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Grupo de Biología y Toxicología Ambiental

El objetivo básico de la monitorización ambiental y la evaluación del riesgo ecológico es detectar el impacto a nivel de organismo y predecir el efecto adverso de los tóxicos ambientales en las poblaciones, comunidades y ecosistemas.

En el Grupo de Biología y Toxicología Ambiental (Ref. GI47) nos proponemos caracterizar el mecanismo de interacción de un amplio espectro de compuestos catalogados como disruptores endocrinos (EDCs) con el sistema endocrino de invertebrados a nivel de organismo, centrándonos en el análisis de los cambios en la expresión del genoma y las alteraciones epigenéticas inducidas, buscando rutas comunes de señalización, dianas de acción y potenciales biomarcadores, con la finalidad de aportar nuevos elementos de evaluación de este tipo de contaminantes en las poblaciones naturales de invertebrados de ecosistemas acuáticos.

Puesta de huevos de C. riparius Larva acuática de cuarto estadio de C. riparius y detalles de cabeza (dorsal y ventral) Macho adulto de C. riparius (cortesía de Lord V - http://www.flickr.com/photos/lordv/)

El organismo seleccionado para este estudio es Chironomus riparius, especie de referencia en ecotoxicología acuática, con dimorfismo sexual en fase adulta. La mayor parte de los trabajos se llevan a cabo en cultivos de laboratorio, aunque el Grupo cuenta también con una línea de investigación con poblaciones naturales, para lo cual se realizan muestreos periódicos en distintos ríos de Galicia en colaboración con la Estación de Hidrobioloxía «Encoro do Con» (EHEC).

Medición de actividad enzimática en laboratorio Muestreo de larvas de C. riparius en poblaciones naturales

Los compuestos seleccionados se encuentran en la lista prioritaria de EDCs elaborada por la UE, son diversos en cuanto a su estructura química y cubren un amplio campo de aplicaciones (plastificantes, filtros UV, pesticidas, fungicidas, etc.).

OBJETIVOS DE INVESTIGACIÓN

  1. Analizar los efectos toxicogenómicos mediante los cambios inducidos en la regulación de genes directa o indirectamente relacionados con las rutas endocrinas, la reproducción y el desarrollo, para comprender los mecanismos de acción de estos compuestos, caracterizar los procesos fisiológicos implicados e identificar biomarcadores para su evaluación.
  2. Caracterizar los efectos epigenéticos a través de las alteraciones en el nivel y los patrones de metilación del DNA y de las histonas, para interpretar posibles efectos a largo plazo y/o transgeneracionales de gran relevancia a nivel poblacional.
  3. Validar biomarcadores moleculares en ecosistemas naturales mediante el estudio en poblaciones de campo expuestas a mezclas de contaminantes, para diseñar protocolos de monitorización ecotoxicológica, aspecto que resulta de gran trascendencia a la hora de evaluar el impacto ambiental de estos compuestos.

TÉCNICAS DE LABORATORIO PRINCIPALES

  • Estudios de letalidad / supervivencia (NOEC, LOEC, ECx)
  • Clonaje y secuenciación de ADN
  • RT-PCR convencional
  • RT-PCR en tiempo real
  • Análisis de expresión génica
  • Medida de actividades enzimáticas
  • Ensayo cometa (genotoxicidad)
  • Hibridación In Situ Fluorescente (FISH) sobre cromosomas politénicos
  • Western Blot
  • Northern Blot
  • Análisis de deformaciones mandibulares
  • Microscopía óptica de campo claro
  • Microscopía óptica de fluorescencia
  • Microscopía láser confocal
Cromosoma politénico de C. riparius teñido con orceína Marcaje fluorescente contra híbridos ADN-ARN en cromosomas politénicos de C. riparius (Planelló et al. 2007) Evaluación del daño genotóxico mediante el ensayo cometa

PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN RECIENTES

  • 2016-2018. Ecotoxicología y cambio climático: estandarización de bioensayos toxicogenómicos en invertebrados. Ministerio de Economía y Competitividad (CTM2015-64913-R). Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED), Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA).
  • 2013-2015. Ecotoxicología de disruptores endocrinos en invertebrados acuáticos: efectos genéticos y epigenéticos. Ministerio de Economía y Competitividad (CTM2012-37547). Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED), Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA).
  • 2010-2012. Evaluación del impacto de disruptores endocrinos ambientales en invertebrados bénticos. Identificación de biomarcadores moleculares por medio de tecnologías genómicas en Chironomus riparius como especie modelo en toxicología acuática. Ministerio de Ciencia e Innovación (CTM2009-07189). Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED).
  • 2007-2009. Caracterización de biomarcadores de ecotoxicidad acuática en el organismo de referencia Chironomus riparius frente a metales y compuestos orgánicos disruptores endocrinos. Ministerio de Educación y Ciencia (CTM2006-12479/TECNO). Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED).
  • 2006-2008. Efecto citotóxico de metales pesados y disruptiores endocrinos en Chironomus riparius, organismo de referencia en estudios de ecotoxicidad acuática. Vicerrectorado de Investigación UNED.

COMPONENTES DEL GRUPO

COLABORADORES