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PID2020-118052GB-I00

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EXPLORANDO EL GENOMA FLEXIBLE DE PROCARIOTAS SIMPLIFICADOS MEDIANTE METAGENOMICA...
EXPLORANDO EL GENOMA FLEXIBLE DE PROCARIOTAS SIMPLIFICADOS MEDIANTE METAGENOMICA DE 3A GENERACION EL BACTERIOPLANCTON MARINO DESEMPEÑA UN PAPEL FUNDAMENTAL EN LA SOSTENIBILIDAD DE LOS ECOSISTEMAS MARINOS, IMPULSANDO LOS PRINCIPALES PROCESOS BIOGEOQUIMICOS, ASI COMO LA PRODUCCION PRIMARIA EN LA BASE DE LA CADENA ALIMENTARIA. A... EL BACTERIOPLANCTON MARINO DESEMPEÑA UN PAPEL FUNDAMENTAL EN LA SOSTENIBILIDAD DE LOS ECOSISTEMAS MARINOS, IMPULSANDO LOS PRINCIPALES PROCESOS BIOGEOQUIMICOS, ASI COMO LA PRODUCCION PRIMARIA EN LA BASE DE LA CADENA ALIMENTARIA. A PESAR DE SU IMPORTANCIA, EL CUELLO DE BOTELLA DE CONSEGUIR CULTIVOS PUROS HA RETRASADO CONSIDERABLEMENTE SU ESTUDIO. LA APLICACION DE ENFOQUES INDEPENDIENTES DE CULTIVO PARA ANALIZAR EL MICROBIOMA OCEANICO HA REVELADO QUE ESTA DOMINADO POR PEQUEÑAS BACTERIAS ADAPTADAS PARA SOBREVIVIR EN CONDICIONES OLIGOTROFICAS, COMO LOS MIEMBROS DE LAS ALFAPROTEOBACTERIA PELAGIBACTERALES (CLADO SAR11). ESTOS MICROBIOS HAN SIDO SOMETIDOS A RESTRICCIONES EVOLUTIVAS QUE HAN LLEVADO A UN USO MAS EFICIENTE DE LOS NUTRIENTES, ELIMINANDO GENES NO ESENCIALES DENOMINADOS "STREAMLINED THEORY". EN LOS ULTIMOS AÑOS, EL USO DE LA METAGENOMICA Y LOS ENFOQUES DE GENOMICA UNICELULAR EN LAS COMUNIDADES MICROBIANAS HA HECHO AVANZAR NUESTRO CONOCIMIENTO DE ESTOS COMPONENTES DE LA BIOSFERA, EN GRAN MEDIDA DESCONOCIDOS PERO ESENCIALES. SIN EMBARGO, EXISTE UNA IMPORTANTE LIMITACION EN ESTOS ENFOQUES QUE DERIVA DE LAS DURAS RESTRICCIONES IMPUESTAS POR EL ENSAMBLAJE DE LAS LECTURAS CORTAS GENERADAS POR LA SECUENCIACION DE 2A GENERACION Y LA RECUPERACION DE GENOMAS A PARTIR DE METAGENOMAS (MAGS) QUE SUELE FUNCIONAR PARA ALGUNOS MICROBIOS Y PRINCIPALMENTE PARA EL GENOMA ESENCIAL (“CORE”). POR LO TANTO, EL GENOMA FLEXIBLE NO SE ENSAMBLA BIEN DEBIDO A SU MENOR REPRESENTACION EN LOS METAGENOMAS Y A SU ALTA VARIABILIDAD DE UNA CEPA A OTRA. NO OBSTANTE, ES PRECISAMENTE EN EL GENOMA FLEXIBLE DONDE SE LOCALIZAN ALGUNOS DE LOS GENES MAS INTERESANTES CON APLICACIONES BIOTECNOLOGICAS. ADEMAS, ESTA DEMOSTRADO QUE EL ALTO NIVEL DE MICRODIVERSIDAD DE SECUENCIAS LIMITA LA RECUPERACION DE LOS MAG DE ESTOS GENOMAS SIMPLIFICADOS (“STREAMLINED”). LA RECIENTE LLEGADA DE LA 3A GENERACION DE SECUENCIACION HA RELANZADO EL CAMPO, PERMITIENDO LA RECUPERACION DIRECTA DE GRANDES FRAGMENTOS GENOMICOS DE ESTOS MICROBIOS. ESTA TECNICA TIENE EL POTENCIAL DE SOLUCIONAR LOS PROBLEMAS DE ENSAMBLAJE DE LA 2ª GENERACION Y TAMBIEN OFRECE UNA BUENA COMPLEMENTARIEDAD CON LOS GENOMAS DE CELULA UNICA (SAG), YA QUE NO ESTA SESGADA POR LA AMPLIFICACION Y ES MAS SIMPLE Y BARATA. NUESTRO OBJETIVO ES DETERMINAR LA DIVERSIDAD DEL GENOMA FLEXIBLE, ASI COMO LOS MECANISMOS Y PATRONES GENOMICOS QUE RIGEN SU DINAMICA EN GRUPOS DE GENOMAS SIMPLIFICADOS, APROVECHANDO LOS NUEVOS ENFOQUES QUE NO REQUIEREN DE LA RECUPERACION DE CULTIVOS PUROS. UTILIZAREMOS LA METAGENOMICA DE LECTURAS LARGAS PARA OBTENER GRANDES COLECCIONES DE GENOMAS DE ESTE TIPO DE MICROBIOS. ESPECIFICAMENTE, CENTRAREMOS NUESTROS ESFUERZOS EN LAS BACTERIAS PELAGIBACTERALES Y ACTINOMARINALES, LA ARQUEEA NITROSOPELAGICUS, Y LA EXTREMADAMENTE ARQUEA HALOFILA HALOQUADRATUM. TOMAREMOS MUESTRAS DE SUS RESPECTIVOS AMBIENTES ANUALMENTE DURANTE TRES AÑOS Y SECUENCIAREMOS LOS METAGENOMAS MEDIANTE LA METAGENOMICA DE ALTA FIDELIDAD DE LECTURA CORTA Y LARGA (PACBIO CCS). ESPERAMOS RECUPERAR CIENTOS DE GENOMAS COMPLETOS (O CASI COMPLETOS) PARA CADA MICROBIO. LA RECUPERACION MEJORADA DEL GENOMA FLEXIBLE PROPORCIONARA UNA MEJOR COMPRENSION DE SUS CARACTERISTICAS ECOGENOMICAS Y SUS POTENCIALES APLICACIONES BIOTECNOLOGICAS. ADEMAS, GENERAREMOS UNA SERIE DE CONJUNTOS DE DATOS METAGENOMICOS CON GENOMAS COMPLETOS Y FIABLES DE MUCHOS OTROS NUEVOS GRUPOS DE BACTERIAS MARINAS, PROPORCIONANDO UNA IMAGEN MAS REALISTA DE LA DIVERSIDAD REAL DE LA COMUNIDAD. ETAGENOMICA\PANGENOMA\GENOMAS ENSAMBLADOS DE METAGENOMAS\SALINAS\MAR MEDITERRANEO\SECUENCIACION LECTURAS LARGAS\GENOMA FLEXIBLE ver más
01/01/2020
UMH
309K€
Perfil tecnológico estimado

Línea de financiación: concedida

El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2020-01-01
Presupuesto El presupuesto total del proyecto asciende a 309K€
Líder del proyecto
FUNDACIÓN UNIVERSITAS MIGUEL HERNANDEZ No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.
Sin perfil tecnológico