Browsing by browse.metadata.doctorateProgram "Bioteknologiako Doktoretza Programa (ED 99/2011)"

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    Analysis of the association between polymorphisms in intergenic regions of Staphylococcus aureus genes involved in biofilm formation and periprosthetic joint infections
    (2022) Morales Laverde, Liliana Andrea; Lasa Uzcudun, Íñigo; Solano Goñi, Cristina; Ciencias de la Salud; Osasun Zientziak
    In this thesis, we have focused on studying variants found in IGRs adjacent to the most important genes involved in S. aureus biofilm formation; the icaADBCR locus, and the genes encoding the family of surface adhesins. For this purpose, we sequenced the whole genome of a collection of 71 S. aureus isolates from periprosthetic joint infections (PJI) and wound infections stored at the Clinical Bacteriological Laboratory of the Sahlgrenska University Hospital and at the Culture Collection University of Gothenburg (CCUG), respectively. In the first chapter, we explored the regulatory regions of the icaADBCR locus to identify patterns that might be associated with an increased capacity of the isolates to produce PIA/PNAG and form a biofilm. This study compared the regulatory regions of the icaADBCR locus in the genomes of PJI and wound isolates with those in the genome of the reference strain MW2. From these analyses, strains were grouped based on the SNPs found in the IGRs of the operon and also within the coding region of the transcriptional regulator IcaR. These regions showed high conservation rates, and no pattern associated with the origin of the isolates, either PJI or wounds, was detected. On the other hand, using transcriptional fusions between the regulatory region of the icaADBCR locus and the green fluorescent protein gene (gfp), we demonstrated that the expression of icaADBC genes was not affected by the presence of variations in IGRs. Notably, a SNP within the coding region of icaR, which results in an amino acid change in the transcriptional repressor IcaR V176E, led to a significant increase in the transcription of the icaADBC operon and the production of PIA/PNAG. Using a Galleria mellonella infection model, we were able to demonstrate a significant reduction in S. aureus virulence associated with the increase in PIA/PNAG production. In the second chapter, we focused on analyzing the association between SNPs in the promoter regions of genes encoding adhesion-related proteins with adhesins expression levels and therefore, the ability of the strain to adhere to medical devices. Genome analyses of PJI and wound isolates showed different profiles in the content of adhesin-encoding genes. Some of these, such as sasG and cna, were lineage-associated, and fifteen genes were present in the whole collection of strains. When the variability in the SNPs contained in regulatory regions that control the expression of each adhesin was investigated, different variation rates were found among the isolates. Following the same approach as in chapter I, based on transcriptional fusions between regulatory regions and the gfp gene, results showed that each genetic lineage contained a specific profile of adhesins expression under the same environmental condition. Moreover, we developed a biomaterial-associated murine infection model together with a metagenomic analysis to simultaneously compare the capacity of different S. aureus isolates to colonize medical implants. In summary, our results evidenced that SNPs in the IGRs flanking the genes encoding factors important for biofilm development may contribute to the generation of variability in the capacity of S. aureus to colonize medical implants. In particular, our results revealed that IGRs controlling the expression of the icaADBC locus and production of the PIA/PNAG exopolysaccharide are highly conserved and that very few silent SNPs can be detected between strains. On the contrary, SNPs in the IGRs of genes encoding surface adhesins provide a profile of proteins expression that is specific for each S. aureus clonal complex (CC). Altogether, these studies emphasize the importance of investigating the potential impact of SNPs inside IGRs on gene expression and specific bacterial traits, such as pathogen colonization success.
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    Biological pretreatment of rice husks with the white-rot fungus pleurotus ostreatus: the role of laccase activity
    (2021) Durán Sequeda, Dinary Eloísa; Sierra Ramírez, Rocío; Pisabarro de Lucas, Gerardo; Ciencias de la Salud; Osasun Zientziak; Universidad Pública de Navarra / Nafarroako Unibertsitate Publikoa
    El objetivo principal de la investigación fue determinar la influencia de la composición del medio de cultivo y los compuestos lignocelulósicos en la secreción de enzimas lacasas por P. ostreatus en cultivos sumergidos. Utilizando un enfoque estadístico y sistemático que permitió el control de la composición de los medios de cultivo, se encontraron las condiciones nutricionales óptimas que simultáneamente incrementaban el crecimiento fúngico y la actividad lacasa en ausencia y presencia de sulfato de cobre, un inductor reconocido de esta actividad enzimática. En dichas condiciones se indagó sobre los aspectos bioquímicos transcripciones en P. ostreatus relacionados con la secreción de lacasas, lo cual reveló la participación de transportadores de membrana de alta afinidad por el cobre (CTRs) como candidatos intermediarios de la regulación de tres genes lacasas lacc2, lacc6 and lacc10. Los resultados de la evaluación de la composición de los medios de cultivos sugieren que la regulación de estos trasportadores se encuentra estrechamente ligada a condiciones nutricionales suficientes en carbono y nitrógeno, con una participación central del metabolismo del nitrógeno orgánico en dicho proceso. Este conocimiento fue orientado a determinar el papel de la actividad lacasa en el pretratamiento biológico de la cáscara de arroz con el fin de contribuir a obtener una comprensión más profunda del pretratamiento de la biomasa de lignocelulosa por P. ostreatus en cultivo sumergido.
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    Cambios funcionales en el páncreas exocrino y en la morfología pancreática en pacientes con diabetes tipo 1
    (2018) Bolado Concejo, Federico; Zozaya Urmeneta, José Manuel; Ciencias de la Salud; Osasun Zientziak
    Con el presente estudio queremos analizar la prevalencia de cambios morfológicos, sugestivos de pancreatitis crónica, en el páncreas de diabéticos tipo 1. Se determinará además la prevalencia de insuficiencia pancreática exocrina. Posteriormente se correlacionarán ambos hallazgos: alteración morfológica y función exocrina. Se analizará su relación con factores de la diabetes como años de evolución, control glucémico y complicaciones crónicas. Se investigará por ello además el papel de la autoinmunidad en los cambios funcionales y morfológicos analizando la prevalencia de anticuerpos frente a antígenos del páncreas endocrino y el diagnóstico previo de otras enfermedades autoinmunes. Se analizarán también, por último, las posibles repercusiones clínicas y nutricionales de la alteración morfológica y funcional exocrina pancreática.
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    Caracterización agronómica y ampelográfica de la serie RG de portainjertos de vid y estudio de las implicaciones de la calidad de la conexión del injerto sobre el comportamiento de la planta
    (2022) Marín Ederra, Diana; Santesteban García, Gonzaga; Torres Molina, Nazareth; Agronomía, Biotecnología y Alimentación; Agronomia, Bioteknologia eta Elikadura; Universidad Pública de Navarra / Nafarroako Unibertsitate Publikoa
    La llegada a Europa de la filoxera de la vid hacia el año 1868 supuso una de las mayores crisis agrícolas de la historia, siendo el uso de portainjertos americanos tolerantes la única solución exitosa para detener su avance. La ingente cantidad de plantas necesarias para reconstruir el viñedo europeo provocó el desarrollo del sector de los viveros, que desde entonces provee a los viticultores de material de plantación. Esta tesis doctoral aborda dos retos que en la actualidad preocupan en mayor medida al sector viverístico: (i) la optimización de la elección de portainjertos y (ii) la mejora de la calidad fisiológica de las plantas injerto producidas. Específicamente, el primer reto se ha acometido desde dos perspectivas, la necesidad de ampliar el conocimiento de la influencia que tienen los portainjertos convencionales sobre las distintas variedades en distintas condiciones y, en segundo lugar, el desarrollo de nuevos portainjertos adecuados para las condiciones mediterráneas. El segundo reto se ha abordado a través del estudio de las implicaciones que tiene el alineamiento de la púa y la estaca en el momento de injertado sobre la tasa de éxito en vivero y sobre el comportamiento posterior de la planta. En relación con el uso de portainjertos convencionales, durante 4 anualidades (2015-2018) se realizó el seguimiento agronómico de las variedades Syrah y Tempranillo injertadas sobre 12 portainjertos convencionales, en un viñedo típico del Valle del Ebro establecido por el vivero Vitis Navarra en la localidad de Miranda de Arga (Navarra). Se realizaron medidas de crecimiento, producción y composición de la uva en vendimia, observando un claro efecto del portainjerto en el comportamiento agronómico de ambas variedades, con un impacto relevante en los parámetros de crecimiento y rendimiento, afectando consecuentemente a la madurez. En cuanto al desarrollo de nuevos portainjertos, se llevó a cabo la caracterización agronómica de 8 nuevos híbridos de la serie RG, obtenidos de la primera generación de un cruce entre los portainjertos 41 B MGt y 110 R como resultado de un programa de hibridación llevado a cabo por el vivero Vitis Navarra. La evaluación se llevó a cabo en una parcela en la que se disponía de las variedades Syrah y Tempranillo injertadas sobre dichos híbridos. Durante cuatro anualidades (2016-2019) se realizaron medidas de crecimiento, producción y composición de la uva, demostrando que un programa de hibridación basado en un cruzamiento sencillo permite obtener nuevos híbridos con interés agronómico y comercial. Los trabajos realizados en esta tesis, junto con otros llevados a cabo por el vivero y otras entidades, han permitido identificar candidatos muy prometedores y han promovido el registro de alguno de ellos, aumentando la variabilidad disponible para el sector. Finalmente, en relación con el segundo reto planteado, en esta tesis doctoral se ha abordado el estudio de las implicaciones que tiene el alineamiento de la púa y la estaca sobre (i) el comportamiento de las plantas en vivero, (ii) sus primeros años de implantación en viñedo y (iii) sobre su comportamiento hídrico e hidráulico en un ensayo en macetas. Los resultados obtenidos han subrayado la importancia de implantar buenas prácticas en el momento de injertado que permitan un buen alineamiento entre los individuos. Así, las plantas con alineación completa aumentaron notablemente la tasa de éxito en vivero y mostraron crecimientos superiores, tanto en el vivero como en su primer año de establecimiento en viñedo comercial y en maceta, aunque estas diferencias fueron desapareciendo con el paso de los años. Las plantas con alineación completa entre la púa y la estaca también presentaron mayor nivel de intercambio gaseoso foliar en el ensayo en maceta, pero tales diferencias no se vieron reflejadas en las medidas de conductividad hidráulica a través del injerto. Los resultados obtenidos a lo largo de esta tesis doctoral han permitido profundizar el conocimiento de la nueva serie RG de portainjertos previo a su posible introducción en el mercado y poner en evidencia la importancia de un buen alineamiento entre la púa y la estaca a la hora de realizar el injerto.
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    Caracterización del sistema sensorial de dos componentes de Staphylococcus aureus
    (2020) Rapún Araiz, Beatriz; Lasa Uzcudun, Íñigo; Ciencias de la Salud; Osasun Zientziak
    En este trabajo de tesis hemos evaluado dos aproximaciones diferentes dedicadas a la búsqueda de fármacos que tengan como diana de acción los TCSs. Por un lado, dentro del proyecto 'Nuevas estrategias para el control de infecciones nosocomiales (RTC-2015-3184-1) hemos participado en la evaluación de una colección de fármacos aprobados por la FDA (colección Prestwick) para distintas patologías como posibles agentes antimicrobianos frente a S. aureus. El objetivo era reconvertir alguno de estos fármacos (repurposing) y que además de utilizarse para la finalidad para la que fue descrito, también actuara como antimicrobiano. En el caso concreto de nuestro estudio, el escrutinio se hizo frente al TCS GraRS. La segunda estrategia, recogida en el cuarto capítulo de esta tesis, ha consistido en el desarrollo de dos terapias alternativas frente a S. aureus basadas en inmunoterapias: anticuerpos monoclonales y nanoanticuerpos. Para ello, hemos elegido como diana de acción la HK del TCS esencial WalKR, en particular los anticuerpos se han generado frente al dominio de unión a ligando (ligand-bindig domain, LBD) de la HK. La elección de esta diana se debe a dos razones, por un lado, se trata del único TCS esencial de S. aureus y, por otro lado, ensayos realizados con sueros de pacientes infectados por S. aureus mostraron la presencia de anticuerpos frente a este dominio. A lo largo de la tesis hemos producido anticuerpos monoclonales y nanoanticuerpos frente a diferentes epítopos del LBD. Hemos realizado diferentes ensayos para probar el reconocimiento de la proteína tanto in vitro como in vivo y para analizar el efecto de los anticuerpos en el crecimiento de S. aureus. Los ensayos preliminares indican que varios de los nanoanticuerpos desarrollados activan el crecimiento de la bacteria en lugar de reducir su crecimiento. Este resultado, aunque inesperado, indica que es posible desarrollar nanoanticuerpos capaces de afectar la funcionalidad de la HK y por tanto de bloquear su actividad.
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    Comparative and functional analysis of 3’ untranslated regions in Staphylococcus species
    (2020) Menéndez Gil, Pilar; Toledo Arana, Alejandro; Ciencias de la Salud; Osasun Zientziak
    Una molécula de RNA mensajero (mRNA) está compuesta por una región codificante (CDS) flanqueada por dos regiones no traducidas (UTRs), la 5’UTR y la 3’UTR, respectivamente. En eucariotas, las 3’UTRs son elementos claves en la regulación post-transcripcional. El acortamiento o la desregulación de estas regiones están asociado con diversas enfermedades como el cáncer o trastornos metabólicos. En comparación, el conocimiento de las funciones de las 3’UTRs en bacterias es mucho menor. Durante los últimos años, se ha demostrado que las 3’UTRs bacterianas pueden regular la expresión del mRNA que las contiene al igual que pueden ser reservorios de RNAs no codificantes (ncRNAs). Se les ha vinculado en la regulación de procesos bacterianos esenciales como la virulencia, el metabolismo del hierro y la formación de biofilm. En consecuencia, las 3’UTRs pueden jugar un papel mucho más amplio de lo que se había sugerido inicialmente. Sin embargo, todavía hay muchas cuestiones por resolver, por ejemplo, ¿cuál es el grado de conservación de sus secuencias tanto a nivel intra- como inter-especie? ¿Con qué frecuencia los genes ortólogos de bacterias estrechamente relacionadas mantienen conservadas las 3'UTRs? ¿Cómo afectan las variaciones nucleotídicas a la funcionalidad de las 3'UTRs y, en consecuencia, a la expresión de los mRNAs? En esta Tesis, por medio de análisis comparativos globales de los mRNAs que codifican genes ortólogos en distintas especies del género Staphylococcus, descubrimos que la mayoría de los mRNAs contienen 3’UTRs que no están conservadas. Por el contrario, las 5’UTRs se encuentran más conservadas que las 3’UTRs, sugiriendo un sesgo evolutivo hacia las 3’UTRs. La realización de mapas transcriptómicos de diversas especies de Staphylococcus confirmó que las 3’UTRs de genes ortólogos presentaban variaciones en su longitud además de los cambios en sus secuencias. Con el fin de investigar si esta variabilidad afectaba a la expresión proteica, se crearon mRNA quiméricos fusionando las CDSs de los genes icaR, ftnA y rpiRc de Staphylococcus aureus con las 3’UTRs de los mRNAs ortólogos de diferentes especies del mismo género. Los resultados mostraron que las variaciones nucleotídicas en las 3’UTRs alteraban tanto los niveles de mRNA como de proteína. Estos resultados sugerían que las 3’UTRs de genes ortólogos podían tener funciones distintas en cada especie bacteriana. Los cambios en los niveles de expresión podían ser explicados por la presencia o ausencia de elementos reguladores específicos localizados en las diferentes 3’UTRs. Las variaciones en las secuencias de las 3’UTRs podían ocurrir por diferentes procesos incluyendo reordenamientos genómicos, variaciones nucleotídicas locales y transposiciones de secuencias de inserción. Por último, extendiendo los análisis comparativos globales a 3’UTRs funcionales ya descritas, al igual que a los sets completos de mRNAs de Escherichia coli y Bacillus subtilis, descubrimos que la variabilidad de las 3’UTRs es un fenómeno que se encuentra extendido en las bacterias. En resumen, esta Tesis demuestra que las variaciones nucleotídicas en las 3’UTRs, que ocurren de manera natural por la evolución, son capaces de producir cambios en la expresión del mRNA. Esto puede crear funciones reguladoras específicas en una determinada especie, lo que posiblemente podría contribuir a una mayor diversidad entre las especies bacterianas.
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    Desarrollo de vacunas marcadas con GFP frente a la brucelosis ovina y tests diagnósticos asociados
    (2017) Zabalza Baranguá, Ana; Grilló Dolset, María Jesús; San Román Aberasturi, Beatriz; Producción Agraria; Nekazaritza Ekoizpena; Universidad Pública de Navarra / Nafarroako Unibertsitate Publikoa
    La brucelosis es una zoonosis extendida mundialmente con importantes repercusiones económicas y sanitarias, cuya principal fuente de infección para el ser humano son los pequeños rumiantes infectados por Brucella melitensis. En gran parte del mundo, el control de la brucelosis en estos animales debe basarse en la vacunación. B. melitensis Rev1 es la única vacuna disponible y recomendada internacionalmente para ovejas y cabras. Sin embargo, la vacunación con Rev1 genera una interferencia serológica que impide la Diferenciación entre Animales Infectados y Vacunados (DIVA), limitando el uso de esta cepa vacunal. Para tratar de solventar el problema DIVA, se ha desarrollado una técnica de marcaje xenogénico con la proteína de origen marino GFP. En el capítulo 1 de esta tesis, se obtuvieron dos isoformas de GFP recombinante y se desarrollaron tests serológicos utilizando dichas proteínas como antígeno diagnóstico. En el capítulo 2, se realizó el marcaje xenogénico de Rev1 con gfp mediante la inserción cromosómica dirigida de un mini-Tn7-gfp (Rev1::gfp) y un análisis serológico detallado, tanto en ratones BALB/c como en ganado ovino. La estrategia de vacunación con Rev1::gfp en mezcla con GFP y un booster posterior con GFP en hidróxido de aluminio, permitió identificar durante más de 6 meses post-booster a todos los animales que habían sido vacunados, utilizando las técnicas serológicas oficiales anti-LPS-S y un iELISA-GFP. Además, la vacuna clásica Rev1 posee otros inconvenientes como son su poder patógeno residual y resistencia a la estreptomicina, que recomiendan la búsqueda de nuevas vacunas frente a B. melitensis. Para ello, en el capítulo 3 se construyeron y caracterizaron los candidatos vacunales 16Δ.wzm y 16Δ.wzm::gfp, con LPS-R, a la vez que acumulan PS-0 en el interior bacteriano, y sensibles a estreptomicina. Estas propiedades confirieron una atenuación y eficacia frente a B. melitensis en ratones similares a las de Rev1. En corderos, la vacunación combinada de 16Δ.wzm::gfp con GFP generó una mínima interferencia en las pruebas convencionales con LPS-S y permitió identificar a los anímales vacunados mediante iELISA-GFP, sin necesidad de booster. Por otra parte, Rev1 ha permitido controlar la infección por Brucella ovis. En las zonas donde se ha abandonado la vacunación con Rev1, B. ovis es una patógeno emergente que causa graves pérdidas económicas. Puesto que no existe una vacuna específica frente a B. ovis, el capítulo 4 se centró en analizar las propiedades vacunales de una selección de cinco mutantes rugosos de B. melitensis obtenidos en un proyecto anterior, mediante inserción aleatoria del mini-Tn5. De ellos, se seleccionaron y construyeron por deleción en fase las cepas marcadas 16Δ.wzm::gfp (capítulo 3) y H38ΔwbkF::gfp (capítulo 4). Además, se seleccionó un mutante de B. ovis PA que había mostrado buenas propiedades en el modelo murino en un trabajo anterior, para su marcaje con el mini-Tn7-gfp, generando la cepa BoPAiΔomp10ΔugpBΔomp31::gfp. La vacunación con una de estas cepas marcadas, tanto por vía intraperitoneal como subcutánea, evidenció mejor protección con los mutantes de B. melitensis que con el triple mutante de B. avis en el modelo murino. Finalmente, se evaluó la inocuidad y respuesta serológica de 16MΔwzm::gfp y BoPAΔomp10iΔugpBfΔomp31::gfp en ganado ovino, tras la vacunación combinada del mutante con GFP y posterior booster con GFP en hidróxido de aluminio, siguiendo el protocolo descrito en el Capítulo 2. Al igual que con Rev1::gfp, esta estrategia permitió identificar por iELISA-GFP a todos los animales que habían sido vacunados, durante más de 4 meses post-booster. En conjunto, por un lado, el marcaje de Brucella con el mini-Tn7-gfp permitió conservar las propiedades microbiológicas y vacunales que poseían los correspondientes mutantes antes de ser marcados y, a su vez, permitió identificarlos fácilmente por visualización directa de la ftuorescencia y por una PCR-GFP múltiple específicamente diseñada. Por otro lado, Rev1::gfp y 16MΔwzm::gfp parecen buenas alternativas a Rev1 frente a infecciones por B. melitensis virulentas.
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    PublicationEmbargo
    Estrategias nutricionales para reducir las emisiones de metano de origen entérico en vacuno lechero: utilización del quitosano y de la torta de lino prensada en frío
    (2024) Rey Gotxi, Jagoba; García-Rodríguez, Aser; Agronomía, Biotecnología y Alimentación; Agronomia, Bioteknologia eta Elikadura
    Las emisiones entéricas de metano plantean un problema grave para la producción de rumiantes y la sostenibilidad ambiental. Para mitigar las emisiones de metano, se han combinado esfuerzos de investigación en estrategias de manejo, alimentación y mejora genética de los animales. Sin embargo, para evaluar el efecto de cualquier estrategia nutricional sobre las emisiones entéricas de metano a nivel de granja es necesario implementar metodologías que permitan hacerlo. A partir de aquí, el objetivo general de esta tesis ha sido investigar diferentes estrategias nutricionales potencialmente capaces de reducir la producción de CH4 de origen entérico en vacas lecheras. Los objetivos específicos fueron: 1- comparar dos métodos no invasivos a gran escala para medir CH4: analizador de metano infrarrojo no dispersivo (NDIR) y el detector de metano láser portátil (LMD), 2- ampliar el conocimiento sobre la actividad y el modo de acción del CHI sobre la metanogénesis y las poblaciones microbianas del rumen in vivo y 3- describir los efectos de la suplementación dietética con torta de lino prensada en frío sobre los aspectos productivos, la metanogénesis y las poblaciones microbianas del rumen in vivo.
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    PublicationEmbargo
    Estudio de heterorresistencia antibiótica, regulación epigenómica e inactivación génica programable durante la infección respiratoria por Haemophilus influenzae
    (2024) Gil Campillo, Celia; Garmendia García, Juncal; Agronomía, Biotecnología y Alimentación; Agronomia, Bioteknologia eta Elikadura
    Este trabajo de Tesis Doctoral aborda tres aspectos clave en el estudio de la infección respiratoria por el patógeno oportunista Haemophilus influenzae, centrados en mecanismos alternativos a la resistencia antibiótica asociados al fallo terapeútico (Capítulo 1), la regulación epigenética de la expresión génica (Capítulo 2), y el desarrollo de herramientas de ingeniería genética innovadoras para estudios funcionales de genes bacterianos a escala genómica (Capítulo 3). H. influenzae está incluido en la Lista de Patógenos Prioritarios de la Organización Mundial de la Salud para los que el desarrollo de nuevos antimicrobianos se considera una prioridad sanitaria, en este caso debido a su resistencia creciente a ampicilina. Además de la resistencia, la heterorresistencia, tolerancia y persistencia antibiótica contribuyen al fallo terapéutico, y no son detectados mediante procedimientos estandarizados en la práctica clínica. El imipenem es un antibiótico carbapenémico útil en el tratamiento inicial-empírico de infecciones graves debido a su baja toxicidad y baja resistencia. La resistencia de H. influenzae a imipenen es poco frecuente, si bien la evidencia disponible sugiere que los niveles de heterorresistencia están infraestimados. En el Capítulo 1 de este Trabajo, evaluamos la resistencia, heterorresistencia y tolerancia a imipenem en una colección de cepas clínicas de H. influenzae aisladas de muestras respiratorias de pacientes que sufren Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica (EPOC), y cuyos genomas habían sido previamente secuenciados. Mediante ensayos de tipo difusión en disco, Etest, TD-test y population analysis profiling identificamos un bajo nivel de resistencia, ausencia de tolerancia, y una proporción significativa de heterorresistencia a imipenem. Si bien buscamos rasgos genómicos responsables de la heterorresistencia observada mediante: i) análisis de la variación alélica de los genes ftsI, acrA, acrB y acrR, previamente asociados con heterorresistencia; ii) análisis de variación alélica a nivel genómico entre cepas pertenecientes al mismo tipo clonal pero fenotípicamente heterogéneas; y iii) análisis comparativo de distribución génica a nivel genómico en cepas susceptibles y heterorresistentes, no detectamos asociaciones significativas entre rasgos genéticos concretos y los fenotipos observados. En conjunto, mostramos que la heterorresistencia es un fenómeno con alta prevalencia, complejo y multifactorial, y destacamos la necesidad de implementar protocolos fáciles y rápidos para su identificación en la práctica clínica. Por otra parte, H. influenzae es una bacteria patobionte bien adaptada al ser humano, que provoca infecciones respiratorias en pacientes inmunocomprometidos que sufren, entre otras, EPOC. Los elementos reguladores que dictan la supervivencia y adaptación de H. influenzae en el pulmón de pacientes que sufren EPOC son poco conocidos. En γ-proteobacterias, el estado de metilación de motivos GATC localizados en regiones reguladoras modula la unión de la ARN polimerasa y de factores de transcripción, afectando la transcripción. En los genomas bacterianos, la mayoría de los motivos GATC se encuentran metilados por la metiltransferasa Dam, si bien existen sitios GATC que pueden permanecer no metilados o hemi-metilados si la actividad de Dam se encuentra bloqueada por la unión de proteínas al ADN. La combinación de motivos GATC metilados y hemi- o no metilados en regiones reguladoras o promotoras puede estar asociada a eventos de regulación epigenética de la expresión génica. En el Capítulo 2 de este Trabajo, analizamos la supervivencia de H. influenzae en un modelo pulmonar murino mediante mutagénesis por transposición a escala genómica acoplada a secuenciación profunda (Tn-seq), identificando la contribución de la metiltransferasa Dam en la supervivencia pulmonar de esta bacteria. El estudio del patrón de metilación por Dam a escala genómica mediante secuenciación en tiempo real de moléculas individuales (SMRT-sequencing), mostró motivos GATC no metilados o hemi-metilados en regiones reguladoras, lo que nos llevó a identificar el primer caso de variación fenotípica controlada por metilación Dam en una población de células isogénicas de H. influenzae. Además, la inactivación de dam y el estudio de su efecto a nivel transcriptómico, mediante secuenciación de ARN (RNA-seq) y análisis de expresión génica diferencial, reveló una nueva red regulatoria donde la metilación por Dam y los reguladores transcripcionales FNR y Fur regulan de manera coordinada la expresión de un panel de genes implicados en la defensa anaerobia de H. influenzae frente a especies reactivas de nitrógeno. Estos resultados tienen valor pato-adaptativo en nichos con estrés nitrosativo y baja oxigenación como son las vías respiratorias bajas de pacientes que sufren EPOC. Por último, H. influenzae fue el primer organismo de vida libre cuyo genoma completo fue secuenciado, siendo pionero en el desarrollo y empleo de técnologías -ómicas. Los métodos de secuenciación de inserción de transposones han sido útiles para realizar estudios de función génica e identificar genes esenciales en H. influenzae, si bien en su mayoría los genes que son considerados esenciales tienen funciones desconocidas dada la imposibilidad de generar mutantes. La tecnología de interferencia génica mediante CRISPR (clustered, regularly interspaced, short palindromic repeat) acoplada a secuenciación profunda (CRISPRi-seq), solventa esta limitación permitiendo el escrutinio y análisis de genes esenciales a escala genómica mediante silenciamiento génico. En el Capítulo 3 de este Trabajo, desarrollamos una plataforma CRISPRi-seq inducible por anhidrotetraciclina para silenciamiento génico programable en H. influenzae a escala genómica, y validamos su utilidad y potencial, abriendo nuevas vías para la comprensión funcional del genoma de esta bacteria. En conjunto, el Trabajo realizado durante esta Tesis Doctoral supone un avance significativo en el conocimiento de las bases moleculares de la infección por H. influenzae y presenta herramientas de ingeniería genética aplicables a la búsqueda de dianas terapeúticas para el desarrollo de estrategias que mejoren el manejo clínico de infecciones asociadas a este patógeno.
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    PublicationEmbargo
    Estudio de infección policlonal, vida extracelular y adaptación metabólica de Haemophilus influenzae en el sistema respiratorio humano
    (2024) Asensio López, Javier; Garmendia García, Juncal; Burgui Erice, Saioa; Agronomía, Biotecnología y Alimentación; Agronomia, Bioteknologia eta Elikadura; Gobierno de Navarra / Nafarroako Gobernua
    Este trabajo de Tesis Doctoral aborda tres aspectos de la interacción entre la bacteria Haemophilus influenzae no tipificable (HiNT) y el sistema respiratorio humano, considerando el desarrollo de herramientas genéticas de marcaje diferencial y su aplicación al estudio de infecciones policlonales (Capítulo 1), el potencial terapéutico anti-biofilm de moléculas derivadas de cinamaldehído (Capítulo 2), y el papel del triptófano y sus derivados en la modulación de la interacción hospedador-patógeno (Capítulo 3). Los procedimientos clínicos estandarizados para el tratamiento de infecciones bacterianas se basan en la identificación del patógeno causante y la determinación de su susceptibilidad antibiótica, a menudo utilizando bacterias aisladas a partir de una única colonia. En el caso de patógenos respiratorios, esta práctica puede ser cuestionable ya que los pacientes crónicos pueden estar simultáneamente colonizados por clones distintos de un mismo patógeno, con características genotípicas y fenotípicas diferentes que pueden conducir a diferentes perfiles de susceptibilidad antibiótica. Esta heterogeneidad es detectada en aislados de H. influenzae obtenidos a partir de muestras respiratorias de pacientes respiratorios crónicos, cuyos diferentes perfiles de susceptibilidad antibiótica pueden provocar fallo terapéutico en la práctica clínica. En el Capítulo 1 de este Trabajo, generamos una colección de plásmidos modulares que permiten el marcaje diferencial de cepas de H. influenzae. Empleando este marcaje diferencial, estudiamos la formación de biofilm mixtos formados por dos cepas de H. influenzae genéticamente distintas, con diferente capacidad de formación de biofilm y susceptibilidad antibiótica, mostrando la acción selectiva de los antibióticos en estos biofilms policlonales. Además, estudiamos la dinámica de co-infección epitelial por dos cepas de H. influenzae, mostrando la localización intracelular de cepas con distinta capacidad invasiva. Este panel de herramientas abre el camino al estudio de comunidades bacterianas policlonales y polimicrobianas en las que participa H. influenzae. Por otra parte, patologías respiratorias crónicas como la Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica (EPOC) facilitan el acceso pulmonar de H. influenzae, que persiste formando biofilms, un estilo de vida protector frente al sistema inmune y tratamientos antibióticos, que cronifica la infección y facilita la aparición de resistencias. H. influenzae está incluido en la Lista de Patógenos Prioritarios de la Organización Mundial de la Salud por su resistencia a ampicilina, resultando prioritario el desarrollo de nuevos antimicrobianos y la estandarización de métodos de evaluación de eficacia de fármacos anti-biofilm. En el Capítulo 2 de este Trabajo, presentamos un panel de protocolos para el análisis sistemático de fármacos anti-biofilm. Como prueba de concepto, evaluamos el efecto antimicrobiano de moléculas derivadas del cinamaldehído frente a cepas de H. influenzae con distinta capacidad de formación de biofilm. Observamos que (E)-Trans-2- nonenal y (E)-3-Decen-2-ona inhiben la formación de biofilms y erradican biofilms preformados por H. influenzae. Además, la baja toxicidad de (E)-Trans-2-nonenal llevó a su selección para encapsulación en nanopartículas poliméricas, que permiten una mayor solubilidad manteniendo el efecto anti-biofilm, y pueden ser útiles para una liberación controlada y segura de fármacos. Por último, H. influenzae dispone de mecanismos pato-adaptativos entre los que se encuentra la evasión de la inmunidad nutricional. El triptófano (Trp) es un metabolito esencial para esta bacteria, que sintetiza su propio Trp y capta Trp exógeno a través de al menos dos sistemas de transporte. Por su parte, el hospedador restringe la disponibilidad de Trp a través de la acción de la enzima indolamina 2,3 dioxigenasa IDO, que cataboliza Trp generando kineurinas que, junto a otros derivados de Trp, son ligandos del receptor de hidrocarburos de arilos AhR. IDO y AhR participan en el control de la respuesta inmune y el mantenimiento de la homeostasis pulmonar. En el Capítulo 3 de este Trabajo, analizamos el efecto de la disponibilidad de Trp exógeno y endógeno en la fisiología e infección respiratoria por H. influenzae. Así mismo, analizamos cómo la disponibilidad de Trp en el sistema respiratorio influye en la interacción hospedador-patógeno, mostrando que el Trp y sus derivados modifican la expresión de IDO, AhR y sus efectores, modulando la respuesta del hospedador frente a la infección por H. influenzae. En conjunto, el Trabajo realizado durante esta Tesis Doctoral supone un avance significativo en el conocimiento de las bases moleculares de la interacción entre H. influenzae y el sistema respiratorio humano, lo que puede ser de utilidad en el desarrollo de estrategias que mejoren el manejo clínico de enfermedades asociadas a este patógeno.
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    Estudio de las bases moleculares de la infección respiratoria por el patógeno bacteriano Haemophilus influenzae: efecto de la auxotrofía metabólica e implementación de un nuevo modelo experimental preclínico
    (2018) Rodríguez Arce, Irene; Garmendia García, Juncal; Farrán Blanch, Inmaculada; Producción Agraria; Nekazaritza Ekoizpena; Gobierno de Navarra / Nafarroako Gobernua proyecto 3/2016
    Este trabajo de tesis doctoral se centra en el estudio de las bases moleculares de la infección respiratoria por la bacteria Haemophilus influenzae, miembro del microbioma respiratorio humano y patógeno oportunista de especial relevancia en la progresión de la Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica (EPOC).
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    Estudio del sistema Wzm/Wzt en Brucella y evaluación del candidato vacunal Rev1∆wzm frente a la brucelosis ovina
    (2023) Mena Bueno, Sara; Grilló Dolset, María Jesús; Agronomía, Biotecnología y Alimentación; Agronomia, Bioteknologia eta Elikadura; Universidad Pública de Navarra / Nafarroako Unibertsitate Publikoa
    La brucelosis es una enfermedad zoonótica causada por bacterias del género Brucella que, además, conlleva grandes pérdidas económicas. La principal fuente de infección para el ser humano son los rumiantes, en los que la enfermedad cursa con aborto y otras alteraciones reproductivas. En la mayoría de las regiones afectadas, la vacunación de los animales es la única estrategia realista para controlar la infección. La cepa atenuada B. melitensis Rev1 es la única vacuna recomendada frente a la brucelosis ovina y caprina, pero posee ciertos inconvenientes, entre los que destacan la virulencia en ovejas gestantes, la interferencia serológica que generan, la posibilidad de infectar al ser humano y la resistencia a los tratamientos con estreptomicina, que instan la búsqueda de nuevas vacunas. El lipopolisacárido liso (S-LPS) de Brucella es un conocido factor de virulencia y también el antígeno inmunodominante en las pruebas de diagnóstico, por lo que sus distintas modificaciones representan una interesante aproximación en la búsqueda de una vacuna segura. Entre las rutas de biosíntesis del S-LPS, el sistema de dos componentes Wzm/Wzt es el responsable de transportar el O-PS sintetizado en la cara citoplasmática de la membrana interna hasta el espacio periplasmático, para su posterior ensamblaje al core-lípido A para formar el S-LPS. El bloqueo de esta ruta conlleva la creación de mutantes con LPS rugoso (R-LPS) capaces de acumular un O-PS dentro de las bacterias que puede ser decisivo para generar una respuesta inmune efectiva frente a la infección. Sin embargo, aún se desconocen las implicaciones biológicas de cada proteína del transportador. En particular, el bloqueo del O-PS podría acarrear modificaciones en la envuelta bacteriana, ya que su transporte requiere la participación del bactoprenol como molécula portadora, el cual también está involucrado en la biosíntesis de otras estructuras celulares. Con el objetivo de profundizar en el conocimiento de este sistema transportador de Brucella y su potencial aplicación en el desarrollo de vacunas, en el capítulo 1 de esta tesis se presenta la construcción y caracterización de mutantes Δwzm/Δwzt simples y doble derivados de Rev1. Además, con fines comparativos, se construyeron mutantes ∆wzm derivados de B. abortus 2308 y S19, y se utilizó un mutante 16M∆wzm derivado de la cepa virulenta B. melitensis 16M previamente desarrollado en el grupo de Sanidad Animal del Instituto de Agrobiotecnología (IdAB). Como resultado, los mutantes carentes de O-PS externo exhibieron cambios de expresión génica, propiedades antigénicas del O-PS interno y cambios fenotípicos asociados a modificaciones de la membrana externa y/o de la pared celular. Además, los mutantes Rev1 ∆wzm/∆wzt fueron muy susceptibles tanto a polimixinas como a los antibióticos utilizados para el tratamiento de la brucelosis humana, en particular, a la estreptomicina; y mostraron una gran atenuación en ratón. Entre ellos, Rev1∆wzm destacó por inducir un pico de esplenomegalia transitoria, ser altamente inmunogénico y generar una protección eficaz frente a la infección virulenta por B. melitensis y por B. ovis en el modelo murino. En el capítulo 2, antes de estudiar la seguridad de Rev1∆wzm en su hospedador natural, se determinó la capacidad de este candidato vacunal para crecer en los medios de cultivo selectivos Farrell (FM) y CITA (CM), actualmente recomendados para el aislamiento primario de Brucella. La fuerte susceptibilidad del mutante a las polimixinas y la sinergia observada entre colistina y vancomicina conllevaron una severa inhibición de este candidato vacunal en ambos medios selectivos. Para resolverlo, se reformuló y evaluó el denominado Brucella Selective Medium (BSM) que, tras su evaluación con más de 1.700 muestras ovinas de campo, demostró ser capaz de mejorar el rendimiento de los medios anteriores. Además, profundizando en la productividad de BSM para otras brucellae, se observó que tanto BSM como CM inhibían el crecimiento de una colección de cepas B. abortus bv1. El análisis de las posibles causas llevó al desarrollo un segundo medio selectivo denominado Brucella Selective Improved Culture (BruSIC) que resultó permisivo para todas las cepas de Brucella analizadas y tan inhibidor como CM para las bacterias contaminantes habituales en muestras veterinarias. BruSIC ofrece la ventaja adicional de no precisar suero bovino para el aislamiento de cepas de Brucella suero-dependientes, lo que simplifica la preparación del medio, abarata costes y evita el uso de compuestos de origen animal. En el capítulo 3, se analizó la seguridad y respuesta inmune inducidas en corderos inoculados con Rev1∆wzm, demostrando que se activa la formación de anticuerpos sin interferir en las pruebas serológicas estándar para el diagnóstico de la brucelosis. Estos resultados, más otros logrados por el grupo de investigación en ganado adulto y en ovejas gestantes, hacen de este mutante un prometedor candidato vacunal para el control de la infección por B. melitensis y B. ovis en pequeños rumiantes. El contenido de estos tres capítulos de tesis ha sido publicado en las revistas científicas Frontiers in Microbiology (grupo Frontiers) y Microbiology Spectrum (ASM).
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    Estudios de patogénesis placentaria por Brucella y caracterización molecular de Brucella suis bv2
    (2022) Poveda Urkixo, Irati; Grilló Dolset, María Jesús; Agronomía, Biotecnología y Alimentación; Agronomia, Bioteknologia eta Elikadura; Gobierno de Navarra / Nafarroako Gobernua
    La brucelosis es una zoonosis mundialmente extendida con importantes repercusiones económicas y sanitarias tanto para la ganadería como para el ser humano. Existen doce especies distintas de Brucella con distinta preferencia de hospedador; entre ellas, B. melitensis (bovino), B. abortus (pequeños rumiantes) y B. suis (porcino) son las más frecuentes en el ganado doméstico, y a excepción de B. suis bv2, suponen un grave riesgo para el ser humano. La vacunación de los animales es una herramienta esencial para reducir la infección en los mismos y, así, evitar la transmisión al ser humano. La infección en pequeños rumiantes es ocasionada por las especies Brucella melitensis y B. ovis; la primera de ellas produce abortos a final de gestación en hembras gestantes y la segunda, orquitis y epididimitis en machos con la consecuente reducción de la fertilidad. La cepa atenuada B. melitensisRev1 es la única vacuna recomendada desde hace más de 60 años contra la brucelosis en pequeños rumiantes. Pese a su extendido empleo y demostrada eficacia, Rev1 posee ciertos inconvenientes que recomiendan la búsqueda de una vacuna alternativa más segura que, idealmente, pueda aplicarse en animales gestantes. En este contexto, en el grupo de Brucelosis del IdAB-CSIC, se han desarrollado dos candidatos de Brucella melitensis mediante deleción en fase del gen wzm (16MΔwzmy Rev1Δwzm) involucrado en el sistema de dos componentes Wzm/Wztr es responsable de la exportación del polisacárido O al periplasma bacteriano para completar la biosíntesis del LPS liso. En los Capítulos 1 y 2 de esta Tesis Doctoral, se ha estudiado la seguridad, respuesta inmune y patogénesis placentaria de ambos candidatos vacunales, tanto en modelos preclínicos (i.e. cultivos de células trofoblásticas y ratona gestante) como en ganado ovino de distintos sexos y en distintos tercios de la gestación. Además, se han realizado estudios novedosos de patogénesis placentaria y respuesta inmune a lo largo de la gestación en ratonas inoculadas con distintas cepas de referencia de Brucella como son B. melitensis16M (virulenta) y Rev1 (atenuada) y B. ovis PA. Los principales resultados del Capítulo 1 indicaron que, en comparación con sus parentales, ambos mutantes rugosos poseían menor capacidad de invasión, replicación y efecto citotóxico en trofoblastos BeWo, menor capacidad de colonización placentaria en ratones con resolución de la infección a este nivel en los últimos estadíos de la gestación, ausencia de lesiones placentarias y elevada viabilidad fetal, así como menor respuesta proinflamatoria a lo largo de la gestación murina. En el Capítulo 2, ambos mutantes mostraron atenuación y buena respuesta serológica en carneros, ovejas no gestantes y ovejas gestantes inoculadas por las vías subcutánea o conjuntival, en distintos tercios de gestación. Aunque ninguno de los candidatos indujo abortos, Rev1∆wzmse consideró más seguro que 16M∆wzmpara ovejas gestantes, puesto que este último mostró una reactivación de la infección en el momento del parto, que conllevó la excreción transitoria por placenta/fluido vaginal y/o leche en algunos animales. En conjunto, los Capítulos 1 y 2 nos han permitido establecer una relación entre la multiplicación de Brucella en trofoblastos BeWo y placentas murinas, y su capacidad para inducir abortos y transmitirse a la descendencia en ovejas inoculadas a mitad de gestación. Asimismo, pese a la gran utilidad del modelo de ratona gestante para seleccionar candidatos más seguros, la evaluación final de ciertos parámetros de seguridad debe realizarse en el hospedador natural. Futuros ensayos de eficacia y respuesta inmune en ovino permitirán determinar la utilidad real de Rev1∆wzm, como alternativa a la actual vacuna Rev1.Trascomprobar las buenas propiedades vacunales de Rev1∆wzm, en el Capítulo 3 de esta Tesis se propuso construir un mutante en B. suis bv2 para abordar la lucha contra la brucelosis porcina, mediante la construcción y caracterización de Bs2Δwzm. Este mutante mostró propiedades bioquímicas distintas a 16M∆wzmo Rev1∆wzm, así como menor atenuación de la esperada. Durante estos estudios, detectamos que la cepa parental Bs2 presentaba una marcada inestabilidad de fase L→R no reportada anteriormente. Además, aplicando el modelo de ratona gestante puesto a punto en el Capítulo 1, estudiamos la patogénesis placentaria y respuesta inmune de Bs2 a lo largo de la gestación en ratonas. Por lo tanto, este Capítulo 3 se completó con un detallado análisis genético y fenotípico de la cepa Bs2, con el objetivo de determinar el alcance de dicha inestabilidad de fase tanto in vitro como in vivo, y las bases moleculares responsables de la misma. Los principales resultados indicaron que, en ausencia de escisiones o mutaciones en las regiones genéticas wboy wbk portadoras de genes implicados en la biosíntesis del LPS, este fenómeno podría deberse a variaciones en la expresión bacteriana, en función de las condiciones ambientales. De hecho, los cultivos con un elevado grado de disociación bacteriana mostraron una reducción significativa de la expresión de los genes codificantes de distintas manosil-y glicosil-transferasas, junto con un aumento de la expresión de la proteína de membrana externa Omp2b. Debido a su complejidad, en esta Tesis no ha sido posible determinar con exactitud los mecanismos moleculares implicados en la disociación espontánea de B. suisbv2, por lo que son necesarios más estudios que permitan comprender estos mecanismos, su implicación biológica, y con ello, construir una cepa B. suisbv2 estable sobre la que poder obtener candidatos vacunales adecuados frente a la brucelosis porcina. Uno de los resultados más interesantes de esta Tesis Doctoral ha sido evidenciar, por primera vez, que la disociación de Bs2 observada in vitro tiene una implicación in vivo, encontrando en un mismo animal bacterias con fenotipos lisos en tejidos placentarios y rugosos en tejidos esplénicos de ratones. Futuros estudios en cerdas gestantes permitirán dilucidar si este fenómeno de adaptación bacteriana ocurre también en el hospedador natural.
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    Evaluación del interés del uso de una cubierta vegetal bajo la línea como estrategia de gestión del suelo en viñedos cultivados en condiciones de clima mediterráneo
    (2022) Abad Zamora, Francisco Javier; Santesteban García, Gonzaga; Orcaray Echeverría, Luis; Agronomía, Biotecnología y Alimentación; Agronomia, Bioteknologia eta Elikadura
    El manejo del suelo de los viñedos en condiciones de clima mediterráneo siempre ha primado reducir la competencia que pudieran generar otras plantas por los recursos nutricionales y, en especial, por los recursos hídricos. Sin embargo, los cambios de sistemas de producción, con desplazamiento de los viñedos a terrenos más fértiles, muchas veces dotadas de riego; la necesidad de buscar alternativas a los herbicidas como elementos de control de la vegetación adventicia, en especial en la zona ubicada bajo las cepas; plantean la posibilidad, o incluso la necesidad, de trabajar el suelo de manera diferente. En los últimos años, se ha avanzado de manera relevante en el estudio de las implicaciones del introducir las cubiertas vegetales como alternativa al uso de herbicidas y al laboreo, habiendo quedado de manifiesto el interés agronómico y ambiental de este cambio de manejo, que, como cualquier otro, debe acometerse considerando todas sus implicaciones en función de las particularidades de cada viñedo y objetivo agronómico-empresarial. Sin embargo, la práctica totalidad de las actuaciones encaminadas a introducir el uso de cubiertas en viñedos de zonas mediterráneas implican un cambio de gestión del suelo las calles, pero no del suelo bajo la línea de cultivo. En este contexto, la posibilidad de emplear una cubierta vegetal bajo la línea de cultivo que permitiera competir con otras adventicias pero no lo hiciera de manera relevante con el viñedo podría ser una alternativa de mucho interés. En esta Tesis Doctoral se ha estudiado el comportamiento de una cubierta de T. fragiferum (UV) frente a un manejo con laboreo intercepas (T). Dicho ensayo se realizó durante tres campañas consecutivas (2018, 2019 y 2020) en un viñedo de Merlot ubicado en terrenos de Bodegas Ochoa en Traibuenas (Navarra-España), sobre un suelo Typic Calcixerepts y con un clima húmedo-templado mediterráneo según la clasificación de Papadakis. El conjunto de los resultados obtenidos permite concluir que el empleo de una cubierta de T. fragiferum bajo la línea de cultivo del viñedo en condiciones de clima mediterráneo constituye una alternativa realista al uso de herbicidas o laboreos intercepas. En las condiciones de ensayo, su uso ha redundado en una mejoría notable de los parámetros de calidad del suelo, sin apenas alterar el comportamiento agronómico y enológico de las cepas, resultando económicamente viable cuando se consigue una supervivencia de la cubierta mínima de tres años.
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    Functional analysis of the RNA chaperone CspA in Staphylococcus aureus
    (2018) Caballero Sánchez, Carlos; Toledo Arana, Alejandro; Producción Agraria; Nekazaritza Ekoizpena
    En esta tesis se pone de manifiesto que las chaperonas de RNA, como CspA, pueden interactuar de manera específica con estructuras de RNA, que a su vez pueden ser reconocidas por otras RBPs. Esto contribuye a un mejor entendimiento de la regulación mediada por este grupo de chaperonas de RNA. Además, se destaca la importancia de los elementos reguladores intrínsecos, presentes en cada mRNA, y se propone que la interacción de dichos elementos con distintas RBPs es un factor clave para la correcta expresión proteica que, en última instancia, permite el adecuado desarrollo de todos los seres vivos.
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    Functional specificity and post-transcriptional regulation of the cold shock proteins in Staphylococcus aureus
    (2020) Catalán Moreno, Arancha; Toledo Arana, Alejandro; Lasa Uzcudun, Íñigo; Ciencias de la Salud; Osasun Zientziak
    En esta Tesis se han descifrado aspectos relevantes sobre las funciones de las proteínas CSPs de Staphylococcus aureus y su regulación, que pueden ser extrapoladas a otras bacterias. Específicamente, demostramos que sólo un amino ácido es suficiente para conferir la especificidad funcional de CspA en S. aureus y sugerimos que las CSPs no compartirían las mismas dianas a pesar de tener una gran homología proteica. Al mismo tiempo, destacamos la importancia de la termorregulación mediada por estructuras de ARN que controlan la traducción de las proteínas CspB y CspC cuando S. aureus abandona su hospedador y pasa al ambiente, un mecanismo de regulación post-transcripcional que parece estar extendido en el mundo bacteriano.
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    Genetic diversity in Chrysodeixis includens nucleopolyhedrovirus and factors involved in its generation
    (2021) Aguirre Sánchez, Eduardo; Caballero Murillo, Primitivo; Beperet Arive, Inés; Agronomía, Biotecnología y Alimentación; Agronomia, Bioteknologia eta Elikadura; Universidad Pública de Navarra / Nafarroako Unibertsitate Publikoa
    En la presente tesis se ha examinado la variabilidad genética de varios aislados de campo del nucleopoliedrovirus de Chrysodeixis includens (ChinNPV). Los resultados obtenidos revelan la gran variabilidad presente en los aislados naturales de ChinNPV, confirma las diferencias existentes entre dos variantes genotípicas procedentes de esos aislados y, lo más importante, parecen identificar a la variante ChinNPV-K como generadora de variabilidad en esos aislados. En conclusión, hemos encontrado una gran variabilidad en aislados naturales de ChinNPV, con una sola variante que muestra un papel clave en la generación de esta diversidad de manera dependiente de la concentración.
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    Genetic tools derived from Staphylococcus aureus for biotechnological applications in Gram-positive bacteria
    (2021) Dorado Morales, Pedro; Lasa Uzcudun, Íñigo; Solano Goñi, Cristina; Ciencias de la Salud; Osasun Zientziak
    Staphylococcus aureus is a versatile human pathogen that has emerged as one of the most successful infectious agents of recent times, able to cause a range of diseases including skin and soft tissue infections, endocarditis, sepsis, pneumonia, osteomyelitis, bacteremia, and abscesses in organ tissues. Besides its clinical relevance, S. aureus has served as a model to study fundamental cellular processes, such as biofilm formation, the regulatory functions of small RNAs or growth and division of spherical cocci. Based on the accumulated knowledge of S. aureus biology, the availability of database resources and the advances in high-throughput genome sequencing, in this work we have aimed at developing new genetic tools derived from S. aureus for biotechnological applications in Gram-positive bacteria.
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    Host-virus and virus-virus interactions in broad host range alphabaculoviruses: implications for the development of virus-based insecticides
    (2021) Belda García, Isabel María; Caballero Murillo, Primitivo; Beperet Arive, Inés; Agronomía, Biotecnología y Alimentación; Agronomia, Bioteknologia eta Elikadura
    Esta tesis se ha centrado en el estudio del potencial insecticida del nucleopoliedrovirus múltiple de Mamestra brassicae (MbMNPV), un virus de amplio espectro, y su interacción con el nucleopoliedrovirus múltiple de Helicoverpa armigera (HearMNPV) durante la coinfección en un huésped común. Los resultados obtenidos aportan un mejor entendimiento de las interacciones que se establecen entre diferentes virus y entre virus y huéspedes en alphabaculovirus de amplio espectro, lo cual podría ayudar a definir estrategias eficaces para el control de plagas de interés agronómico. En primer lugar, se evaluó la actividad insecticida y la estabilidad de dos aislados silvestres de alphabaculovirus altamente relacionados filogenéticamente, el HearMNPV y el MbMNPV derivado del bioinsecticida Mamestrin®, en un huésped permisivo (Spodoptera exigua) y uno semipermisivo (Spodoptera littoralis). Tras ello, se estudió la estructura genética del MbMNPV derivado del insecticida biológico Mamestrin® con el objetivo de evaluar las propiedades insecticidas de las variantes genotípicas que componen este aislado. Por último, se analizaron las interacciones que ocurren entre dos virus filogenéticamente cercanos cuando coinfectan a un huésped permisivo. En conclusión, los resultados obtenidos en esta tesis contribuyen a un mejor entendimiento de las interacciones que se establecen entre virus y huéspedes, lo cual puede ayudar al desarrollo de insecticidas basados en baculovirus y diseñar estrategias eficaces para el control de complejos de plagas de lepidópteros.
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    Identificación de lentivirus de pequeños rumiantes en granulomas post-vacunales y evaluación de métodos de diagnóstico y selección genética en la lucha frente a la infección
    (2021) Echeverría Garín, Irache; Reina Arias, Ramsés; Andrés Cara, Damián de; Glaría Ezquer, Idoia; Agronomía, Biotecnología y Alimentación; Agronomia, Bioteknologia eta Elikadura; Gobierno de Navarra / Nafarroako Gobernua
    Esta tesis plantea tres objetivos que se desarrollarán en tres capítulos independientes, correspondientes a sus respectivas publicaciones. Por un lado, se ha caracterizado la presencia y replicación de SRLV en macrófagos procedentes de granulomas inducidos tras la vacunación con formulaciones basadas en hidróxido de aluminio, el adyuvante más común en las vacunas ovinas. En segundo lugar, se ha analizado una población de más de 1000 individuos en diferentes sistemas de producción y razas e infectados por diferentes cepas de SRLV. Se ha realizado un estudio serológico y molecular con las herramientas disponibles en el comercio y se ha analizado la asociación de parámetros productivos, en granjas de carne y leche, con la presencia de infección. Por último, se han analizado poblaciones ovinas correspondientes a cuatro razas de importancia productiva teniendo en cuenta su estado sanitario y el genotipo de la proteína TMEM154, uno de los candidatos más prometedores para su implantación en programas de selección genética.