Descubierta la cuarta proteína esencial para la fecundación de los mamíferos

Un grupo internacional de investigadores liderados por Pablo Bermejo-Álvarez (INIA) y María Jiménez-Movilla (Universidad de Murcia) han descubierto una nueva proteína necesaria para la fecundación de los mamíferos. La eliminación de dicha proteína (TMEM95) impide al espermatozoide penetrar en el ovocito. La fecundación es un proceso esencial para la reproducción sexual y requiere de la fusión de las membranas del espermatozoide y del ovocito. Pese a su importancia, hasta el momento sólo se conocían tres proteínas, dos en el espermatozoide y otra en el ovocito, imprescindibles para la fecundación. Los investigadores han eliminado la proteína TMEM95 en ratones mediante la tecnología CRISPR, observando que los machos sin la proteína (KO) eran completamente infértiles. Los resultados, publicados en la revista eLife (https://elifesciences.org/articles/53913) muestran que los espermatozoides sin la proteína son morfológica y cinéticamente normales, siendo capaces de llegar hasta la membrana del ovocito. Sin embargo, una vez allí son incapaces de fecundarlo porque no pueden fusionar su membrana con la del ovocito. Este hallazgo, que explica la infertilidad de una línea de toros con una mutación en el gen que codifica dicha proteína, podría explicar casos de infertilidad masculina en humanos, y abre las puertas al desarrollo de métodos anticonceptivos en Seguir leyendo

La colección de microorganismos de interés alimentario del INIA y su gran potencial biotecnológico

La colección de microorganismos de interés alimentario del INIA, que contiene bacterias de origen lácteo y de origen humano, es fruto de numerosos proyectos de investigación desarrollados en el Departamento de Tecnología de Alimentos del INIA durante más de 30 años. Esta colección forma parte de la Red MicroBioSpain, que agrupa colecciones de centros de investigación en los que se trabaja con recursos microbianos, y de la Red Española de Microorganismos REDESMI, una iniciativa de la Colección Española de Cultivos Tipo (CECT) financiada por el INIA, que pretende conectar a investigadores e instituciones con colecciones de microorganismos de importancia para la agricultura y la alimentación. Las bacterias de origen lácteo son bacterias lácticas aisladas de quesos tradicionales, o de leche de vaca, oveja o cabra. Las bacterias de origen humano son bacterias lácticas y bifidobacterias aisladas de leche materna y de heces de bebés lactantes, e incluyen algunos pares de cepas que han sido transmitidas de madres a hijos. Las bacterias lácticas son un grupo heterogéneo de microorganismos que se caracterizan por producir ácido láctico a partir de los azúcares del medio en donde viven. Desempeñan un papel muy importante en la elaboración de alimentos fermentados lácteos, cárnicos y vegetales, así como del vino Seguir leyendo

Una herramienta genética permite deducir el origen ibérico del ganado porcino, así como de su carne y productos curados

La carne y los productos curados derivados de los cerdos Ibéricos tienen unas características sensoriales y nutricionales excepcionales que están asociadas al origen genético de la raza Ibérica. Las hembras Ibéricas se suelen cruzar con machos de la raza Duroc para acelerar tanto su crecimiento y mejorar de esa manera el porcentaje sobre la canal de las llamadas piezas nobles (jamones, paletas y lomo). La norma de calidad para la carne, el jamón, la paleta y la caña de lomo ibérico (RD 4/2014) establece que son productos “100% Ibérico” cuando proceden de cerdos Ibéricos puros o “Ibéricos” cuando proceden de cerdos cruzados. En este último caso, el porcentaje de la raza Ibérica puede ser del 75% (hijos de machos cruzados Duroc x Ibérico) o 50% (hijos de machos Duroc). Investigadores del Departamento de Mejora Genética Animal y del Centro de I+D en Cerdo Ibérico (Zafra) del Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA) han desarrollado un panel de 64 marcadores genéticos del tipo SNV que permite estimar la proporción de alelos (variantes de un gen) que provienen de la raza Ibérica y de la raza Duroc en una muestra, ya sea de animales o de producto fresco Seguir leyendo

Nanopartículas de plantas con actividades antimicrobiana y de formación de biofilms

En los ámbitos sanitario, veterinario y agrícola la necesidad de desarrollar nuevos agentes antimicrobianos viene dada por la progresiva resistencia de muchas poblaciones bacterianas a los antibióticos disponibles y a los antimicrobianos en general. Además, el uso excesivo de muchos de los compuestos actualmente disponibles está ocasionando problemas medioambientales a los que es preciso prestar atención. Desde la Nanobiotecnología se está haciendo un gran esfuerzo para el desarrollo de nuevos antimicrobianos basados en nanopartículas, particularmente en nanopartículas orgánicas con un mayor potencial de biodegradación medioambiental. En el grupo de “Biotecnología de Virus Vegetales” del CBGP, un centro mixto del INIA con la Universidad Politécnica de Madrid, se viene trabajando en la adaptación de nanopartículas derivadas de virus de plantas para éste y otros fines biotecnológicos. En este trabajo, en el que también ha participado un investigador del CSIC, se reporta la alta capacidad bactericida de nanopartículas derivadas del Virus del mosaico del nabo, debidamente funcionalizadas con un polifenol también de origen vegetal. Además, estas nanopartículas orgánicas han demostrado una alta eficacia “in vitro” en la inhibición de la formación de biofilms bacterianos, una de las formas más recalcitrantes a tratamientos antimicrobianos de las infecciones por bacterias. La demostración de la fuerte actividad Seguir leyendo

Reproducción “in vitro” del ganado vacuno: La importancia de la comunicación materno-embrionaria mediada por vesículas extracelulares

La comprensión integral de las complejas interacciones materno-embrionarias durante el período preimplantacional requiere el análisis de las primeras etapas de la preñez y comprende el desarrollo embrionario temprano, el reconocimiento materno de la gestación y los eventos que conducen a la implantación y placentación. Numerosas investigaciones han puesto de manifiesto que las condiciones de cultivo in vitro están lejos de ser óptimas, con deficiencias que se manifiestan en efectos en el embrión a corto y largo plazo. Por lo tanto, un mejor conocimiento de los mecanismos que controlan las interacciones materno-embrionarias permitiría el diseño de estrategias novedosas para mejorar las condiciones del cultivo embrionario in vitro y los resultados reproductivos en el ganado vacuno. El oviducto es un órgano dinámico donde tiene lugar la fecundación y el desarrollo temprano del embrión. El grupo de “Reproduccion Asistida y Embriología Preimplantacional en bovino” del Departamento de Reproduccion Animal del INIA, liderado por el Dr. Dimitrios Rizos ha demostrado que el fluido oviductal (FO) y el fluido uterino (FU) tienen un efecto positivo sobre el desarrollo y la calidad de los blastocistos producidos in vitro. Por otro lado, las vesículas extracelulares (VEs: 30-200 nm) moderan la comunicación celular mediante la transferencia de biomoléculas Seguir leyendo

La importancia de las grandes instalaciones científicas de los OPIS: el INIA ante el COVID-19

En la situación actual debida a la pandemia de COVID-19  se pone de manifiesto la importancia de los laboratorios de alta seguridad biológica para luchar contra las enfermedades de grave impacto sanitario y económico. En España, la mayor de estas instalaciones está en el CISA (INIA). Esta instalación está desarrollando un importante papel en la lucha frente a esta grave enfermedad. En un mundo globalizado existen riesgos sanitarios inherentes a la alta movilidad de personas y mercancías, y que es necesario gestionar. Entre ellos está la emergencia periódica de nuevos patógenos que amenazan la salud humana y la sanidad animal, propagándose a gran velocidad. En este contexto es cada vez más necesario investigar sobre los nuevos patógenos emergentes que amenazan la salud y seguridad humana, el suministro de alimentos (seguridad alimentaria) de origen animal a la población, y la conservación del medio ambiente, y hacerlo de forma segura. Para ello existen laboratorios de alta seguridad biológica donde se pueden manejar virus y otros agentes infecciosos de enorme impacto económico y sanitario en condiciones seguras. El Centro de Investigación en Sanidad Animal (CISA) es la mayor instalación de alta seguridad biológica existente en España y pertenece al Instituto Nacional de Investigación Seguir leyendo

Conservación de especies ibéricas en peligro de extinción en el INIA

El Laboratorio de Espermatología y Criopreservación en Especies Silvestres del INIA, liderado por el Dr. Julián Santiago-Moreno, ha desarrollado diferentes tecnologías reproductivas para la conservación in vitro de material genético del urogallo cantábrico y del visón europeo. Para ello se han utilizado, en una primera instancia,  especies domésticas relacionadas filogenéticamente (gallo y hurón, respectivamente) y  silvestres no amenazadas (urogallo europeo) evitándose, para la puesta a punto de las técnicas, la utilización de ejemplares de las especies silvestres autóctonas. Las tecnologías desarrolladas han incluido la obtención de material espermático in vivo y postmortem que han sido, posteriormente, extrapoladas y aplicadas a las propias especies amenazadas. Esto ha permitido conseguir, finalmente, el hito de criopreservar material genético (espermatozoides y tejidos) del urogallo cantábrico y del visón europeo. La crioconservación de gametos y tejidos postmortem se ha realizado en animales de estas especies amenazadas muertos por causas naturales o accidentes, permitiendo que su material genético sea preservado de forma viable aun después de su muerte.  Esto supone una oportunidad para poder obtener descendencia, en un futuro, a partir de este material genético congelado/vitrificado, mediante técnicas de reproducción asistida. Estos trabajos se han desarrollado en el marco del proyecto de la Fundación Biodiversidad titulado Seguir leyendo

Investigadores del INIA identifican bifidobacterias que metabolizan fitoestrógenos, con el objetivo de desarrollar nuevos alimentos funcionales

Los fitoestrógenos (isoflavonas, lignanos y elagitaninos) son polifenoles presentes en alimentos de origen vegetal como la soja, las semillas de lino y la granada. En la forma en la que aparecen en los vegetales, los fitoestrógenos presentan baja biodisponibilidad y deben ser metabolizados por la microbiota intestinal, que produce compuestos como equol, genisteina, enterolignanos y urolitinas, con efectos beneficiosos en la salud humana, como la mejora de los síntomas de la menopausia y la prevención de enfermedades relacionadas con el envejecimiento. La producción de estos metabolitos bioactivos por bacterias probióticas en el intestino, en combinación con una alimentación rica en fitoestrógenos, podría aumentar los niveles de estos compuestos en sangre y producir efectos beneficiosos durante el envejecimiento. En el presente trabajo se describen cepas de Bifidobacterium pseudocatenulatum y Bifidobacterium breve, aisladas en el Departamento de Tecnología de Alimentos del INIA, capaces de deglicosilar lignanos e isoflavonas a partir de extractos de lino y soja, a sus respectivas agliconas incrementando su biodisponibilidad. Pero además, el lino y la soja contienen otros flavonoides que fueron deglicosilados por las bifidobacterias a quercetina, quercetagetina y herbacetina, describiéndose por primera vez la producción bacteriana de estos dos últimos compuestos. El empleo de estas bacterias como Seguir leyendo

Las variedades locales españolas de trigo: diversidad genética adaptada a las diversas condiciones eco-climáticas

Investigadores del  (INIA-CRF) y de la Escuela de Agrónomos de Madrid (grupo de Mejora Genética de plantas) han publicado un estudio en la revista BMC Genomics que muestra que las variedades locales españolas de trigo poseen una alta diversidad genética, superior a la de las variedades modernas, siendo ambos grupos de variedades claramente diferentes. Los análisis muestran que existen regiones genómicas que tienen patrones de variación diferentes en las variedades locales y modernas, y que pueden ser útiles en programas de mejora del trigo. Antes de que se extendieran las variedades modernas obtenidas en la mejora vegetal, se sembraban las variedades locales. Estas variedades, altamente adaptadas a las diversas condiciones eco-climáticas de cada zona de cultivo, poseen una diversidad genética muy valiosa para el desarrollo de cultivares para ambientes desfavorables. El INIA-CRF mantiene una amplia colección de variedades locales de trigo que se cultivaban en España antes de que fueran desplazadas por las variedades modernas a mediados del siglo XX. Sin embargo, para lograr un uso eficiente de estos materiales es necesario realizar previamente una caracterización genética exhaustiva de los mismos para conocer su potencial genético. El objetivo general de este estudio fue realizar un análisis genómico de un conjunto seleccionado Seguir leyendo