Proyectos de Investigación en fase de realización

1. Patrón de expresión génica y perfil proteico de la infección por circovirus porcino.

Referencia: GEN2003-20658-C05-03/NAC
Duración: 1 Septiembre 2004-1 Septiembre 2007
Investigador Principal: Juan José Garrido Pavón

Resumen:

     Este proyecto forma parte del proyecto integrado "Análisis genómico mediante microarrays de la arquitectura genética de fenotipos complejos porcinos" en el que participan de manera coordinada la Universidad Autónoma de Barcelona, la fundación privada Centre de Recerca en Sanitat Animal (CRESA), la Universidad de Córdoba, el Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA) y el Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentaries (IRTA).  Mediante aproximaciones de genómica funcional el proyecto plantea la utilización de microarrays y el análisis de genes candidatos en la especie porcina para estudiar la base genética de las diferencias fenotípicas en caracteres complejos. Se estudiarán en las razas Ibérica y Duroc la existencia de factores genéticos relacionados con: (a) Caracteres productivos (niveles y composición de grasas). (b) El desarrollo de la enfermedad asociada a circovirus en infección experimental y con datos de granja. Los objetivos de este proyecto pretenden ampliar el conocimiento actual sobre el papel de la variabilidad genética y ambiental y sus interacciones en la determinación de las diferencias fenotípicas en la especie porcina para caracteres de interés económico (sanidad animal y calidad de la carne) así como el desarrollo de nuevos métodos bioinformáticos para el análisis de datos generados por microarrays y genes candidatos.
     Dentro del proyecto coordinado, las actividades de nuestro grupo de investigación se concretan en los siguientes objetivos: (1) Análisis de la variación de la expresión génica en el transcurso de la infección por circovirus. (2) Determinación del perfil proteico de monocitos/macrófagos en animales infectados por circovirus. (3) Determinación y cuantificación del grado de expresión de genes candidatos. (4) Estudio de asociación entre la variabilidad expresada por genes candidatos y la susceptibilidad/resistencia a la infección por circovirus porcino.

2.EADGENE. European Animal Genomics Network of Excellence for Animal Health and Food Safety.

Coordinación General: Marie-Hélène Pinard vand der Laan, INRA, Jouy-en-Josas, Francia
Coordinadores de la participación española: Diego Llanes Ruiz y Juan José Garrido Pavón
Duración: 1 Septiembre 2004-1 Septiembre 2009
Web site: www.eadgene.org

 Resumen:

    The EADGENE project aims at overcoming the fragmentation in European genomics research by linking its partners in a network of excellence and by ensuring many other players, in research and in industry, can benefit from membership of a club of interest. Benefit will be mutual, industry using the results of the research, while driving its focus and, eventually, supporting financially important areas. As a result, EADGENE will have a strong role in orientating European animal genomics research. The project will create a European virtual laboratory in genomics of animals and their pathogens. It will ensure sharing of genomics data and knowledge as well as of equipment and materials. It will also promote a common platform and language amongst European researchers. It has an extensive training and education programme, encouraging staff mobility and international exchange of information.
Based around, a core of studies in structural, population and functional genomics (collectively forming an "operational genomics" discipline) the project aims to develop new vaccine targets, molecular diagnostic tools and assist in developing breeding strategies. It will also encourage interaction with the human genomics research community in order to capitalise on comparative work with the human field.
After 5 years, the project aims to have created a durable integration of European research in host-pathogen genomics and attract substantial support from industry and public institutions to develop real benefit for Europe .

Partners: Institut National de la Recherche Agronomique (France), Wageningen University (The Netherlands), ID Leystad (The Netherlands), Institute for Animal Health (United Kingdom), Roslin Institute (United Kingdom), Danish Institute of Agricultural Sciences (Denmark), Liège University (Belgium), Ljubljana University (Slovenia), Cordoba Veterinary Faculty (Spain), Norvegian School of Veterinary Science (Norway), Research Institute for the Biology of Farm Animals (Germany), Parco Tecnologico Padano (Italy), European Forum of Farm Animal Breeders (The Netherlands).

3. Resistencia genética a enfermedades en ganado porcino. Genes candidatos para la mejora de la respuesta inmune frente a la infección por Salmonella.

Referencia: AGL2005-01561
Duración: 15 Octubre 2005-15 Octubre 2008
Investigador Principal: Juan José Garrido Pavón

Resumen:

A pesar de que los estudios de asociación llevados a cabo mediante QTLs y genes candidatos han significado una aproximación importante al estudio de los mecanismos genéticos que controlan los fenotipos complejos en porcino, el conocimiento actual sobre la base genética de la resistencia a patógenos en esta especie aún es muy limitado. Por esta razón, la finalidad del proyecto es la identificación de nuevos genes candidatos que pudieran estar involucrados funcionalmente en la determinación de la resistencia genética a las enfermedades de origen bacteriano en la especie porcina. Se propone llevarlo a cabo mediante una doble aproximación metodológica:
Por un lado, sin renunciar a la estrategia del gen candidato a priori, se llevará a cabo una evaluación de la familia de genes CD11. La base funcional de este planteamiento es que las integrinas CD11/CD18 son proteínas expresadas en la superficie de las células fagocitarias y constituyen uno de los principales receptores del lipopolisacárido LPS, principal constituyente de la envuelta exterior de bacterias gran-negativas. Este mecanismo de adhesión es el responsable de la activación de neutrófilos y macrófagos en los procesos de infección con este tipo de microorganismos  Además, ha sido considerado que la variabilidad funcional de los neutrofilos es uno de los parámetros hereditarios  responsables de la diferente proliferación de Salmonella en los tejidos de cerdos infectados experimentalmente. Por otro lado, proponemos la utilización de los microarray y técnicas de proteómica para la identificación de nuevos genes candidatos. La proteómica nos permitirá conocer el sitio de expresión de las proteínas, sus interacciones y modificaciones post-traducionales. Puesto que muchas de las funciones celulares están relacionadas con estas propiedades, la aproximación proteómica es necesaria como complementación de cualquier estudio genómico. La utilización de estas herramientas permitirá examinar de manera simultánea los niveles de expresión para un gran número de genes y proteínas en un modelo experimental de respuesta a la infección consistente en la utilización de neutrófilos porcinos activados con LPS in vitro. Hasta hace muy poco tiempo no era posible disponer de un microarray construido con material genético porcino. Sin embargo, los estudios de genómica funcional llevados a cabo en los últimos años han permitido la caracterización de un gran número de secuencias EST mediante secuenciación a gran escala de genotecas de cDNA. Gracias a esta información, actualmente es posible acceder comercialmente (Quiagen) a un microarray que incluye 10.655 genes porcinos y que está siendo utilizado por nuestro grupo en la acción estratégica de genómica y proteómica GEN2003-20658-C05-03/NAC. Un segundo array, más completo que el anterior, pues incluye 27.742 genes, ha sido caracterizado en el seno de la red de excelencia europea EADGENE (European Animal Disease Genomics Network of Excellence for Animal Health and Food Safety. FP6-2002-Food-1) por el grupo del Dr. Christian Bendixen (Danish Institute of Agricultural Sciences). La participación de nuestro grupo en esta red garantiza las posibilidades de empleo de este microarray en las mejores condiciones. Finalmente, los genes candidatos seleccionados mediante las propuestas anteriores serán empleados para determinar la existencia de factores genéticos relacionados con el desarrollo de la enfermedad asociada a la infección por Salmonella.
La salmonelosis es la zoonosis más frecuente en los países europeos, una enfermedad grave que, a veces, puede ser mortal. La bacteria responsable puede transmitirse a través de multitud de alimentos: huevos y derivados, carne de pollo, carne de cerdo, carne bovina, productos lácteos, pescados, mariscos, etc. El número personas afectadas en Europa en el año 2002 fue de 145.231, y según la Organización Mundial de la Salud, el coste de cada caso notificado de salmonelosis humana en Europa oscila entre los 1.100 y los 1.500 euros. Estos datos aportan una idea de la magnitud del problema social y económico que supone esta enfermedad en nuestra sociedad. Por ello, la lucha contra esta zoonosis de origen alimentario se ha establecido como prioritaria por parte de las autoridades sanitarias. Consecuencia de ello, ha sido la publicación del Reglamento 2160/2003 del Parlamento Europeo sobre el control de la Salmonella y otros agentes zoonóticos específicos, que obliga a los Estados a rebajar la prevalencia de la enfermedad en unos periodos concretos.
Los brotes de salmonelosis en la población humana están asociados frecuentemente al consumo de productos de origen aviar contaminados. Sin embargo, Salmonella es un agente zoonósico patógeno presente en el ganado porcino que puede contaminar la carne y sus productos si estos no se manipulan adecuadamente. En Dinamarca, Holanda y Alemania, entre un 10% y un 23% del total de casos de salmonelosis humana se pueden atribuir al consumo de carne de cerdo y productos derivados.
Por esta razón, consideramos debidamente justificada la necesidad de proyectos de investigación que tengan como finalidad principal el conocimiento de la base genética de las enfermedades infecciosas de origen bacteriano en la especie porcina como punto de partida para futuros planes de selección que tengan como resultado la obtención de cerdos más resistentes a las enfermedades, y productores de alimentos para el consumo humano más saludables.

4. SABRE. Genomics and Epigenenics to develop sustainable animal breeding strategies for improved long/term producto quality and safety. Integrated Project FP6-2004-FOOD-3-A.

Coordinación General: Chris Warkup, Genesis Faraday, Roslin Biocentre, Roslin, Reino Unido
Coordinador de la participación española: Diego Llanes Ruiz
Duración: 1 Abril 2006-1 Abril 2010

Resumen:

The European livestock breeding industries are the most advanced in the world and have produced major genetic improvements of farmed animal species in recent years. This improvement has advanced the economic efficiency and competitiveness of the livestock industries and made substantial contributions to sustainability (e.g. pigs now produce 50% less manure for each kg lean meat than they did 40 years ago). However, new targets for breeding, such as quality and disease resistance and other welfare related traits, are more difficult to improve. The tools of genomics have the potential to tackle these traits. The principles of selective breeding for the best of naturally occurring variation remain the same, but it is possible to directly identify animals carrying the desired genetic variants, rather than having to rely on imprecise information from performance testing. The tools enabling gene identification, such as linkage and comparative maps and libraries of various types have been developed for the major species. The draft DNA sequence has been released for the chicken and is expected soon for cattle. The sequence gives access to the genes and allows rapid identification of very large numbers of single nucleotide polymorphisms (SNPs). These tools together with appropriate populations and trait recording aid mapping of effects and location of genes. The tools of functional genomics, such as gene expression analysis via microarrays and proteomics, can aid in associating mapped genes function with the expression of important traits.
The overall strategy for this Integrated Project is to combine the power of these recent developments in genomics to determine the origin of genetic variation in key quality, safety and sustainability traits in key farmed animal species. Research will be clustered in three areas spanning research from fundamental to the relatively applied. These areas are: development of underpinning technologies and knowledge; understanding of the genomics of key biological systems, and tackling focused breeding goals directly relevant to sustainability issues. Development of underpinning technologies includes targeted sequencing of the pig genome, development of statistical tools for breeding and informatic tools for combining expression and mapping data and investigating the role of epigenetic effects in livestock. Studies of key biological systems will concentrate on fertility, mammary function and the intestine. Focused breeding goals to be tackled include meat quality and boar taint in pigs, eggshell quality related to zoonotic infection and animal well-being. The work is concentrated on the core species of cattle, pigs and poultry where the resources are most advanced. The overall strategy will permit rapid progress in the target traits and provide the stimulus and underpinning knowledge for developments in other traits and species.
The various techniques will be applied to experimental populations and in real world breeding populations. Linking the IP into relevant research projects (Framework 5/6 and National programmes) or suitable commercial populations will be critical to accessing relevant biological materials and data and assessing the impact of the results across a range of production systems. This strategy will add value to existing projects, provide resource to expand the scope of the IP and deliver maximum cost effectiveness. The direct involvement of real-world breeding populations will make the results relevant to industry, enhance the speed and ease of any necessary applied research and demonstrate genomics in action.

Unidad de Marcadores Genéticos Moleculares

Departamento de Genética, Facultad de Veterinaria

Campus Universitario Rabanales, Edificio Gregor Mendel (C5)1ªPlanta

14071 Córdoba

Tel./Fax: 957 21 87 30

Última actualización 30 Marzo 2006

Si tiene alguna pregunta, comentario o sugerencia contacte con b02sasag@uco.es