DEVELOPMENT OF TOOLS FOR THE STUDY OF GENICAS FUNCTIONS INVOLVED IN THE REGULATION OF POLYPHENISMS IN APHIDS (Q3190938): Difference between revisions
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DEVELOPMENT OF TOOLS FOR THE STUDY OF GENICAS FUNCTIONS INVOLVED IN THE REGULATION OF POLYPHENISMS IN APHIDS | |||
Revision as of 04:14, 9 October 2021
Project Q3190938 in Spain
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | DEVELOPMENT OF TOOLS FOR THE STUDY OF GENICAS FUNCTIONS INVOLVED IN THE REGULATION OF POLYPHENISMS IN APHIDS |
Project Q3190938 in Spain |
Statements
52,393.0 Euro
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104,786.0 Euro
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50.0 percent
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1 January 2019
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31 December 2021
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UNIVERSIDAD DE VALENCIA
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46190
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LOS PULGONES SON INSECTOS CHUPADORES DE SAVIA DE LAS PLANTAS CONOCIDOS INTERNACIONALMENTE POR LAS PERDIDAS ECONOMICAS QUE ALGUNAS ESPECIES PLAGA PROVOCAN COMO CONSECUENCIA DE SU PRESENCIA EN LOS CULTIVOS. ADEMAS, LOS PULGONES PRESENTAN UNA SERIE DE CARACTERISTICAS EN SUS CICLOS DE VIDA QUE LOS HACE PARTICULARMENTE INTERESANTES PARA EL ESTUDIO DE DIFERENTES ASPECTOS DE SU BIOLOGIA, COMO SON LOS VARIADOS POLIFENISMOS EXHIBIDOS. DESDE EL AÑO 2010 SE ENCUENTRA DISPONIBLE PARA LA COMUNIDAD CIENTIFICA EL GENOMA DEL PULGON MODELO ACYRTHOSIPHON PISUM. LA DISPONIBILIDAD DE ESTE Y OTROS GENOMAS ES CRUCIAL PARA ABORDAR EL ESTUDIO DE LOS MECANISMOS MOLECULARES QUE CONTROLAN DIFERENTES ASPECTOS DE LA BIOLOGIA DE ESTOS INSECTOS. COMO RESULTADO DE NUESTRAS INVESTIGACIONES PREVIAS, HEMOS IDENTIFICADO Y CARACTERIZADO UNA BATERIA DE GENES CANDIDATOS A PARTICIPAR EN EL CONTROL DE LA INDUCCION DE LA FASE SEXUAL (EQUIVALENTE A LA DIAPAUSA DE OTROS INSECTOS) EN PULGONES. TAMBIEN HEMOS IDENTIFICADO GENES APARENTEMENTE IMPLICADOS EN UN POLIFENISMO RELACIONADO CON LA MIRMECOFILIA EN EL PULGON PARACLETUS CIMICIFORMIS. SIN EMBARGO, LA PARTICIPACION DE ALGUNOS DE ESTOS GENES EN LOS POLIFENISMOS MENCIONADOS NO HA QUEDADO TODAVIA DEMOSTRADA POR LA CARENCIA DE UN METODO ROBUSTO QUE PERMITA EL ESTUDIO DE FUNCIONES GENICAS EN PULGONES, LO QUE CONDICIONA EL AVANCE EN ESTOS ESTUDIOS. UNA HERRAMIENTA UTIL EN LA CARACTERIZACION DE FUNCIONES GENICAS, QUE EN OTROS INSECTOS SE VIENE UTILIZANDO CON EXITO, ES EL SILENCIAMIENTO GENICO MEDIANTE RNA DE INTERFERENCIA (RNAI). ALGUNOS TRABAJOS HAN PUESTO DE MANIFIESTO LA DIFICULTAD DE IMPLEMENTAR RNAI EN PULGONES USANDO LAS TECNICAS HABITUALES BASADAS EN PROPORCIONAR UN DSRNA COMPLEMENTARIO DE UN FRAGMENTO DEL GEN A SILENCIAR A TRAVES DE DIETAS ARTIFICIALES O MEDIANTE MICROINYECCION. LA METODOLOGIA CRISPR/CAS TAMBIEN SE ESTA USANDO CON EXITO EN ESTUDIOS SOBRE FUNCIONES GENICAS DE DIFERENTES INSECTOS. EN ESTE PROYECTO PLANTEAMOS EL DESARROLLO DE DOS TIPOS DE HERRAMIENTAS PARA ESTUDIAR FUNCIONES GENICAS EN PULGONES. POR UN LADO, SE PLANTEA DESARROLLAR UNA METODOLOGIA RNAI ALTERNATIVA. SE TRATA DE GARANTIZAR EL SUMINISTRO CONTINUO DEL DSRNA NECESARIO PARA ACTIVAR EL RNAI MEDIANTE SU INCLUSION EN UN VIRUS VEGETAL QUE INFECTA A LA PLANTA DE LA QUE EL PULGON SE ALIMENTA DE MANERA NATURAL. ESTA TECNICA, DENOMINADA VIGS (VIRUS INDUCED GENE SILENCING), ES UNA HERRAMIENTA UTILIZADA EN EL SILENCIAMIENTO DE GENES DE PLANTAS. EN SEGUNDO LUGAR, PRETENDEMOS DESARROLLAR LA METODOLOGIA CRISPR/CAS EN PULGONES. ADEMAS DE INVESTIGAR LA EXTENSION DE ESTAS TECNICAS A LOS PULGONES, INVESTIGAREMOS EL PAPEL DE LOS GENES CANDIDATOS QUE HEMOS IDENTIFICADO HASTA LA FECHA EN LOS PROCESOS EN LOS QUE PRESUNTAMENTE PARTICIPAN. DE MANERA COLATERAL, EVALUAREMOS LA UTILIDAD DEL SILENCIAMIENTO DE GENES DE LA RUTA DE SINTESIS DE CAROTENOIDES, EXCLUSIVOS DE PULGONES, EN EL CONTROL DE SUS POBLACIONES. EL EXITO DEL PROYECTO PROPORCIONARA HERRAMIENTAS PARA ESTUDIAR NUMEROSOS GENES DE INTERES ASI COMO UNA POSIBLE NUEVA ESTRATEGIA SEGURA DE LUCHA CONTRA ESPECIES PLAGA BASADA EN PLANTAS TRANSGENICAS PARA FRAGMENTOS DE GENES DE PULGONES. (Spanish)
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APHIDS ARE PLANT SAP-SUCKING INSECTS KNOWN WORLDWIDE FOR THE ECONOMIC LOSSES CAUSED BY SOME PEST SPECIES AS A RESULT OF THEIR PRESENCE IN CROP PLANTS. IN ADDITION, APHIDS HAVE A NUMBER OF CHARACTERISTICS IN THEIR LIFE CYCLES THAT MAKE THEM PARTICULARLY INTERESTING TO STUDY DIFFERENT ASPECTS OF THEIR BIOLOGY, SUCH AS THE VARIOUS POLYPHENISMS DISPLAYED. SINCE 2010 THE GENOME OF THE MODEL APHID ACYRTHOSIPHON PISUM IS AVAILABLE TO THE SCIENTIFIC COMMUNITY. THE AVAILABILITY OF THIS AND OTHER GENOMES IS CRUCIAL FOR THE STUDY OF THE MOLECULAR MECHANISMS THAT CONTROL DIFFERENT ASPECTS OF THE BIOLOGY OF THESE INSECTS. AS A RESULT OF OUR PREVIOUS INVESTIGATIONS, WE HAVE IDENTIFIED AND CHARACTERIZED A BATTERY OF CANDIDATE GENES TO PARTICIPATE IN THE CONTROL OF THE INDUCTION OF THE SEXUAL PHASE (EQUIVALENT TO THE DIAPAUSE OF OTHER INSECTS) IN APHIDS. WE HAVE ALSO IDENTIFIED GENES APPARENTLY IMPLICATED IN A POLYPHENISM RELATED TO MYRMECOFILIA IN THE APHID PARACLETUS CIMICIFORMIS. HOWEVER, THE PARTICIPATION OF SOME OF THESE GENES IN THE MENTIONED POLYPHENISMS HAS NOT YET BEEN DEMONSTRATED BY THE LACK OF A ROBUST METHOD THAT ALLOWS THE STUDY OF GENE FUNCTIONS IN APHIDS, WHICH CONDITIONS THE PROGRESS IN THESE STUDIES. A USEFUL TOOL FOR THE CHARACTERIZATION OF GENE FUNCTIONS, THAT HAS BEEN SUCCESSFULLY USED IN OTHER INSECTS, IS GENE SILENCING THROUGH RNA INTERFERENCE (RNAI). SOME STUDIES HAVE HIGHLIGHTED THE DIFFICULTY OF IMPLEMENTING RNAI IN APHIDS USING STANDARD TECHNIQUES BASED ON PROVIDING A DSRNA COMPLEMENTARY OF A FRAGMENT OF THE TARGET GENE BY MEANS OF ARTIFICIAL DIETS OR THROUGH MICROINJECTION. THE CRISPR / CAS METHODOLOGY IS ALSO BEING USED SUCCESSFULLY IN STUDIES ON GENE FUNCTIONS OF DIFFERENT INSECTS. IN THIS PROJECT WE PROPOSE THE DEVELOPMENT OF TWO TYPES OF TOOLS TO STUDY GENE FUNCTIONS IN APHIDS. ON ONE SIDE, THIS PROJECT PROPOSES AN ALTERNATIVE RNAI METHODOLOGY WHICH CONSISTS IN PROVIDING A CONTINUOUS SUPPLY OF THE DSRNA REQUIRED TO TRIGGER THE RNAI BY INCLUDING IT IN A PLANT VIRUS THAT INFECTS THE PLANT THE APHID NATURALLY FEEDS ON. THIS TECHNIQUE, CALLED VIGS (VIRUS INDUCED GENE SILENCING), IS A TOOL SUCCESSFULLY USED IN THE SILENCING OF PLANT GENES. SECONDLY, WE INTEND TO DEVELOP THE CRISPR / CAS METHODOLOGY IN APHIDS. IN ADDITION TO INVESTIGATING THE EXTENSION OF THESE TECHNIQUES TO APHIDS, WE WILL INVESTIGATE THE ROLE OF CANDIDATE GENES THAT WE HAVE IDENTIFIED SO FAR IN THE PROCESSES IN WHICH THEY ALLEGEDLY PARTICIPATE. IN A COLLATERAL WAY, WE INTEND TO EVALUATE THE USEFULNESS OF SILENCING GENES INVOLVED IN THE SYNTHESIS OF CAROTENOIDS, WHICH ARE EXCLUSIVE TO APHIDS, IN THE CONTROL OF THEIR POPULATIONS. THE SUCCESS OF THE PROJECT WILL PROVIDE A TOOL TO STUDY MANY APHID GENES OF INTEREST AND A NEW AND SAFE PEST CONTROL STRATEGY BASED ON TRANSGENIC PLANTS FOR FRAGMENTS OF APHID GENES. (English)
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Paterna
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Identifiers
PGC2018-100691-B-I00
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