Desarrollo de herramientas genómicas y proteómicas de diagnóstico para el Sistema Murciano de Salud

La presentación muestra las líneas de investigación del grupo de Genética: •Control genético del tamaño de los órganos. •Desarrollo de herramientas de genómica. –Genotecas ultranormalizadas. –Mapeo de baja y alta resolución. –Identificación de fragmentos de ADN exógeno insertos en genomas complejos. –Desarrollo de vectores de expresión para genética y genómica inversa.Fundación Séneca. Ministerio de Educación y Ciencia. Fondo Social Europeo

Teaching genetics, genomics and related disciplines to Erasmus students in English, language versus conceptual weaknesses

[SPA] El alto número de alumnos Erasmus nos llevó a iniciar la docencia en inglés en el curso 2000-1. Se han impartido asignaturas optativas como Biología Molecular Aplicada, Ingeniería Genética Vegetal y Genómica, cursos de master: Herramientas de Genómica en Investigación o troncales como Genética. La evaluación se ha llevado a cabo con presentaciones orales, y desde 2009 se ha añadido un examen tipo test. El examen test criba a los alumnos sin conocimientos básicos y falta de atención a las clases. Presentar un artículo de investigación requiere tutorías debido a la densidad de la escritura científica comparada con la de los textos para estudiantes. Los estudiantes de grado obtuvieron notas similares independientemente de su origen. Por el contrario, los estudiantes de master españoles obtuvieron notas significativamente mejores. Esta discrepancia podría deberse a que los alumnos extranjeros de grado tienen un nivel de conocimientos previo parecido a los españoles para las asignaturas. Sin embargo, en el master, los españoles eligen por afinidad temática mientras que los extranjeros lo hacen porque se oferta en inglés. El principal predictor del éxito de los alumnos no es que la asignatura se imparta en inglés, sino el grado de conocimientos previos relacionados con la materia impartida. [ENG] As a result of a relative important number of Erasmus students we started to teach in English in 2000-2001. Throughout the years the courses included optional courses like Applied Molecular Biology, and Plant Genetic Engineering for undergraduates, Genomics for graduate students, Genomic tools in research for master and compulsory courses like Genetics. Despite the offer of the different courses in English, the main predictor for the students success was a general knowledge of biological concepts and genetics rather than their English level beyond a certain minimal threshold. Grading was performed on the basis of an oral presentation of a scientific paper and since 2009 we included a short multiple-choice test of basic concepts. Both proved difficult but the multiple choice weeded out those students that did not do the everyday work of attendance. The preparation of a scientific paper required tutorial guidance as a result of the density of the scientific writing as compared to regular undergraduate textbooks. Undergraduate students graded equal irrespective of their origin while graduate students were significantly better when coming from Spanish universities probably as a result of choosing the subject based on previous knowledge and not on the language used

Development of loss of function alleles based on CRISPR/CAS9 to study flower and fruit development

[SPA] El sistema CRISPR/Cas9 se ha convertido en la tecnología más útil para obtener alelos nuevos al estar basada en el proceso local de reparación de ADN activado localmente por la rotura del ADN. El complejo CRISPR/Cas9 es guiado por una molécula guía de ARN que le da especificidad de acción sobre una secuencia de ADN concreta. El objetivo del trabajo es desarrollar una colección de alelos en genes de interés relacionados con el desarrollo de la flor y fruto. [ENG] The CRISPR/cas9 system has taken over the methodologies to obtain new alleles as it is based on DNA repair mechanisms activated locally by DNA breakage. The CRISPR/Cas9 complex is driven by a guide RNA conferring specificity of action on a given DNA sequence. The aim of the work is to develop a set of alleles in genes of interest involved in flower and fruit development.The experiments will be conducted in Institute of Plant Biotechnology (IBV), Cartagena within Polytechnic University of Cartagena

Development of loss of function alleles based on CRISPR/CAS9 to study flower and fruit development

[SPA] El sistema CRISPR/Cas9 se ha convertido en la tecnología más útil para obtener alelos nuevos al estar basada en el proceso local de reparación de ADN activado localmente por la rotura del ADN. El complejo CRISPR/Cas9 es guiado por una molécula guía de ARN que le da especificidad de acción sobre una secuencia de ADN concreta. El objetivo del trabajo es desarrollar una colección de alelos en genes de interés relacionados con el desarrollo de la flor y fruto. [ENG] The CRISPR/cas9 system has taken over the methodologies to obtain new alleles as it is based on DNA repair mechanisms activated locally by DNA breakage. The CRISPR/Cas9 complex is driven by a guide RNA conferring specificity of action on a given DNA sequence. The aim of the work is to develop a set of alleles in genes of interest involved in flower and fruit development.The experiments will be conducted in Institute of Plant Biotechnology (IBB), Cartagena within Polytechnic University of Cartagena. This work is supported by BFU2017-88300-C2-1-R

Impact of crop diversification and low-input farming on soil microbial diversity

[SPA] Las comunidades microbianas existen en los ecosistemas de suelo y son indicadoras de su calidad. Los microorganismos en el suelo, proveen y contribuyen a los grandes ciclos geoquímicos del carbono y nitrógeno. Determinan las características físico-químicas y proveen de forma localizada de nitrógeno, sulfuro, fostato en la agricultura. El presente proyecto enfoca la determinación de comunidades microbiológicas, incluyendo especies y abundancia por medio de secuenciación de nueva generación de ADN de diferentes áreas agrícolas. Los datos generados van a dar una información muy amplia sobre las comunidades microbianas del suelo y el impacto de diferentes prácticas agrícolas sobre su estructura. [ENG] Microbial community existing in soil ecosystems is a major indicator of soil quality. Microorganisms in soil provide and/or contribute major biogeochemical cycles of carbon and nitrogen. They shape soil characteristics physically and chemically along with providing for Nitrogen, Sulphur, Phosphate and other nutritional cycles in agricultural areas locally. This project focuses on determination of soil microbiome community as the types of species existing and the abundance of each species through next-generation sequencing of 16S ribosomal metagenomic DNA from different agricultural areas. The overall data will provide a vast range of information of soil microbial community structure and the effect of different agricultural practices on community structure.This thesis is carried out in correlation with Plant Biotechnology Institute, Cartagena and Polytechnic University of Cartagena, Cartagena. Diverfarming Project is funded by European Union (H2020 project)

Role of molecular markers in environmental studies on the example of the endangered species Cistus heterophyllus

[SPA] Este estudio tiene como objetivo analizar un conjunto de marcadores moleculares para el rastreo de eventos de hibridación en la población de una especie en peligro de extinción de la familia Cistaceae, Cistus heterophyllus subsp. carthaginensis limitada a una sola población natural en el noreste de España. En esta población coocurren individuos con fenotipo silvestre y fenotipos híbridos, descritos antes en Africa como C. × clausonis, lo que sugiere eventos de hibridación entre esta población en peligro de extinción y una especie localmente abundante, Cistus albidus. Hemos aplicado marcadores plastídicos y la region internos inter-espaciados (ITS) de la ADN ribosómico como marcadores para su aplicación en la población mencionada. Observamos heteroplasmia en C. heterophyllus y C. × clausonis local, pero no en C. albidus. La región de ITS fue analizada en poblaciones geograficamente aisladas de Cistus heterophyllus, Cistus albidus y posibles híbridos entre estos dos especies. Depnediendo de individuo o población, C. × clausonis filogenéticamente parece más a Cistus heterophyllus o Cistus albidus y problamente está relacionado a la homogenización de variación por evolution concertada. [ENG] This study aims to analyse a set of molecular markers for tracing hybridization events in the population of an endangered species from the Cistaceae family, Cistus heterophyllus subsp. carthaginensis limited to only one natural population in the north-eastern Spain. In this population individuals with wild type and hybrid phenotypes, described before in Africa as C. × clausonis, co-occure, suggesting hybridization events between the endangered population and the locally abundant Cistus albidus. We applied plastid DNA and internal transcribed spacer (ITS) region of the ribosomal DNA as markers in the aforementioned population. We observed heteroplasmy for rpoB and rpoC1 plastid genes in C. heterophyllus and the local C. × clausonis, but not in C. albidus. The ITS region was analysed in geographically isolated populations of Cistus heterophyllus, Cistus albidus and possible hybrids of these two species. Depending on the individual and population, C. × clausonis phylogenetically resembles more either Cistus heterophyllus or Cistus albidus and it might be related to the homogenization of variation between repeat types through concerted evolution.This work was funded by the Comunidad Autónoma de la Región de Murcia Project “Molecular markers in conservation and management of the flora of Murcia Region”

Genetic and molecular analysis of Gigantea, a gene involved in adaptation to climate via regulation of the circadian clock in Solanaceae

[SPA] El metabolismo, fisiología y comportamiento de los organismos vivos cambia entre el día y la noche. Estas oscilaciones biológicas se deben al reloj circadiano, un sistema endógeno que regula la mayoría de los procesos biológicos. En el reino vegetal, uno de los genes involucrados en esta regulación es Gigantea. Aunque fue descubierto en los años 50, sus funciones biológicas y moleculares no se conocen con detalle y son objeto de intenso trabajo debido a su importancia en la adaptación. En este proyecto de tesis pretendemos analizar cambios fenotípicos y bioquímicos relacionados con el silenciamiento de Gigantea en solanáceas. [ENG] The metabolism, physiology, and also the behaviour of most living beings, profoundly changes between day and night. These biological oscillations happen due to the circadian rhythm, an endogenous clock that regulates most of biological events. In the plant kingdom, one of the genes involved in this important regulation is Gigantea. Although discovered in the past century, some of its functions, at the molecular level, are unclear and still a source of intense scientific research. In this thesis project we will try to analyze phenotypic and biochemical changes induced by gene silencing in Solanaceae with the aim to better understand the function of Gigantea.I would like to thank the Institute of Plant Biotechnology (IBV), especially my director and co-director of thesis, Dr. Julia Rosl Weiss and Dr. Marcos Egea Gutiérrez-Cortines for their willingness and their valuable advice. This works is part of projects BFU-2013-45148-R and Seneca 19398/PI/1

Using 23S rDNA to identify contaminations of Escherichia coli in Agrobacterium tumefaciens cultures

Cross contamination of Agrobacterium tumefaciens stocks with Escherichia coli are difficult to identify by microbiological techniques, leading to false negative results in transformation experiments. We have developed a genotyping assay for A. tumefaciens and E. coli lab strains based on amplification of 23S rDNA by PCR. Agrobacterium strains LBA 4404, C58 and EHA105 and E. coli DB3.1, DH5α and XL1-Blue can be identified separating the corresponding PCR amplicons in 2.5% agarose gels. However in crossed contaminations, interpretation of results is improved using melting point analysis on a quantitative PCR machine.This work was financed by the Fundación Séneca de la Región de Murcia and BIOCARM

Desarrollo de marcadores moleculares para Antirrhinum linkianum basados en el mapa genético de Antirrhinum majus

Trabajos anteriores han localizado un grupo de marcadores moleculares en el genoma de Antirrhinum majus. Nosotros hemos realizado una Línea Recombinante Consanguínea (LIR) entre A. majus y la especie silvestre A. linkianum. Con el objetivo de tener marcadores moleculares distribuidos a lo largo del genoma de este cruce, utilizamos un total de 41 marcadores del mapa de A. majus y los comprobamos con A. linkianum. Hemos identificado 23 marcadores que mostraron un polimorfismo visible en geles de agarosa entre A. majus 165E y A. linkianum. Además, hemos conseguido localizar marcadores en todos los cromosomas de A. linkianum.Previous works had placed a set of molecular markers on the genome of Antirrhinum majus. We performed a Recombinant Imbred Line (RIL) between A. majus and the wild species A. linkianum. In order to have molecular markers spread throughout the genome of this cross, we used a total of 41 markers from the A. majus map and tested them in A. linkianum. We were able to identify 23 markers that showed visible polymorphism on agarose gels between A. majus 165E and A. linkianum. Moreover, we were able to place markers in all the chromosomes of A. linkianumCentro Universitario de la Defensa. Escuela de Turismo de Cartagena. Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial UPCT. Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicación (ETSIT). Escuela de Ingeniería de Caminos y Minas (EICM). Escuela de Arquitectura e Ingeniería de Edificación (ARQ&IDE). Parque Tecnológico de Fuente Álamo. Navantia. Campus Mare Nostrum. Estación Experimental Agroalimentaria Tomás Ferr

Analysis of gene function by CRISPR/Cas9 deletions and transcriptomics

[SPA] CRISPR-Cas9, una técnica revolucionaria actualmente utilizada para modificar el genoma de una manera precisa, se basa en los mecanismos de reparación del ADN activados localmente por la rotura del ADN. CRISPR se asocia con una endonucleasa llamado Cas9. Este complejo está dirigido por un gRNA (guía) que confiere especificidad de acción para una secuencia de ADN dada. El objetivo del presente trabajo es utilizar la técnica CRISPR / Cas9 para desarrollar una serie de plantas mutagenéticos utilizando la transformación in vitro. [ENG] CRISPR-Cas9, a revolutionary technique currently used to modify the genome in a precise way, is based on DNA repair mechanisms activated locally by DNA breakage. CRISPR is associated with an endonuclease called Cas9. This complex is directed by a gRNA (guide) conferring specificity of action to a given DNA sequence. The aim of the present work is to use the CRISPR / Cas9 technique to develop a series of mutagenetic plants using in vitro transformation.The experiments will be conducted at the Institute of Plant Biotechnology (IBV), Cartagena, Polytechnical University of Cartagena (UPCT