Towards application of genetic engineering in citriculture: 1) assessing dispersal, long-term stability and phenotypic impact of transgenes in citrus trees and 2) improving nutri-functional quality of orange fruit through metabolic engineering

Tesis por compendioA pesar de los enormes beneficios potenciales que ofrecen los cítricos genéticamente modificados (GM), su liberación en campo suscita preocupaciones acerca de su potencial impacto ambiental y posibilidad de que muestren efectos deletéreos inesperados desde un punto de vista agronómico. Las principales preocupaciones que plantea el uso de la transformación genética para la mejora de este cultivo de vida larga, propagación vegetativa y compleja biología reproductiva son: (1) la transferencia de los transgenes vía polen a variedades compatibles de especies de Citrus y afines; (2) la estabilidad de los transgenes a largo plazo; (3) la aparición de efectos pleiotrópicos adversos derivados de la integración y la expresión de los transgenes sobre las principales características agronómicas y fenotípicas del cultivo. Todas estas cuestiones han sido ampliamente estudiadas en otros cultivos anuales GM que ya son o no comerciales. Sin embargo, puesto que el empleo de la transformación genética en la mejora de árboles frutales todavía se encuentra en sus inicios, actualmente se dispone de muy poca información al respecto para estos cultivos. Por todo ello, el futuro de los arboles transgénicos en el ámbito comercial permanece aún incierto, aunque actualmente se dispone de la tecnología para producirlos. Por otro lado, en el caso concreto de los cítricos, no existen variedades transgénicas comerciales ni evidencias inequívocas de que esta herramienta sea realmente útil para afrontar con éxito objetivos de mejora concretos. Lograr cumplir objetivos de mejora tan importantes como la mejora de la calidad nutri-funcional de los frutos cítricos mediante ingeniería genética podría contribuir a una mayor aceptación de esta tecnología por parte del público, puesto que se trata de una mejora dirigida primeramente al consumidor. En este trabajo nos hemos planteado afrontar parte de los aspectos que en gran medida limitan la aceptación y comercialización de cítricos GM, mediante (1) la realización de un experimento de campo con cítricos GM para evaluar su seguridad ambiental y la ausencia de efectos agronómicos adversos (2) el abordaje de un objetivo de mejora de la calidad nutri-funcional de la naranja concreto mediante ingeniería metabólica con la finalidad de reforzar sus propiedades saludables. El experimento de campo consistió en una plantación de cítricos transgénicos que portaban únicamente los genes marcadores uidA y nptII cuya finalidad fue estudiar la viabilidad de la transformación genética en la mejora de genotipos cítricos comercialmente importantes. Este huerto experimental nos sirvió para estimar la frecuencia máxima de dispersión de los transgenes por polen bajo condiciones de polinización abierta y estudiar los factores ambientales, genéticos y fenológicos que la determinan, para así poder proponer medidas de contención apropiadas en futuras plantaciones de cítricos GM. También sirvió como primera aproximación para abordar cuestiones básicas como el estudio de la estabilidad de la expresión de los transgenes a largo plazo (tras 7 años de establecimiento en campo) bajo condiciones reales de cultivo y su potencial impacto sobre la morfología, fenología y calidad de la fruta de los cítricos transgénicos. Los estudios realizados, aunque no resuelven todas las preocupaciones concernientes a los cítricos GM, aportan información crucial relativa a su seguridad y comportamiento en campo, inexistente hasta el momento, que puede servir como base para futuros ensayos de campo con cítricos GM y como guía para las políticas de regulación de su plantación (caso-a-caso). Por otro lado, en este trabajo se ha logrado desarrollar una estrategia para inducir producción temprana de fruta e incrementar el contenido de b-caroteno (pro-vitamina A, con elevada capacidad antioxidante) en la pulpa de una variedad de naranjo dulce mediante ingeniería metabólica. Dicha estrategia consistió en el silenciamiento mediado por RNAi del gen de una β-caroteno hidroxilasa de naranjo (CsβCHX), implicada en la conversión de b-caroteno en xantofilas, combinado con la sobreexpresión del gen FLOWERING LOCUS T de naranjo (CsFT) en plantas transgénicas juveniles de naranjo dulce cv Pineapple. Posteriores ensayos con el animal modelo Caenorhabditis elegans demostraron que la naranjas enriquecidas ejercían un efecto antioxidante in vivo un 20% mayor que las naranjas control isogénicas. Este es el primer ejemplo exitoso de ingeniería metabólica para incrementar el contenido de β-caroteno (o cualquier fitonutriente) en naranjas y demuestra el potencial que tiene la ingeniería genética para el enriquecimiento nutricional de cultivos frutales leñosos.Pons Bayarri, EA. (2014). Towards application of genetic engineering in citriculture: 1) assessing dispersal, long-term stability and phenotypic impact of transgenes in citrus trees and 2) improving nutri-functional quality of orange fruit through metabolic engineering [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/43588TESISCompendi

Field performance of transgenic citrus trees: Assessment of the long-term expression of uidA and nptII transgenes and its impact on relevant agronomic and phenotypic characteristics

Background: The future of genetic transformation as a tool for the improvement of fruit trees depends on the development of proper systems for the assessment of unintended effects in field-grown GM lines. In this study, we used eight transgenic lines of two different citrus types (sweet orange and citrange) transformed with the marker genes beta-glucuronidase (uidA) and neomycin phosphotransferase II (nptII) as model systems to study for the first time in citrus the long-term stability of transgene expression and whether transgene-derived pleiotropic effects occur with regard to the morphology, development and fruit quality of orchard-grown GM citrus trees. Results: The stability of the integration and expression of the transgenes was confirmed in 7-year-old, orchard-grown transgenic lines by Southern blot analysis and enzymatic assays (GUS and ELISA NPTII), respectively. Little seasonal variation was detected in the expression levels between plants of the same transgenic line in different organs and over the 3 years of analysis, confirming the absence of rearrangements and/or silencing of the transgenes after transferring the plants to field conditions. Comparisons between the GM citrus lines with their non-GM counterparts across the study years showed that the expression of these transgenes did not cause alterations of the main phenotypic and agronomic plant and fruit characteristics. However, when comparisons were performed between diploid and tetraploid transgenic citrange trees and/or between juvenile and mature transgenic sweet orange trees, significant and consistent differences were detected, indicating that factors other than their transgenic nature induced a much higher phenotypic variability. Conclusions: Our results indicate that transgene expression in GM citrus remains stable during long-term agricultural cultivation, without causing unexpected effects on crop characteristics. This study also shows that the transgenic citrus trees expressing the selectable marker genes that are most commonly used in citrus transformation were substantially equivalent to the non-transformed controls with regard to their overall agronomic performance, as based on the use of robust and powerful assessment techniques. Therefore, future studies of the possible pleiotropic effects induced by the integration and expression of transgenes in field-grown GM citrus may focus on the newly inserted trait(s) of biotechnological interest

Prevención primaria en adolescentes. Un modelo educativo sobre VIH/SIDA

STIs in adolescents are rising due to the early initiation of sexual relationships and the ignorance in regards to these diseases. Based on the knowledge and experience we performed a study in order to explore knowledge, attitudes and practices towards HIV / AIDS; the age at the beginning of sexual intercourse; condom use and regular sex practices to develop an intervention strategy through the application of a primary prevention program on HIV / AIDS. It was carried out a prospective longitudinal study with 13 -15 year-old adolescents at «Paquito Rosales Benitez» Junior High School in Manzanillo, the universe consisted of 230 students, within the age range of 13- 15 years, and it was taken the intentional sample of 90 students. To collect the information it was applied the survey. 80% of the samples were sexually active, most of them started between 14 and 15 years, 82.2% maintained sexual practices and 13.3% occasional ones, 62.2% confirmed that they did not use condoms. Considering the behavior of adolescents in relation to their insufficient knowledge and risk sexual behavior it was possible to create an educational program to prevent HIV / AIDS.Las ITS en los adolescentes van en ascenso por causa, en gran medida, de la iniciación temprana de las relaciones sexuales y por el desconocimiento sobre estas enfermedades, basándonos en los conocimientos y experiencias nos propusimos realizar un estudio con el objetivo de explorar conocimientos, actitudes y prácticas, ante el VIH/SIDA, edad de comienzo de las relaciones sexuales, uso del preservativo y prácticas regulares del sexo para posteriormente trazar una estrategia de intervención mediante la aplicación de un programa de prevención primaria sobre VIH/SIDA. Se realizó un estudio descriptivo longitudinal prospectivo en adolescentes entre 13 -15 años de la Secundaria Básica «Paquito Rosales Benítez» en Manzanillo, el universo estuvo conformado por 230 individuos, comprendidos en el rango de edades de 13- 15 años, se tomó como muestra intencional 90 estudiantes. El instrumento de recogida de la información lo constituyó una encuesta. Obteniéndose que el 80 % de la muestra son sexualmente activos, que la mayoría se iniciaron entre los 14 y 15 años, que el 82.2% mantiene prácticas sexuales frecuentemente y el 13.3% esporádicas, que el 62.2 no usa preservativo. Tomando en consideración el comportamiento de los adolescentes en relación a sus conocimientos insuficientes y práctica sexual de riesgo fue posible crear un programa educativo dirigido a prevenir el VIH/SIDA

Learning the cell cycle with a game: Virtual experiments in cell biology

Cell Cycle Learn (CCL) is a learning game designed for undergraduate students in Biology to learn common knowledge about the cell-division cycle along with practical skills related with setting up an experiment and the scientific method in general. In CCL, learners are guided through the process of formulating hypotheses, conducting virtual experiments and analysing the results in order to validate or invalidate the hypotheses. The game has been designed in the University of Toulouse and introduced last year as part of the curriculum of a cellular biology class. This paper presents early results of an evaluation of the game enabled by questionnaires filled by the participants and game data collected during the training sessions. The results demonstrate with examples that both types of data can be used to assess the game's utility

Percepción de riesgo ante la COVID-19 en pobladores del municipio Manzanillo.

COVID-19 is a global pandemic that has created unprecedented challenges for health science professionals; It is up to psychologists to address a core category in this epidemiological contingency, the perception of risk. A quantitative descriptive cross-sectional study was carried out, with the objective of describing the perception of risk in the face of COVID-19 in residents of the Popular Council No.6 of the Manzanillo municipality. The population consisted of 883 people and the sample consisted of 242 subjects selected through a simple random sampling. A survey created by the authors of the present investigation was applied. Statistical processing was carried out using absolute numbers and percentages. The results are summarized in tables. 73.6% of the surveyed population presents an inadequate perception of risk and the main way of obtaining information is the mass media with 93%. The perception of inadequate risk in the face of COVID-19, as a result of the low levels of susceptibility, severity and self-efficacy, constitutes a barrier to carry out the recommended health actions to avoid this disease.La COVID-19 es una pandemia mundial que ha creado desafíos sin precedentes para los profesionales de las ciencias de la salud; les corresponde a los psicólogos abordar una categoría medular en esta contingencia epidemiológica, la percepción de riesgo. Se realizó un estudio cuantitativo descriptivo de corte transversal, con el objetivo de describir la percepción de riesgo ante la COVID-19 en pobladores del Consejo Popular No.6 del municipio Manzanillo. La población quedó constituida por 883 personas y la muestra fue de 242 sujetos seleccionados a través de un muestreo aleatorio simple. Se aplicó una encuesta creada por los autores de la presente investigación. El procesamiento estadístico se realizó mediante números absolutos y porcientos. Los resultados se presentan resumidos en tablas.  El 73,6 % de la población encuestada presenta una inadecuada percepción de riesgo y la principal vía de obtención de información son los medios de comunicación masiva con un 93 %. La percepción de riesgo inadecuada ante la COVID-19, como resultado de los bajos niveles de susceptibilidad, severidad y autoeficacia, constituye una barrera para llevar a cabo las acciones de salud recomendadas para evitar esta enfermedad.COVID-19 é uma pandemia global que criou desafios sem precedentes para os profissionais de ciências da saúde; Cabe ao psicólogo abordar uma categoria central nessa contingência epidemiológica, a percepção de risco. Realizou-se um estudo quantitativo descritivo transversal, com o objetivo de descrever a percepção de risco frente ao COVID-19 em residentes do Conselho Popular nº 6 do município de Manzanillo. A população foi composta por 883 pessoas e a amostra foi composta por 242 sujeitos selecionados por meio de amostragem aleatória simples. Foi aplicada uma pesquisa criada pelos autores da presente investigação. O processamento estatístico foi realizado em números absolutos e percentuais. Os resultados estão resumidos em tabelas. 73,6% da população pesquisada apresenta percepção inadequada de risco e a principal forma de obtenção de informações é a mídia de massa com 93%. A percepção de risco inadequado frente à COVID-19, em decorrência dos baixos níveis de suscetibilidade, gravidade e autoeficácia, constitui uma barreira para a realização das ações de saúde preconizadas para evitar essa doença

Level of knowledge about alcoholism in adolescents at risk through an educational intervention

El alcoholismo constituye un flagelo que alcanza en mayor o menor grado a todas las sociedades del mundo. Se realizó un estudio de intervención educativa con el objetivo de implementar una intervención educativa que contribuya a elevar el nivel de conocimiento sobre alcoholismo en adolescentes de riesgo pertenecientes al CMF 9 del Policlínico 1 Dra. Francisca Rivero Arocha en el municipio Manzanillo de enero- julio del 2016. El universo estuvo conformado por 25 adolescentes, comprendidos en el rango de edades de 13- 15 años, se tomó una muestra intencional de 15 adolescentes. El instrumento de recogida de la información lo constituyó una encuesta a partir de la cual se diseña y aplica el programa educativo Adolescentes por la vida. El 86,6 % de la muestra fueron masculinos, con edad de 15 y 19 años, solo 5 adolescentes respondieron correctamente la encuesta inicial; después de aplicada la estrategia educativa se logró mejorar el nivel de conocimiento sobre los riesgos, criterios para identificar el alcoholismo en un sujeto, mitos sobre el abuso de alcohol, consecuencias del alcoholismo y qué hacer para abandonar el consumo en 14 estudiantes (93,3 %).  Alcoholism is a scourge that reaches more or less all societies in the world. An educational intervention study was carried out with the objective of implementing an educational intervention that contributes to raise the level of knowledge about alcoholism among adolescents at risk belonging to CMF 9 of the Polyclinic 1 Dr. Francisca Rivero Arocha from Manzanillo municipality from January-July 2016. The universe consisted of 25 adolescents, included in the age range of 13-15 years; an intentional sample of 15 adolescents was taken. The instrument for collecting information was a survey from which the educational program Adolescents for Life was designed and implemented. 86.6 % of the sample are male, aged 15 and 19 years, only 5 adolescents correctly answered the initial survey; after applying the educational strategy, it was possible to improve the level of knowledge about risks, criteria to identify alcoholism in a subject, myths about alcohol abuse, consequences of alcoholism and what to do to quit consumption in 14 students (93,3 %)

Nivel de conocimientos sobre alcoholismo en adolescentes de riesgo a través de una intervención educativa

RESUMEN El alcoholismo constituye un flagelo que alcanza en mayor o menor grado a todas las sociedades del mundo. Se realizó un estudio de intervención educativa con el objetivo de implementar una intervención educativa que contribuya a elevar el nivel de conocimiento sobre alcoholismo en adolescentes de riesgo pertenecientes al CMF 9 del Policlínico 1 Dra. Francisca Rivero Arocha en el municipio Manzanillo de enero- julio del 2016. El universo estuvo conformado por 25 adolescentes, comprendidos en el rango de edades de 13- 15 años, se tomó una muestra intencional de 15 adolescentes. El instrumento de recogida de la información lo constituyó una encuesta a partir de la cual se diseña y aplica el programa educativo Adolescentes por la vida. El 86,6 % de la muestra fueron masculinos, con edad de 15 y 19 años, solo 5 adolescentes respondieron correctamente la encuesta inicial; después de aplicada la estrategia educativa se logró mejorar el nivel de conocimiento sobre los riesgos, criterios para identificar el alcoholismo en un sujeto, mitos sobre el abuso de alcohol, consecuencias del alcoholismo y qué hacer para abandonar el consumo en 14 estudiantes (93,3 %). ABSTRACT Alcoholism is a scourge that reaches more or less all societies in the world. An educational intervention study was carried out with the objective of implementing an educational intervention that contributes to raise the level of knowledge about alcoholism among adolescents at risk belonging to CMF 9 of the Polyclinic 1 Dr. Francisca Rivero Arocha from Manzanillo municipality from January-July 2016. The universe consisted of 25 adolescents, included in the age range of 13-15 years; an intentional sample of 15 adolescents was taken. The instrument for collecting information was a survey from which the educational program Adolescents for Life was designed and implemented. 86.6 % of the sample are male, aged 15 and 19 years, only 5 adolescents correctly answered the initial survey; after applying the educational strategy, it was possible to improve the level of knowledge about risks, criteria to identify alcoholism in a subject, myths about alcohol abuse, consequences of alcoholism and what to do to quit consumption in 14 students (93,3 %)