Congruence between starch gel and polyacrylamide gel electrophoresis in detecting allozyme variation in pulmonate land slugs

The predominantly selfing slug species Arion (Carinarion) fasciatus, A. (C.) silvaticus and A. (C.) circumscriptus are native in Europe and have been introduced into North America, where each species consists of a single, homozygous multilocus genotype (strain), as defined by starch gel electrophoresis (SGE) of allozymes. In Europe, the “one strain per species” hypothesis does not hold since polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) of allozymes uncovered 46 strains divided over the three species. However, electrophoretic techniques may differ in their ability to detect allozyme variation. Therefore, several Carinarion populations from both continents were screened by applying the two techniques simultaneously on the same individual slugs and enzyme loci. SGE and PAGE yielded exactly the same results, so that the different degree of variation in North American and European populations cannot be attributed to differences in resolving power between SGE and PAGE. We found four A. (C.) silvaticus strains in North America indicating that in this region the “one strain per species” hypothesis also cannot be maintained. Hence, the discrepancies between previous electrophoretic studies on Carinarion are most likely due to sampling artefacts and possible founder effects.

Phosphoglucose isomerase variability of Cerastoderma glaucum as a model for testing the influence of environmental conditions and dispersal patterns through quantitative ecology approaches

Extreme conditions of coastal lagoons could directly modify the genetic patterns of species. The aim of this work was to investigate the influence of environmental conditions and small scale dispersal patterns on the phosphoglucose isomerase (PGI*) genetic variability of Cerastoderma glaucum from the Mar Menor coastal lagoon. For this purpose, 284 cockles were collected around the perimeter of the lagoon. Vertical polyacrylamide gel electrophoresis was used to scan for PGI* polymorphisms, giving a total of seven alleles. The spatial genetic distribution of the PGI* variability, which seems to be marked by the main circulation in the lagoon, discriminates four hydrological basins. In the central basin, a gradient of allelic composition reflects the circulation forced by the dominant winds and the main channel communicated to the open sea. This result is well supported by the salinity GAM model that defines this gradient. The other three basins are defined by the distribution of fine sand in a more complex model that tries to explain the isolation of the three sites localized inside these basins. The southern, western and northern basins show the lowest degree of interconnection and are considered the most confined areas of the Mar Menor lagoon. This situation agrees with the confinement theory for benthic assemblages in the lagoon. The greater degree of differentiation seen in the Isla del Ciervo population is probably due to recent human intervention on the nearby Marchamalo channel, which has been drained in recent years thus altering the influence of the Mediterranean Sea on the southern basin.

Production and characterisation of gilthead sea bream (Sparus auratus) recombinant parathyroid hormone related protein.

The production and puriWcation of gilthead sea bream recombinant parathyroid hormone related protein [sbPTHrP(1–125)] using an Escherichia coli system and one step puriWcation process with continuous elution gel electrophoresis is reported. The cDNA encoding sbPTHrP(1–125) was cloned into a prokaryotic expression vector pET-11a. The recombinant plasmid was used to transfect E. coli BL21(DE3) pLysS and sbPTHrP(1–125) synthesis was induced by addition of 1mM isopropyl- -D-thiogalactopyranoside. The rapid one step isolation method gave pure sbPTHrP(1–125) as judged by SDS–PAGE and yielded up to 40mg/L of culture medium (3.3mg protein/g of bacteria). The bioactivity of recombinant sbPTHrP(1–125) assessed using an in vitro scale bioassay was found to be equipotent to PTHrP(1–34) in stimulating cAMP accumulation. Assessment of the immunological reactivity of the isolated protein by Western blot revealed it cross-reacts with antisera speciWc for the N-terminal and C-terminal region of PTHrP. In a radioimmunoassay speciWc for piscine N-terminal (1–34 aa) PTHrP, the recombinant sbPTHrP(1–125) was equipotent with PTHrP(1–34) in displacing labelled 125I-PTHrP(1–36) PTHrP from the antisera. The availability of recombinant sbPTHrP will allow the development of region speciWc assays and studies aimed at deWning post-secretory processing of this protein and its biological activity in Wsh.

Automatic processing of bidimensional images of ''omic'' expression blobs

In this work, a comprehensive review on automatic analysis of Proteomics and Genomics images is presented. Special emphasis is given to a particularly complex image produced by a technique called Two-Dimensional Gel Electrophoresis (2-DE), with thousands of spots (or blobs). Automatic methods for the detection, segmentation and matching of blob like features are discussed and proposed. In particular, a very robust procedure was achieved for processing 2-DE images, consisting mainly of two steps: a) A very trustworthy new approach for the automatic detection and segmentation of spots, based on the Watershed Transform, without any foreknowledge of spot shape or size, and without user intervention; b) A new method for spot matching, based on image registration, that performs well for either global or local distortions. The results of the proposed methods are compared to state-of-the-art academic and commercial products.

Extração e estudo das proteínas da goma da alfarroba com vista à sua clarificação

O objectivo primordial deste trabalho foi efectuar a extracao e o estudo das proteinas da Goma da Alfarroba ou Locust Bean Gum (LBG) com vista a sua clarificacao e purificacao. Para atingir este objectivo em primeiro lugar estudou-se o teor de etanol que se deveria utilizar numa suspensao aquosa de LBG, uma vez que a LBG e um polissacarido que hidrata facilmente com agua e consequentemente origina solucoes altamente viscosas que impossibilitam a realizacao de tecnicas de extracao de proteinas. Para isso estudou-se o comportamento da LBG em suspensoes aquosas com 10% (p/v) de LBG e diferentes concentracoes de etanol, designadamente 10% (v/v), 20% (v/v), 30% (v/v) e 40% (v/v). Com este estudo concluiu-se que seria necessario utilizar uma concentracao de 40% (v/v) de etanol a 96% em cada suspensao de LBG a 10% (p/v) para conseguir evitar a sua hidratacao excessiva. Assim, todas as extracoes neste trabalho foram realizadas de acordo com estas condicoes. Posteriormente com vista a extracao das proteinas da LBG testaram-se diferentes tratamentos, designadamente tratamentos alcalinos, acidos e com detergentes. Segundo a bibliografia consultada para os tratamentos alcalinos, realizaram-se estas extracoes com hidroxido de sodio (NaOH) com concentracoes de 0,025 M, 0,05M, 0,1M e 0,2M. Estes tratamentos foram iniciados com uma concentracao de NaOH a 0,2M, contudo apos analise dos resultados verificou-se que esta originou uma LBG com uma coloracao mais amarela do que a LBG bruta (inicial) apresentava. Sendo a ideia final a clarificacao da goma este nao foi um resultado desejavel e como tal testaram-se concentracoes inferiores de NaOH, acima referidas. No final concluiu-se que todas estas extracoes efetuadas com NaOH originavam uma LBG mais amarela do que a LBG bruta e que assim este nao seria o tratamento mais adequado para o objectivo pretendido. Como tal prosseguiram-se os estudos com um tratamento acido, que atraves de consulta bibliografica se iniciou com acido sulfurico (H2SO4). O tratamento acido iniciou-se com uma concentracao de H2SO4 de 0,1M, testando-se posteriormente tambem uma extracao com H2SO4 com concentracao de 0,05M. No final destas extracoes verificou-se que a LBG obtida em ambas apresentava uma coloracao mais clara do que a LBG bruta, o que representava, numa primeira analise, um bom resultado. Por fim efectuaram-se extracoes solido-liquido com diferentes detergentes, designadamente com Tween 20, Tween 40, Tween 60, Tween 65, Tween 80, Tween 85, Triton X-100, Triton X-114 e SDS todos a uma concentracao de 0,1% (v/v) a excepcao do Tween 65 em que foi utilizada uma concentracao de 0,1% (p/v), porque a temperatura ambiente este detergente e solido. No final destas extracoes concluiu-se que na maioria dos casos a LBG apresentava uma coloracao mais clara do que a LBG bruta. Para quantificar as proteinas extraidas atraves de cada um dos tratamentos acima mencionados utilizaram-se dois metodos, o metodo de Bradford para quantificar as proteinas presentes nos sobrenadantes das extracoes e o metodo de Kjeldahl para quantificar as proteinas ainda presentes na LBG apos as extracoes. Analisando os resultados obtidos por estes metodos concluiu-se que a extracao efetuada com Tween 80, em que se efectuou uma lavagem adicional a LBG durante a filtracao com uma solucao de agua destilada e etanol a 40% (v/v), foi a que apresentou melhores resultados. Assim, foi com esta amostra proteica que se prosseguiram os estudos as proteinas. Para realizar os estudos as proteinas extraidas efectuou-se uma eletroforese em SDS-PAGE (sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis) com o intuito de verificar o estado da amostra. Analisando os geles obtidos constatou-se que a amostra se encontrava em boas condicoes. Deste modo realizou-se uma eletroforese bidimensional (2 – D) das proteinas extraidas da LBG. Nesta tecnica, como se desconheciam que tipo de proteinas se encontravam presentes na amostra utilizou-se uma banda de pH para a Focagem Isoelectrica (1a Dimensao) entre 3 e 10 e a separacao por Peso Molecular (2a Dimensao) foi efetuada em SDS-PAGE. Analisando os geles obtidos concluiu-se que a maioria das proteinas presentes nesta amostra apresentam pontos isoelectricos na gama de pH entre 5 e 6 e tem pesos moleculares entre 40 e 60 kDa. Pode-se entao concluir que o objectivo deste trabalho foi apenas parcialmente atingido uma vez que se conseguiu extrair e estudar algumas das caracteristicas das proteinas presentes na LBG, mas nao se alcancou a sua clarificacao.