Análisis NGS de Patógenos

Resumen Ejecutivo: En Ecuador, debido tanto a su megadiversidad como al reciente incremento y modernización de las investigaciones científicas, así como de las técnicas de procesamiento de información, en los últimos años se han venido acumulando datos biológicos de diversa índole (biomédicos, biotecnológicos, ecológicos, agronómicos, etc.). Esta gran cantidad, heterogeneidad y fragmentación de los datos producidos a nivel nacional, dificulta su procesamiento para producir información y conocimiento relevante y no-redundante y generar soluciones a los problemas biológicos presentes en el país.

Así, se pueden conocer mejor sistemas biológicos a nivel de genómica estructural y funcional, encontrar patrones, generar modelos (epidemiológicos, de redistribución de poblaciones por cambio climático, metabolómicos), planificar el manejo de especies invasoras, o de áreas o reservas naturales, generar datos fundamentales para la implementación de áreas con diferentes usos, etc.

Por lo tanto, el desarrollo eficiente de una infraestructura bioinformática es especialmente relevante para el Ecuador debido a su alta riqueza biológica. La propuesta que presentamos pretende optimizar a futuro el estado actual de la producción, procesamiento y organización de los datos biológicos a escala nacional, con los propósitos prácticos descritos. Se ha pensado en integrar la infraestructura técnica y científica con la que ya está empezando a contar el país, fundamentalmente:

  • Infraestructura de computación y comunicación con la que cuenta la Red CEDIA.
  • Las recientemente creadas Redes:
  • REDU REBIN, una red de Bioinformática a nivel nacional en la que participan, entre otras, las instituciones adscritas a la propuesta que presentamos, e integrada por investigadores especialistas o interesados en Bioinformática residentes en el país. Web en construcción.
  • BIOALI CYTED (www.bioali.es), una red internacional para la implementación de estudios ‘ómicos’ (conjuntos de datos de la totalidad de distintos sistemas biológicos) en programas de mejora vegetal.
  • Sendos clusters de computación con los que cuentan las universidades ESPE y ESPOL, cada uno con sus especificidades y capacidades.
  • La plataforma de secuenciación de siguiente generación con que cuenta ESPOL, única púbica en el país, a partir de la cual también se tiene acceso a bases de datos y modernas herramientas bioinformáticas.

A partir de estas capacidades locales, la presente propuesta pretende aportar el impulso inicial de futuras redes integradoras y optimizadoras de recursos técnicos y humanos en bioinformática y bioestadística (herramientas transversales en las ciencias biológicas), extendiendo la colaboración a todo el ámbito nacional y, en un futuro, regional, generando espacios de encuentro que permitan también docencia y capacitación.

Para ello, hemos construido una propuesta piloto, basada en dos subproyectos en torno a una temática concreta: análisis de datos ómicos de interacción patógenos-hospederos en algunos de los sistemas de producción más importantes del Ecuador. Los resultados del proyecto contribuirán al desarrollo de estrategias y planes de prevención, contención, tratamiento y mitigación, incluyendo mejoramiento genético y salud agrícola y animal integral, aportando a la economía y a la conservación y generación de empleos.

Objetivos General: Impulsar en Ecuador la capacidad de investigación y de trabajo en redes en el ámbito de la Bioinformática, aplicados a estudios ómicos concretos: genómica y transcriptómica de las interacciones parásito-huésped eucariota en dos estudios piloto.

Objetivos Específicos:

  • Caracterizar organismos patógenos utilizando datos ómicos y relacionarlos con virulencia.
  • Establecer la interacción patógeno-hospedero a través de la interpretación de datos genómicos y transcriptómicos.
  • Establecer la estructura de la cápside de virus RNA de plantas a partir de datos transcriptómicos.
  • Establecer posibles cambios metabolómicos a partir de los cambios en el transcriptoma del hospedero babaco.
  • Analizar aspectos de evolución molecular.
  • Desarrollar en el país un prototipo de sistema público de análisis de secuencias poliméricas utilizando herramientas de software libre ya disponibles que soportarán la investigación; el modelo incluye el hardware e infraestructura de conectividad existentes en CEDIA, ESPE y ESPOL, que podrán ir evolucionando y adaptándose a las necesidades que surjan.
  • Extender, a futuro, el intercambio de recursos bioinformáticos a nivel nacional y supranacional.

Instituciones Participantes:

ESPE, ESPOL, USFQ, UNEMI.

Participantes:

Director del proyecto Carlos Noceda Alonso.

  • Carlos Noceda Alonso
  • Francisco Javier Flores Flor
  • Cristian Peña
  • Luis Enrique Trujillo Toledo
  • Mónica Jadán Guerrero
  • Karina Proaño Tuma
  • Enrique Peláez Jarrin
  • Bonny Bayot
  • Washington B. Cárdenas
  • Sixto García
  • Daynet Sosa del Castillo
  • Leda Restrepo Cardona
  • Gabriela Maridueña
  • Ismael Valderrama Saltos
  • Nardy Diez García
  • Miguel Angel Méndez
  • Jessenia del Pilar Cárdenas Cobo
  • Simón Pérez Martínez
  • Mirella Correa Peralta
  • Rafael Seleyman Lazo Sulca
  • Oscar Dario León Granizo

Presupuesto adjudicado: $53159

Estado del proyecto: En ejecución.