bacteriano se utilizaron técnicas microbiológicas estándares, y para la caracterización molecular la secuenciación del gen ARNr 16S y espectrometría de masas de tipo desorción/ionización con láser asistido por matriz con tiempo de vuelo (MALDI TOF) y MALDI TOF/TOF. Resultados. Por secuenciación del ARNr 16S se identificaron 127 cepas, encontrando las bacterias patógenas Pseudomonas aeruginosa (31,5%), Staphylococcus aureus (12,6%), Pseudomonas spp. (11,8%), Klebsiella oxytoca (3,1%), otras especies mostraron baja prevalencia. El análisis por MALDI TOF permitió obtener una serie de espectros representativos de cada especie aislada, mientras que el análisis por MALDI TOF/TOF reveló péptidos y proteínas de las especies más comunes con informaciones complementarias que revelarían datos sobre su patogenicidad o sensibilidad a antibióticos. Conclusiones. Los principales microorganismos patógenos encontrados en las vías respiratorias son similares a los reportados en otros países. Estos son los primeros hallazgos en Perú que muestran la caracterización bacteriana por secuenciación del ARNr 16S, por MALDI TOF y MALDI TOF TOF. Los hallazgos permiten la identificación bacteriana de microorganismos nativos relacionados con la FQ basada en el análisis de su proteoma

Frecuencia de las mutaciones más comunes del gen CFTR en pacientes peruanos con fibrosis quística mediante la técnica ARMS-PCR

Objectives. To determine the frequency of the ten most common mutations of the CFTR gene reported in Latin America using amplification-refractory mutation system–polymerase chain reaction (ARMS-PCR) in patients with cystic fibrosis (CF) in two referral hospitals in Peru during the year 2014. Materials and Methods. The frequency of the ten most common mutations of the CFTR gene was assessed in patients of the Hospital Nacional Edgardo Rebagliati Martins and the Instituto Nacional de Salud del Niño, both located in Lima, Peru. Blood samples were collected from 36 patients with CF, and the ARMS-PCR technique was used to determine the presence of these mutations. Results. The study group included 73.5% of patients with a known diagnosis of CF in the country when the study was carried out. ARMS-PCR allowed three of the mutations to be identified in a combined 30.6% of the alleles from patients with CF, and 64.9% of the mutated alleles were not identified. The mutations found were p.Phe508del (22,2%), p.Gly542* (6,9%), and p.Arg1162* (1,4%). Conclusions. There is significant variability in both the frequency and type of mutations present in our study population and in what has been reported in other Latin American countries. It is necessary to perform studies that use complete sequencing technology for the CFTR gene to identify other mutations present in our population.Objetivos. Determinar la frecuencia de las diez mutaciones más comúnmente reportadas en América Latina del gen CFTR mediante Sistema de Mutación Refractario a la amplificación por PCR (ARMS-PCR) en los pacientes con fibrosis quística (FQ) de dos instituciones hospitalarias de referencia en el Perú durante el año 2014. Materiales y métodos. Se evaluó la frecuencia de las diez comúnmente reportadas más comúnmente reportadas del gen CFTR en los pacientes del Hospital Nacional Edgardo Rebagliati Martins y el Instituto Nacional de Salud del Niño, ambos ubicados en Lima, Perú. Se recogieron muestras de sangre de 36 pacientes con FQ y se utilizó la técnica de ARMS-PCR para determinar la presencia de tales mutaciones. Resultados. Se incluyó al 73,5% de los pacientes con diagnóstico conocido de FQ en el país al momento en que se realizó el estudio. El diagnóstico por ARMS-PCR permitió identificar las mutaciones en 30,6% de los alelos de los pacientes con FQ, el 64,9% de los alelos mutados no fue identificado. Las mutaciones encontradas fueron p.Phe508del (22,2%), p.Gly542* (6,9%) y p.Arg1162* (1,4%). Conclusiones. Existe una variabilidad significativa de las mutaciones presentes en nuestra población de estudio en comparación con lo reportado en otros países de Latinoamérica, tanto en la frecuencia como en el tipo. Es necesario realizar estudios que usen la tecnología de secuenciación completa del gen CFTR para identificar otras mutaciones presentes en nuestra población

Meteorological impact on the COVID-19 pandemic: A study across eight severely affected regions in South America

The role of meteorological factors in the transmission of the COVID-19 still needs to be determined. In this study, the daily new cases of the eight severely affected regions in four countries of South America and their corresponding meteorological data (average temperature, maximum temperature, minimum temperature, average wind speed, visibility, absolute humidity) were collected. Daily number of confirmed and incubative cases, as well as time-dependent reproductive number (R-t) was calculated to indicate the transmission of the diseases in the population. Spearman's correlation coefficients were assessed to show the correlation between meteorological factors and daily confirmed cases, daily incubative cases, as well as Rt. In particular, the results showed that there was a highly significant correlation between daily incubative cases and absolute humidity throughout the selected regions. Multiple linear regression model further confirmed the negative correlation between absolute humidity and incubative cases. The absolute humidity is predicted to show a decreasing trend in the coming months from the meteorological data of recent three years. Our results suggest the necessity of continuous controlling policy in these areas and some other complementary strategies to mitigate the contagious rate of the COVID-19.Chinese Academy of Sciences XDA19050202 Ministry of Science and Technology, China 2018YFE0103300 Youth Innovation Promotion Association CAS 201834