Máster Universitario en Biologia Avanzada

URI permanente para esta colecciónhttps://hdl.handle.net/11441/59984

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El papel del poliqueto Sabella spallanzanii (Gmelin, 1791) en la introducción de especies exóticas: los crustáceos peracáridos (Crustacea: Peracarida) como modelo de estudio
(2022-09) Ruiz de Velasco Fernández de Loaysa, Sofía; Guerra García, José Manuel; Ros Clemente, Macarena; Universidad de Sevilla. Departamento de Zoología
Las embarcaciones recreativas participan de manera significativa en la dispersión primaria y secundaria de especies exóticas en sistemas marinos y estuarinos, convirtiendo a los puertos deportivos en puntos calientes para su introducción. Las estructuras portuarias son colonizadas por componentes del biofouling, entre los que figuran especies ingenieras como Sabella spallanzanii (Gmelin, 1791). Este poliqueto aumenta la complejidad estructural del sistema, sirviendo como basibionte para diversos grupos de macrofauna, destacando los crustáceos peracáridos, dentro de los que figuran especies exóticas. A pesar de ello, su comunidad asociada no se ha estudiado a fondo. Tampoco se conoce si el hábitat en el que se encuentra el puerto influye en la comunidad. El principal objetivo del estudio consistió en determinar la composición de la comunidad de peracáridos asociada a S. spallanzanii en puertos deportivos estuarinos y costeros, así como la influencia del hábitat en dicha comunidad. Para ello, se muestrearon individuos de S. spallanzanii en diferentes puertos deportivos del sur de la Península Ibérica y se analizó la comunidad de crustáceos peracáridos asociada. Los resultados del estudio evidenciaron la dominancia de los gammarideos en la comunidad de peracáridos y la relevancia de las especies exóticas. Se registraron un total de siete especies exóticas, cuyas abundancias constituyeron el 57,87% del total de la comunidad de peracáridos. La abundancia de la comunidad total y de exóticas fueron mayores en puertos estuarinos. La riqueza de especies, la diversidad de Shannon y la estructura de la comunidad total, así como la estructura de la comunidad de exóticas, dependieron tanto del puerto como del hábitat. La riqueza de especies, la diversidad de Shannon y el porcentaje de riqueza de la comunidad de exóticas dependieron únicamente del puerto. Por lo tanto, las medidas de gestión para estas especies deben ser individualizadas, integradoras y multidisciplinares.
Macroinvertebrate community dynamics in the alpine lakes of Sierra Nevada
(2022) Pérez Bonet, Sergio; Abellán Ródenas, Pedro; Carbonell Hernández, José Antonio; Universidad de Sevilla. Departamento de Zoología
Alpine lakes harbor unique macroinvertebrate communities as a result of their isolation and extreme environmental conditions. Consequently, these lakes often have high rates of endemism and very different species assemblages from those in lower altitudes. Despite this, there is still little understanding as to how their communities are affected and shaped by environmental factors. The Sierra Nevada mountain system (Spain) is of particular interest for the study of how alpine macroinvertebrate communities function, as it harbors a large number of alpine lakes located at different elevations and with a wide range of different geomorphological features. This study aims to characterize the macroinvertebrate communities present in these lakes and study their temporal community dynamics. In order to achieve this, lakes were extensively sampled, their macroinvertebrates were identified and quantified, and geomorphological data of the lakes was obtained in order to analyze their effect on the lakes’ communities and richness. Additionally, two lakes representing the two types of ponds present in the massif were intensively sampled, their macroinvertebrates were identified and quantified, and water temperature was recorded throughout the ice-free season. Taxa abundance and alpha diversity of the lakes was studied in order to determine how they evolve through time and how changes in temperature may affect them. Through the obtained results, the present study contributes to the overall understanding of how environmental and geomorphological factors affect the macroinvertebrate communities of high mountain lake ecosystems.
Cambios fenotípicos derivados de la ausencia de las N-acilhomoserina lactonas en Sinorhizobium meliloti SVQ747
(2022) Sánchez Aguilar, María del Carmen; Espuny Gómez, María del Rosario; Alías Villegas, Cynthia Victoria; Universidad de Sevilla. Departamento de Microbiología
Sinorhizobium meliloti lleva a cabo la comunicación célula-célula mediante quorum sensing, que implica la producción de moléculas señal difusibles, los autoinductores, empleando los sistemas SinI/SinR y MelI/MelR y TraI/TraR, según la estirpe. Los autoinductores más conocidos de estas bacterias son las N-acil homoserina lactonas (AHL) que, dependiendo de longitud de la cadena acilo, difunden libremente al exterior o necesitarían la intervención de bombas de eflujo que se encuentran en la membrana, como el sistema RND. A concentraciones moderadas de AHL, la expresión de sinI se ve fuertemente estimulada por ExpR, una proteína de tipo “LuxR solo”. Sin embargo, a concentraciones muy altas de AHL, ExpR reprime la transcripción de sinR, provocando una retroalimentación negativa. Las AHL en los rizobios controlan funciones como la activación de la síntesis de exopolisacáridos (EPS), la movilidad bacteriana y durante el establecimiento de la simbiosis con la planta hospedadora. En este trabajo se estudian los cambios provocados por la ausencia de AHL sobre S. meliloti SVQ747, aislado de nódulos de Medicago marina de las marismas del Odiel, que presenta SinI/SinR y ExpR, y de SVQ749, su mutante en el sistema RND NolG. Según los resultados obtenidos se puede concluir que, tanto en SVQ747 como en SVQ749, la ausencia de las AHL disminuye la producción de EPS totales, favorece la movilidad tipo swimming y, al contrario, disminuye movilidad tipo sliding, además de provocar la disminución en el número de nódulos desarrollados en la alfalfa, sin afectar a la efectividad de la simbiosis. Además, la capacidad competitiva por la nodulación de la alfalfa no se ve afectada por la carencia de AHL. La mutación en nolG no afectó a la producción de AHL por lo que la mayor capacidad competitiva de SVQ749 no puede atribuirse a una mayor o menor capacidad de exportación de AHL.
Range-wide population genetics of Linum Suffruticosum S. L., an heterostylous polyploid and taxonomic complex
(2022-11) Vanrell Bosch, Maria Antònia; Arroyo Marín, Juan; Simón Porcar, Violeta; Universidad de Sevilla. Departamento de Biología Vegetal y Ecología
Linum suffruticosum L. s.l. (Linaceae) is a taxonomic complex widespread in the western Mediterranean basin. It is characterized by its high cytogenetic diversity and its 3D heterostyly system, which makes it an obligate outcrosser. In this work we studied the patterns of genetic diversity and population structure throughout its distribution using neutral genetic data obtained from microsatellite markers. It is shown that there is no relationship between taxonomic treatment and genetic variability, so a revision of the taxonomy would be useful. L. suffruticosum s.l. has a high level of genetic diversity, promoted by polyploidization processes, and maintained by the existence of abundant and reproductively connected populations. The populations are genetically structured following a pattern of isolation by distance, with the Rif mountains as the most important genetic barrier. However, genetic diversity does not covary at the latitudinal or altitudinal level, nor is it related to population size or the proportion of stylar morphs. This suggests that variations in genetic diversity are not mostly determined by selective forces, but by stochastic processes.
Efecto del aumento de la biodiversidad mediante la agricultura bio-inclusiva en la comunidad de artrópodos asociados al cultivo de cítricos
(2022) Broekhuijsen, Alexander; López Martínez, María Ángeles; Universidad de Sevilla. Departamento de Zoología
La actividad agraria es, y ha sido, una de las causas de la disminución de la biodiversidad en los ecosistemas agrarios debido al uso excesivo de fertilizantes y pesticidas. El modelo bio-inclusivo, que maneja los cultivos de un modo sostenible y respetuoso con la biodiversidad asociada, es una alternativa de los cultivos convencionales que se está expandiendo en el sur de España, concretamente en los cultivos de cítricos. En este trabajo se ha evaluado el efecto de este modelo en las comunidades de artrópodos asociados al cultivo, frente a la agricultura convencional. Para ello, se ha muestreado a lo largo de 14 semanas en un cultivo bio-inclusivo y otro convencional. Con los datos obtenidos, se ha elaborado un catálogo de la artropofauna auxiliar y artropofauna plaga. También se han hecho distintos análisis estadísticos obteniendo: unas curvas de especies acumuladas significativamente mayor para la artropofauna auxiliar de la finca bio-inclusiva que, para la convencional; unas curvas de especies acumuladas de artropofauna plaga sin diferencias significativas entre ambas fincas; un mayor valor del coeficiente de similitud de Sørensen-Dice entre las comunidades de artropofauna plaga de ambas fincas que entre las comunidades de artropofauna auxiliar; un índice de Shannon-Wiener mayor de artropofauna auxiliar y artropofauna plaga en la finca bio-Inclusiva que en la finca convencional; y un valor de equidad de Pielou similar para la artropofauna auxiliar en cada finca, pero un menor índice de equidad para la artropofauna plaga de la finca convencional que la finca bio-inclusiva. Por último, se han reflejado gráficamente los umbrales de tratamiento de plagas en cada una de las fincas para evaluar la eficacia del control biológico, observándose que en la finca convencional tres taxones superaron el umbral de intervención mientras que en la finca bio-inclusiva ningún taxón llegó a superar el umbral de intervención.
CENP-V expression in human eggs and CENP-V depletion in Caenorhabditis elegans
(2023-07-05) Vargas Fernández, Carmen María; Chacón Rodríguez, Mariola; Universidad de Sevilla. Departamento de Biología Celular.
CENP- V is a kinetochore protein needed for meiosis progression in mice oocytes. Cenp-V -/- mice oocytes arrest at metaphase I or proceed to metaphase II harbouring lagging chromosomes. The goal of this study is in one hand to study CENP-V directly into the human egg and in parallel to study CENP-V in a model system in which oocyte availability is unlimited and meiotic prophase can be analysed. As a first step, we optimised the immunofluorescence of CENP-V in human oocytes from discard material of in vitro fertilisation treatment. We found that the pellucid zone needs to be removed to allow the penetrance of the antibody. Next, we have established a loss-of-function assay by RNAi in an alternative model, Caenorhabditis elegans. We find that the depletion of F25B4.8, the ortholog of CENP-V in the nematode causes chromosomes aberrations. Hence, we conclude that C.elegans can be used as a model to study the role of CENP-V during oocyte meiosis and thus to complement the analysis in the human egg. Moreover, the ortholog of Cenp-V has been never studied in the nematode before.
Aplicación de biofertilizantes bacterianos en cultivo de fresa: efecto en su perfil nutricional e impacto en la comunidad microbianarizosférica
(2023-06-02) Sola Elías, Cristina; Mesa Marín, Jennifer; Universidad de Sevilla. Departamento de Biología Vegetal y Ecología.
La biofertilización con bacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR) es una técnica ecológica que podría optimizar la fertilización química y el aporte de agua en cultivos de fresa. Este tipo de cultivo recibe grandes proporciones de agua y fertilizantes para obtener una producción adecuada y satisfacer la demanda mundial, lo cual está relacionado con problemas medioambientales, como la contaminación de aguas, la salinización y la degradación del suelo. La provincia de Huelva, España, es uno de los principales productores de este fruto a nivel mundial, y el 75% de la producción se concentra en las inmediaciones del Parque Nacional de Doñana. Es del acuífero que alimenta a este entorno natural de donde se obtiene el agua para regar los cultivos. Todo ello supone una amenaza para el parque y los ecosistemas que de él dependen. Por esta razón se ha llevado a cabo un estudio sobre el efecto de la biofertilización bacteriana en cultivos de fresa en los que se ha reducido la fertirrigación en un 30%. Para ello, se ha analizado la calidad nutricional de las fresas en términos de metabolitos secundarios (fenoles totales, flavonoides y antocianinas) y de capacidad antioxidantes; y se ha estudiado la comunidad de hongos y bacterias de la rizosfera. Por un lado, la actividad antioxidante total se mantuvo, independientemente del tratamiento que se aplicó. Sin embargo, las concentraciones de polifenoles, flavonoides y antocianinas aumentaron, al reducir el aporte de insumos. Por otra parte, la biofertilización con insumos óptimos aumentó la concentración de metabolitos secundarios, pero estos se mantienen o disminuyen al reducir el aporte de fertilización química y agua. En cuanto a las comunidades microbianas de la rizosfera, no se observaron grandes diferencias en la estructura de estas, aunque la proporción de hongos micorrícicos arbusculares fue mayor en fresa inoculada con reducción de fertirrigación.
La relación de heterófilos/linfocitos con las estrategias vitales en la golondrina común (Hirundo rustica)
(2023-07-03) Pinilla Rodríguez, Lorena; Balbontín Arenas, Javier; Marzal Reynolds, Alfonso; Universidad de Sevilla. Departamento de Zoología.
La condición de estrés y la función inmune de los vertebrados pueden verse alteradas según la condición fisiológica de los individuos, la etapa del ciclo de vida en la que se encuentran o del parasitismo. Nosotros investigamos a la golondrina común, Hirundo rustica, durante su etapa de reproducción en España utilizando parámetros hematológicos para conocer su estado de estrés, medido mediante el índice heterófilos/linfocitos (i.e., H/L). Estudiamos el perfil de leucocitos en la sangre en relación con distintas variables como el sexo, la colonia de cría, la clase de edad, el año de captura, el estado de infección, el fitness o eficacia biológica (es decir, el número total de huevos, el número total de pollos, el número de puestas y la fecha de la primera puesta) y el periodo de la época de reproducción (prepuesta, incubando, con pollos en el nido y postpuesta). De manera que la ratio H/L alta indicó diferencias entre las dos clases de edad (presentando mayores índices los adultos) y entre el número de puestas (presentando mayores índices las parejas que pusieron tres puestas), pero no mostraron correlación con el parasitismo ni con el periodo de la época de reproducción. Este estudio muestra el valor del uso de parámetros hematológicos para conocer el estado y viabilidad de las poblaciones, y los resultados resaltan la necesidad de seguir trabajando en esta línea de investigación tanto para conocer la prevalencia de infección en especies migratorias como la golondrina, como para entender la ecología evolutiva de las especies mediante el uso del índice H/L.
Análisis espacial y estudio de las amenazas de los anfibios endémicos del Parque Nacional de Sierra de Bahoruco, República Dominicana
(2023-10-27) Marte Pimentel, Cristian Felipe; Beltrán Gala, Juan Francisco; Universidad de Sevilla. Departamento de Zoología.
El Parque Nacional Sierra de Bahoruco se erige como un destacado HotSpot de biodiversidad en el Caribe, albergando una amplia diversidad de anfibios, 43% de las especies de anfibios registrados en la isla. A pesar de su estatus de área protegida, estos anfibios se enfrentan a una alarmante degradación y pérdida de hábitat, lo que los coloca en una situación de vulnerabilidad preocupante en términos de conservación. Se llevó a cabo una recopilación de información basada en mapas geográficos que abarcó: zonas de vida, usos del suelo, curvas de nivel, así como imágenes satelitales de alta resolución. Se extrajeron los rangos de distribución de las especies presentes en el parque de las plataformas y bases de datos disponibles en la web (IUCN; GBIF) y se compararon con la información geográfica. Posteriormente fueron realizados análisis espaciales del estado actual de las zonas de vida y formaciones vegetales existentes en relación a las amenazas como consecuencia de los usos de suelo que allí se realizan, evaluando, como estos impactos pudieran estar afectando los hábitats de las comunidades de anfibios presentes. El estudio identificó un total de tres familias, cuatro géneros y 19 especies de anfibios en el Parque Nacional Sierra de Bahoruco, lo que representa el 25% de los anfibios de La Hispaniola. La familia más común en la mayoría de los hábitats identificados fue Eleutherodactylidae, representada por el género Eleutherodactylus, 14 de las especies registradas se presentan algún grado de amenaza importante según la UICN. Se identificaron cuatro formaciones geográficas principales: Bosques secos, bosque latifoliado húmedo, bosque latifoliado nublado y bosque de pinos. Los bosques latifoliados húmedos presentaron la mayor diversidad de anfibios, con un 84% de las especies registradas. El estudio identificó siete actividades principales relacionadas con el uso del suelo en el área protegida, que coincidían con los hábitats de las especies. Las especies asociadas con los bosques latifoliados húmedos y nublados presentaron los mayores niveles de vulnerabilidad debido principalmente a actividades agrícolas y la ganadería las cuales han sido identificadas como las responsables principales de la pérdida y fragmentación de los hábitats de los anfibios. En las últimas décadas, se observaron importantes pérdidas de vegetación en el área protegida debido a incendios forestales y otras actividades humanas. Las continuas transformaciones del hábitat podrían causar disminuciones importantes en las poblaciones de anfibios en un futuro cercano. Se elaboró un atlas de las especies y sus amenazas que servirá como material educativo importante. Este estudio destaca nueve especies de anfibios que presentan un alto riesgo de extinción en el área protegida debido a su distribución geográfica restringida, fragmentación de sus hábitats y la degradación de la calidad del mismo. Resaltamos que a pesar de la alta diversidad de anfibios del género Eleutherodactylus en el Caribe, el 86% de las especies en el parque nacional Sierra de Bahoruco enfrentan grados de amenazas importantes, destacando así la necesidad de diseños y estrategias de medidas de conservación más efectivas.
Uso de inoculantes bacterianos como herramienta para la restauración de Arthrocnemum macrostachyum en hábitats bajo estrés salino
(2023-10-27) Gutiérrez Barranco, Marta de Jesús; Zunzunegui González, María; Universidad de Sevilla. Departamento de Biología Vegetal y Ecología.
La restauración de ambientes salinos, ya sean humedales o marismas, es de vital importancia, pues de ellos obtenemos beneficios ecológicos, culturales y económicos. Actualmente, gran parte de ellos se encuentra degradados y de los estudios que se realizan sobre ellos depende su supervivencia. Athrocnemum macrostachyum (Moric.), es una halófita dominante de las marismas, por lo que es una especie potencial para la restauración de estos ecosistemas. Estudios previos han demostrado que la inoculación con bacterias promotoras del crecimiento (PGPB) podrían ser una solución viable para la restauración de los ambientes salinos. En el presente estudio, se realizó un experimento en el invernadero en esquejes de A. macrostachyum con el fin de determinar el efecto de dos consorcios de bacterias PGP combinándolos con tres tipos de sustratos (perlita, fibra de coco y mantillo) y dos tratamiento de salinidad (0 mM y 171 mM). Tras 3 meses de cultivo en macetas en el invernadero, se midieron distintas variables relacionadas con el crecimiento (biomasa, longitud tallo y raíces) y el estado fisiológico (tasa fotosintética, eficiencia fotoquímica, conductancia estomática, eficiencia uso del agua, contenido hídrico). Se observó un efecto positivo de la inoculación en perlita en condiciones de salinidad cuando se analizaron los resultados obtenidos de las variables de crecimiento y rendimiento fotosintético. Los resultados de este estudio demuestran la importancia de la utilización de un sustrato y de unas condiciones de salinidad adecuadas para la multiplicación por esquejes de A. macrostachyum, y, sobre todo, del importante papel que realizan las PGPB.
Efecto de las lipoproteínas de alta densidad sobre la microvasculatura cerebral en la enfermedad del alzhéimer
(2023-05-02) Iribar Zubiaur, Carmen; Montserrat de la Paz, Sergio; Millán Linares , Carmen; Universidad de Sevilla. Departamento de Bioquímica Médica y Biología Molecular e Inmunología.
Las lipoproteínas de alta densidad (HDL) juegan un papel importante en la patología de la enfermedad de Alzheimer (EA) y la demencia vascular, ya que tienen efectos tanto centrales como periféricos sobre la acumulación cerebral de beta-amiloide (Aꞵ) y las funciones vasculares. Sin embargo, sigue sin estar claro hasta qué punto las HDL pueden intercambiar sus componentes proteicos y lipídicos entre el sistema nervioso central (SNC) y la circulación sistémica. Este estudio pretende evaluar el efecto de HDL aisladas de voluntarios sanos (hHDL) y pacientes con síndrome metabólico (msHDL) en células endoteliales de microvasculatura cerebral humana (HEBC-5i), componentes principales de la barrera hematoencefálica (BHE). Las células HBEC-5i se pre-estimularon con Aꞵ (500 nM) y 1 h después se trataron con hHDL o msHDL a 300 µg de proteína/mL durante 24 h. Además, se utilizaron ApoE-e2 y ApoE-e4 como control a 10 µg/mL. Se analizó la capacidad de eflujo de colesterol y se aisló ARN para realizar RT-qPCR. Se midió la expresión de genes implicados en la respuesta inflamatoria, como IL-6, IL-1ꞵ, TNFα y transportadores ABC (ABCA1 y ABCB1). Además, se midió la expresión de la proteína relacionada con el receptor de LDL 1 (LRP1), genes del metabolismo lipídico (SR-BI, LDLR, EL, CD36, FATP y S1PR1) y moléculas de adhesión celular (CAM) como la molécula de adhesión celular vascular-1 (VCAM-1) y la molécula de adhesión intercelular-1 (ICAM-1). Nuestros resultados mostraron que las msHDL aumentaban la expresión de citocinas proinflamatorias y reducían los genes relacionados con la eliminación de Aꞵ, como ABCA1 y LRP1, en las células HBEC-5i, confirmando así que las alteraciones metabólicas asociadas a la obesidad invierten las propiedades protectoras de las HDL en la BHE.
Respuesta de los bosques mixtos de Quercíneas a los cambios en el clima
(2023-07-04) Borreguero Vázquez, Ismael Joaquín; Matías Resina, Luis; Universidad de Sevilla. Departamento de Biología Vegetal y Ecología.
Recent changes in climate have induced mortality episodes affecting many oak forests worldwide. However, and despite the ecological importance of these ecosystems, there is scarce information regarding the current health status of oak forests and their response to extreme climate events over time. Quercus canariensis is a deciduous oak, sensitive to summer drought characteristic of Mediterranean climate, currently showing growth decline and defoliation or mortality episodes. Here, we investigated how radial growth respond to climate and the changes in resilience to extreme drought events over time in five sites in “Los Alcornocales” Natural Park (Spain) using a dendrochronological approach. This study shows how the microclimate and latitudinal gradient affect to growth and determine the health status of the different populations using the resilience index. Our results show that although the temperature is steadily increasing since 1950, the growth in Q. canariensis is mainly limited by low temperatures and, surprisingly, there is only a weak effect of precipitation at some sites. Q.canariensis resilience to extreme droughts is overall decreasing since 1970, resulting in a reduced capacity to recover pre-drought growth. These conditions preceded growth declines in some populations, indicating that trees are vulnerable to the observed aridification trend. By the use of growth analyses, we have detected early-warning signals of decline for this Mediterranean oak highlighting the most sensitive populations to further changes in climate.
Effects of cell culture conditions on Mesenchymal Stem Cells and strategies to improve their therapeutic application
(2020) Olmedo Moreno, Laura; Capilla González, Vivian; Universidad de Sevilla. Departamento de Biología Celular
Efecto del cadmio en la simbiosis de Ensifer meliloti y E. medicae con Medicago sativa
(2016) Saz Navarro, Dulcenombre de María del; Espuny Gómez, María del Rosario; Universidad de Sevilla. Departamento de Microbiología
En este trabajo se pretende conocer el efecto del cadmio sobre la simbiosis que establecen E. medicae SVQ748 y E. meliloti Rm2011 con M. sativa, así como el papel de los genes nolG y nolF, pertenecientes a la familia RND de bombas de expulsión de metales pesados y otras sustancias antimicrobianas, en la tolerancia frente a éstas y en la simbiosis en ausencia y presencia de cadmio. Para ello se han estudiado las resistencias que presentan dichas bacterias y sus respectivos mutantes en los genes nolG y nolF a metales pesados, antimicrobianos y antibióticos; se han analizado comparativamente la movilidad de tipo swimming, la producción de polisacáridos extracelulares y de moléculas implicadas en quorum sensing. Además, se ha investigado cómo afectan las mutaciones en nolG y nolF en la cinética, la competitividad y la eficiencia de la nodulación de M. sativa en ausencia y en presencia de cadmio. Los resultados obtenidos permiten concluir que los genes nolG y nolF no parecen intervenir en la resistencia a las sustancias tóxicas usadas pero sí tienen un papel en la simbiosis

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