Bolsas TFM | JAE Intro ICUs 2023

Supervisan: Antonio Figueras (antoniofigueras@iim.csic.es), Beatriz Novoa (beatriznovoa@iim.csic.es), David Villegas (dvillegas@iim.csic.es) y Alexandre Alonso (alex@iim.csic.es)

Grupos: Inmunología y Genómica & Ecología y Recursos Marinos

Código: IIM-15

Los estudios en el campo de la inmunología ecológica, dirigidos a examinar la función inmune en el contexto de la evolución y la ecología, pueden tener implicaciones importantes para la salud pública. Se puede aprender mucho de los mecanismos de defensa inmunitaria de modelos animales no tradicionales.

La raya (Raja undulata) es un elasmobranquio costero distribuido desde el sur de Irlanda e Inglaterra hasta Senegal, con preferencia por hábitats someros y fondos arenosos. La R. undulata está clasificada como "Casi Amenazada" en Europa por la UICN. En el noroeste de España es la raya más común capturada por la flota artesanal. Actualmente se está investigando, mediante telemetría acústica, la ecología espacial de una población local de Raja undulata dentro del Parque Nacional das Illas Atlánticas de Galicia .

Los elasmobranquios son únicos porque son filogenéticamente el grupo de vertebrados más primitivo que posee un sistema inmunológico adaptativo. En los tiburones y en particular en la raya se desconoce, el papel que desempeña el microbioma en la salud del huésped y la investigación sobre el tema es escasa.

El trabajo de esta oferta se llevará a cabo empleando muestras obtenidas en los muestreos del proyecto sobre esta especie actualmente en desarrollo (Proyecto CONECTEE).  La aplicación de metodologías de metatranscriptómica, permitirá conocer el transcriptoma y el microbioma basal de esta especie. Este trabajo incrementará el conocimiento de la biología y ecología de esta raya, y proporciona información sobre la relación entre estado transcriptómico basal, el microbioma y la ecología espacial, así como los factores ambientales.

Requisitos: Las personas solicitantes deben estar en posesión del Grado o licenciatura en Biología o Ciencias del Mar y no deben haber iniciado el Trabajo de Fin de Máster (TFM).

GPA mínima (Nota Media de Grado sobre 10): 8.00

Supervisan: Juan José Rodríguez Herrera (juanherrera@iim.csic.es), José Manuel Fernández Babarro (jbabarro@iim.csic.es) y Alejandro Garrido Maestu (alejandro.garrido@inl.int)

Grupos: Microbiología y Tecnología de Productos Marinos & Ecofisiología, Biomarcadores y Gestión Sostenible de Bivalvos.

Código: IIM-16

Los vertidos de aguas residuales provocan la bioacumulación de patógenos y contaminantes en bivalvos, pudiendo causar problemas de seguridad alimentaria. Consiguientemente, las zonas de cultivo están sujetas a vigilancia sanitaria por muestreo de los propios moluscos, pero esto conlleva serias limitaciones asociadas a la baja frecuencia con que se realizan. En cambio, una monitorización continua de la carga microbiana contaminante en el medio circundante permitiría predecir eventos de contaminación y salvaguardar la seguridad alimentaria. Con este objeto se propone una prueba concepto dirigida a vincular la contaminación fecal en el medio marino y en bivalvos.

La persona becada participaría en la caracterización de las dinámicas de bioacumulación y eliminación de Escherichia coli en mejillones, en escenarios que simulen vertidos de aguas residuales. Para ello se realizarán ensayos experimentales en una instalación piloto en los que dosificará esa bacteria. Los parámetros ambientales se monitorizarán de modo continuo y, periódicamente, se analizarán microbiológicamente los animales y el agua en la que se encuentran, así como la respuesta fisiológica y metabólica de los mejillones. Además, se desarrollará un método para monitorizar E. coli basado en la degradación de un sustrato específico de esta bacteria, enfocando su optimización a reducir el tiempo de detección para poder cumplir el objetivo de monitorización en continuo.

Esto le supondrá una primera aproximación a la microbiología ambiental y alimentaria, por un lado, y a la fisiología de bivalvos, por otro, adquiriendo conocimientos en diseño de experimentos, discusión científica y el funcionamiento de instalaciones experimentales a escala piloto.

Requisitos: Las personas solicitantes deben estar en posesión del Grado o Licenciatura en Ciencias Biológicas, Ciencias del Mar o Biotecnología, y no deben haber iniciado el Trabajo de Fin de Máster.

GPA mínima (Nota Media de Grado sobre 10): 8.00

Supervisan: José Manuel Fernández Babarro (jbabarro@iim.csic.es) , Laura G. Peteiro (lpeteiro@iim.csic.es) y Miguel Gil Coto (mgilcoto@iim.csic.es)

Grupos: Ecofisiología, Biomarcadores y Gestión Sostenible de Bivalvos & Procesos Oceánicos en Cambio Global 

Código: IIM-17

La reproducción del mejillón es un evento natural y necesario de expulsión de gametos sexuales (masculinos y femeninos) al medio para su posterior fecundación. El proceso de desove representa un momento de vulnerabilidad, con la exposición de tejidos blandos a predadores, pero es un proceso fisiológico natural y periódico. De esta capacidad reproductiva depende el abastecimiento de la semilla de mejillón en la franja litoral y/o en colectores situados en la propia batea de cultivo donde se fijan las larvas después de su vida pelágica.

En la actualidad, existen sistemas de monitoring de alta frecuencia y no invasivos (llamado, por sus siglas en inglés, HFNI) que permiten caracterizar los ciclos de apertura-cierre valvar de los bivalvos con gran detalle como indicador del comportamiento en relación a numerosas funciones vitales del organismo (fisiología) así como respecto a cambios abióticos y biológicos del medio.

El desarrollo inicial de este monitoring ha permitido determinar que el mejillón en situación de cultivo mantiene sus valvas abiertas la mayor parte del tiempo (98%) aun habiendo una elevada variabilidad en el medio abiótico (temperatura, salinidad, disponibilidad de alimento…).

El trabajo desarrollado en este proyecto pretende caracterizar el comportamiento valvar del mejillón durante los eventos de desove con una señal específica que permita usar esta tecnología como sistema de alerta temprana, así como determinar la incidencia de factores ambientales clave (temperatura y disponibilidad de alimento) en la reproducción y el desove, y posibles disrupciones en este proceso reproductivo. Disrupciones que pueden afectar a la eficiencia de la reproducción y del desove, así como al posterior reclutamiento de poblaciones naturales por parte de la industria acuícola.

Requisitos: Las personas solicitantes deben estar en posesión del Grado o Licenciatura en Ciencias del Mar, Biología o Ciencias Ambientales. No deben haber iniciado su Trabajo de Fin de Máster (TFM).

GPA mínima (Nota Media de Grado sobre 10): 8.00

Supervisan: Josep Rotllant Moragas (rotllant@iim.csic.es ) y Xosé Antón Vázquez Álvarez (jvazquez@iim.csic.es)

Grupos: Laboratorio de Biotecnología Acuática & Reciclado y Valorización de Residuos

Código: IIM-18

El objetivo de este trabajo es evaluar el uso de hidrolizados enzimáticos de proteínas (FPH) obtenidos a partir de desechos y subproductos de pescado como nuevos ingredientes para reemplazar la harina de pescado y poder utilizarlos en la formulación de piensos más sostenibles y eficientes dirigidos al cultivo intensivo de las principales especies de peces como son el rodaballo, la lubina o la dorada.

Los FPH recientemente comenzaron a usarse para mejorar el crecimiento de diferentes especies de peces con resultados notables, pero aún no se han producido, probado y evaluado con un enfoque multidisciplinar que incluye la aplicación de técnicas fisiológicas, ingeniería química, bioquímica, biología molecular y técnicas metagenómicas de última generación.

El enfoque que se está desarrollando desde el IIM, en colaboración con la UVigo, IEO-CSIC y la USC, incluye la producción de los FPH y la respuesta integrada del cultivo de rodaballo a estos hidrolizados, basándose en aspectos como la apetencia, los perfiles nutricionales, el crecimiento animal, la integridad del tracto digestivo y la caracterización de la microbiota intestinal.

Requisitos: Las personas solicitantes deben estar en posesión del Grado o Licenciatura en Biología, Biotecnología, Química, Bioquímica o Ingeniería y no deben haber iniciadoel Trabajo de Fin de Máster.

GPA mínima (Nota Media de Grado sobre 10): 7.00

Supervisan: Josep Rotllant (rotllant@iim.csic.es) y Miguel Planas (mplanas@iim.csic.es)

Grupos:  Laboratorio de Biotecnología Acuática & Ecología y Recursos Marinos.

Código: IIM-19

Los animales y las plantas son, en si mismos, hábitats para muchas comunidades microbianas. Éstos hábitats son temporales y sufren cambios drásticos cuando estos huéspedes mueren. Cuando los microbios se asocian con huéspedes vivos tienen acceso privilegiado a la materia orgánica del huésped fallecido, lo que puede llevar a que los microbios adopten estilos de vida oportunistas y adaptables.

En este estudio, investigaremos la dinámica temporal de la microbiota del pulpo común, rastreando los cambios en su comunidad microbiana durante el período de senescencia del pulpo, cuándo las hembras mueren poco después del apareamiento. Para comprender este proceso, es necesario comprender la diversidad genética, fisiológica, metabólica y especialmente ambiental impartida y compartida por los microorganismos que cohabitan.

La diversidad espacial y temporal sustancial de los microbiomas animales no solo es dinámica sino a menudo predecible, lo que los convierte en indicadores potenciales de varios factores intrínsecos y extrínsecos. Estos microorganismos influyen, por un lado, en la predisposición a la salud y la enfermedad y, por otro lado, juegan un papel fundamental en el proceso de descomposición.

Por tanto, la hipótesis que exploraremos en este proyecto es que el período que rodea la muerte del huésped juega un papel importante en la ecología de la microbiota del huésped y en la evolución tanto del huésped como de sus microorganismos.

Requisitos: Las personas solicitantes deben estar en posesión del Grado o Licenciatura en Biología, Biotecnología, Química, Bioquímica, Ciencias del Mar o Ingeniería y no deben haber iniciado el Trabajo de Fin de Máster.

GPA mínima (Nota Media de Grado sobre 10): 7.00

Supervisan: Eva Balsa Canto (ebalsa@iim.csic.es), Antonio Figueras (antoniofigueras@iim.csic.es) y Beatriz Novoa (beatriznovoa@iim.csic.es)

Grupos: Biosistemas e Ingeniería de Bioprocesos & Inmunología y Genómica.

Código: IIM-20

Los hemocitos están presentes en todas las cavidades de los invertebrados marinos por los que circula la hemolinfa. Los hemocitos desempeñan funciones tanto en los procesos fisiológicos (p. ej., la digestión y la formación de la cubierta) como en las funciones inmunitarias (p. ej., la fagocitosis, la síntesis de efectores inmunitarios y la modulación de las respuestas inmunitarias), hasta el punto en que la hemolinfa y los hemocitos internos de bivalvos están casi libres de bacterias.

En mejillón hemos descrito cómo los hemocitos pueden migrar a los espacios intervalvares que son esencialmente agua de mar¹. En este ambiente delimitado por las conchas, habitan bacterias y otros pequeños eucariotas. Usaremos modelos matemáticos para descifrar la dinámica de las interacciones de las bacterias con las células del mejillón en el líquido intervalvar y la hemolinfa.

El modelado se abordará a nivel de población, utilizando modelos ecológicos para identificar tipos de interacciones (cooperativas o antagónicas). Proponemos identificar los miembros centrales del microbioma y construiremos modelos matemáticos ecológicos (tipo Lotka-Volterra generalizado) para contextualizar los datos metagenómicos obtenidos en laboratorio en diversas condiciones.

Como resultado, obtendremos información preliminar sobre los tipos de interacciones de las especies bacterianas seleccionadas y el huésped. Todo ello conducirá a desarrollos posteriores en los que abordaremos modelos metabólicos a escala genómica.

(1) Panebianco, A. et al. Mytilus galloprovincialis releases immunologically functional haemocytes to the intervalvar space in response to tissue injury and infection. Fish Shellfish Immunol. 138, 108806 (2023).

Requisitos: Las personas solicitantes deben estar en posesión del Grado o Licenciatura en Biotecnología, Ingeniería Biológica o Ingeniería de Bioprocesos y no deben haber iniciado el Trabajo de Fin de Máster.

GPA mínima (Nota Media de Grado sobre 10): 7.50

Supervisan: Miriam García Rodríguez (miriamr@iim.csic.es) y Xosé Antón Vázquez Álvarez (jvazquez@iim.csic.es) .

Grupos: Biosistemas e Ingeniería de Bioprocesos & Reciclado y Valorización de Residuos, 

Código: IIM-21

Este trabajo pretende desarrollar herramientas tanto experimentales como teóricas que nos permitan mejorar el conocimiento de las resistencias bacterianas a compuestos de diferente estructura química. Empleando bacterias patógenas subrogadas de la industria alimentaria, como E. coli, se trabajará en la ejecución de experiencias de inactivación bacteriana y de selección de estirpes bacterianas persistentes a diferentes biocidas y antibióticos.

Para ello se ensayarán cultivos de inhibición del crecimiento bacteriano a esos tóxicos: Se operará tanto en modo discontinuo, a escalas de microplaca y matraz, como en modo continuo, utilizando un morbidostato diseñado específicamente para este propósito. Se cuantificará la respuesta bacteriana mediante densidad óptica, conteo de colonias viables en placas y determinación de mortalidades y tamaños celulares mediante citometría de flujo.

Además, se llevará a cabo un modelando matemáticamente de las respuestas con el fin de establecer protocolos óptimos de desinfección en el ámbito de la industria alimentaria. En este último caso se pretende la incorporación de tales herramientas matemáticas en un software “amigable” de diseño propio y su validación en la formulación de gemelos digitales de interés industrial en procesos de descontaminación bacteriana.

Requisitos: Las personas solicitantes deben estar en posesión del Grado o Licenciatura en Biotecnología, Ingeniería Química, Química o Bioquímica y no deben haber iniciado el Trabajo de Fin Máster.

GPA mínima (Nota Media de Grado sobre 10): 7.00

Supervisan: Ángel F. González (afg@iim.csic.es) y Xosé Antón Álvarez Salgado (xsalgado@iim.csic.es)

Grupos:  Ecología y Recursos Marinos & Laboratorio de Geoquímica Orgánica

Código: IIM-22

Los factores responsables del éxito del reclutamiento en los cefalópodos dependen principalmente de las interacciones entre las fases de masa de huevos, subadultos recién nacidos y pre-reclutados y el entorno físico y biológico que prevalece durante cada fase. Por lo tanto, se debe enfatizar los censos de paralarvas, ya que son fundamentales para estudiar la distribución, biología, áreas de desove y estructura poblacional de los cefalópodos. Sin embargo, las muestras relativamente pequeñas obtenidas y sus distribuciones irregulares seguían siendo las principales limitaciones en los estudios de paralarvas silvestres.

A finales de los 90 y principios de los 2000, los estudios directos de paralarvas planctónicas y su respuesta a la variación oceanográfica eran escasos en comparación con otras larvas de invertebrados y peces. Los estudios más completos de la historia de vida temprana de los cefalópodos se llevaron a cabo en aguas japonesas, y en el Atlántico noroccidental, donde se encuentra la mayor abundancia de especies planctónicas. Desde entonces, los estudios realizados en Galicia supusieron una de las principales aportaciones a nivel mundial sobre la comprensión de la relación entre los parámetros oceanográficos y las larvas de cefalópodos, especialmente Octopus vulgaris.

 Durante las dos últimas décadas hemos liderado siete proyectos multidisciplinares que proporcionaron los primeros datos de los marcos meteorológicos, físicos y biogeoquímicos en el hábitat de las paralarvas de cefalópodos, en una zona de importancia pesquera (caladero de las Islas Cíes, frente a la Ría de Vigo). Los muestreos oceanográficos y biológicos realizados durante estos proyectos se realizaron en colaboración con numerosos investigadores nacionales e internacionales, lo que permitió desentrañar algunos aspectos de la relación entre las primeras etapas de vida de los cefalópodos y los parámetros físicos, químicos y biológicos en una de las principales regiones pesqueras de Europa. Una de las piezas a completar dentro de la ecología del pulpo es la fase previa al asentamiento de las larvas de pulpo y su marco oceanográfico.

La persona a incorporar se encargará de analizar y correlacionar la abundancia y de las muestras de pulpo y de zooplancton obtenidas durante la campaña ECOSUMA a bordo del Sarmiento de Gamboa, incluidos los parásitos que se encuentren en ellas, con las condiciones oceanográficas que prevalecieron durante el periodo de estudio. Por otra parte, contribuirá a la biobancarización de estas muestras y sus datos asociados.

Requisitos: Las personas solicitantes deben de estar en posesión del Grado en Biología o del Grado en Ciencias del Mar.

GPA mínima (Nota Media de Grado sobre 10): 7.50