Proteomic analysis of peach fruit mesocarp softening and chilling injury using difference gel electrophoresis (DIGE)

Background: Peach fruit undergoes a rapid softening process that involves a number of metabolic changes. Storing fruit at low temperatures has been widely used to extend its postharvest life. However, this leads to undesired changes, such as mealiness and browning, which affect the quality of the fruit. In this study, a 2-D DIGE approach was designed to screen for differentially accumulated proteins in peach fruit during normal softening as well as under conditions that led to fruit chilling injury. Results:The analysis allowed us to identify 43 spots -representing about 18% of the total number analyzed- that show statistically significant changes. Thirty-nine of the proteins could be identified by mass spectrometry. Some of the proteins that changed during postharvest had been related to peach fruit ripening and cold stress in the past. However, we identified other proteins that had not been linked to these processes. A graphical display of the relationship between the differentially accumulated proteins was obtained using pairwise average-linkage cluster analysis and principal component analysis. Proteins such as endopolygalacturonase, catalase, NADP-dependent isocitrate dehydrogenase, pectin methylesterase and dehydrins were found to be very important for distinguishing between healthy and chill injured fruit. A categorization of the differentially accumulated proteins was performed using Gene Ontology annotation. The results showed that the 'response to stress', 'cellular homeostasis', 'metabolism of carbohydrates' and 'amino acid metabolism' biological processes were affected the most during the postharvest. Conclusions: Using a comparative proteomic approach with 2-D DIGE allowed us to identify proteins that showed stage-specific changes in their accumulation pattern. Several proteins that are related to response to stress, cellular homeostasis, cellular component organization and carbohydrate metabolism were detected as being differentially accumulated. Finally, a significant proportion of the proteins identified had not been associated with softening, cold storage or chilling injury-altered fruit before; thus, comparative proteomics has proven to be a valuable tool for understanding fruit softening and postharvest.

Prediction of enzyme function by combining sequence similarity and protein interactions

Background: A number of studies have used protein interaction data alone for protein function prediction. Here, we introduce a computational approach for annotation of enzymes, based on the observation that similar protein sequences are more likely to perform the same function if they share similar interacting partners. Results: The method has been tested against the PSI-BLAST program using a set of 3,890 protein sequences from which interaction data was available. For protein sequences that align with at least 40% sequence identity to a known enzyme, the specificity of our method in predicting the first three EC digits increased from 80% to 90% at 80% coverage when compared to PSI-BLAST. Conclusion: Our method can also be used in proteins for which homologous sequences with known interacting partners can be detected. Thus, our method could increase 10% the specificity of genome-wide enzyme predictions based on sequence matching by PSI-BLAST alone.

Biana: a software framework for compiling biological interactions and analyzing networks

Background: The analysis and usage of biological data is hindered by the spread of information across multiple repositories and the difficulties posed by different nomenclature systems and storage formats. In particular, there is an important need for data unification in the study and use of protein-protein interactions. Without good integration strategies, it is difficult to analyze the whole set of available data and its properties.Results: We introduce BIANA (Biologic Interactions and Network Analysis), a tool for biological information integration and network management. BIANA is a Python framework designed to achieve two major goals: i) the integration of multiple sources of biological information, including biological entities and their relationships, and ii) the management of biological information as a network where entities are nodes and relationships are edges. Moreover, BIANA uses properties of proteins and genes to infer latent biomolecular relationships by transferring edges to entities sharing similar properties. BIANA is also provided as a plugin for Cytoscape, which allows users to visualize and interactively manage the data. A web interface to BIANA providing basic functionalities is also available. The software can be downloaded under GNU GPL license from http://sbi.imim.es/web/BIANA.php.Conclusions: BIANA's approach to data unification solves many of the nomenclature issues common to systems dealing with biological data. BIANA can easily be extended to handle new specific data repositories and new specific data types. The unification protocol allows BIANA to be a flexible tool suitable for different user requirements: non-expert users can use a suggested unification protocol while expert users can define their own specific unification rules.

Analyzing peptides and proteins by mass spectrometry: principles and applications in proteomics

The study of proteins has been a key element in biomedicine and biotechnology because of their important role in cell functions or enzymatic activity. Cells are the basic unit of living organisms, which are governed by a vast range of chemical reactions. These chemical reactions must be highly regulatedin order to achieve homeostasis. Proteins are polymeric molecules that havetaken on the evolutionary process the role, along with other factors, of controlthese chemical reactions. Learning how proteins interact and control their up anddown regulations can teach us how living cells regulate their functions, as well asthe cause of certain anomalies that occur in different diseases where proteins areinvolved. Mass spectrometry (MS) is an analytical widely used technique to studythe protein content inside the cells as a biomarker point, which describesdysfunctions in diseases and increases knowledge of how proteins are working.All the methodologies involved in these descriptions are integrated in the fieldcalled Proteomics.

Evolution based on domain combinations: the case of glutaredoxins

Background: Protein domains represent the basic units in the evolution of proteins. Domain duplication and shuffling by recombination and fusion, followed by divergence are the most common mechanisms in this process. Such domain fusion and recombination events are predicted to occur only once for a given multidomain architecture. However, other scenarios may be relevant in the evolution of specific proteins, such as convergent evolution of multidomain architectures. With this in mind, we study glutaredoxin (GRX) domains, because these domains of approximately one hundred amino acids are widespread in archaea, bacteria and eukaryotes and participate in fusion proteins. GRXs are responsible for the reduction of protein disulfides or glutathione-protein mixed disulfides and are involved in cellular redox regulation, although their specific roles and targets are often unclear. Results: In this work we analyze the distribution and evolution of GRX proteins in archaea,bacteria and eukaryotes. We study over one thousand GRX proteins, each containing at least one GRX domain, from hundreds of different organisms and trace the origin and evolution of the GRX domain within the tree of life. Conclusion: Our results suggest that single domain GRX proteins of the CGFS and CPYC classes have, each, evolved through duplication and divergence from one initial gene that was present in the last common ancestor of all organisms. Remarkably, we identify a case of convergent evolution in domain architecture that involves the GRX domain. Two independent recombination events of a TRX domain to a GRX domain are likely to have occurred, which is an exception to the dominant mechanism of domain architecture evolution.

EndoG links Bnip3-induced mitochondrial damage and caspase-independent DNA fragmentation in ischemic cardiomyocytes

Mitochondrial dysfunction, caspase activation and caspase-dependent DNA fragmentation are involved in cell damage in many tissues. However, differentiated cardiomyocytes repress the expression of the canonical apoptotic pathway and their death during ischemia is caspase-independent. The atypical BH3-only protein Bnip3 is involved in the process leading to caspase-independent DNA fragmentation in cardiomyocytes. However, the pathway by which DNA degradation ensues following Bnip3 activation is not resolved. To identify the mechanism involved, we analyzed the interdependence of Bnip3, Nix and EndoG in mitochondrial damage and DNA fragmentation during experimental ischemia in neonatal rat ventricular cardiomyocytes. Our results show that the expression of EndoG and Bnip3 increases in the heart throughout development, while the caspase-dependent machinery is silenced. TUNEL-positive DNA damage, which depends on caspase activity in other cells, is caspase-independent in ischemic cardiomyocytes and ischemia-induced DNA high and low molecular weight fragmentation is blocked by repressing EndoG expression. Ischemia-induced EndoG translocation and DNA degradation are prevented by silencing the expression of Bnip3, but not Nix, or by overexpressing Bcl-xL. These data establish a link between Bnip3 and EndoG-dependent, TUNEL-positive, DNA fragmentation in ischemic cardiomyocytes in the absence of caspases, defining an alternative cell death pathway in postmitotic cells.

Grx5 is a mitochondrial glutaredoxin required for the activity of iron/sulfur enzymes

Yeast cells contain a family of three monothiol glutaredoxins: Grx3, 4, and 5. Absence of Grx5 leads to constitutive oxidative damage, exacerbating that caused by external oxidants. Phenotypic defects associated with the absence of Grx5 are suppressed by overexpression ofSSQ1 and ISA2, two genes involved in the synthesis and assembly of iron/sulfur clusters into proteins. Grx5 localizes at the mitochondrial matrix, like other proteins involved in the synthesis of these clusters, and the mature form lacks the first 29 amino acids of the translation product. Absence of Grx5 causes: 1) iron accumulation in the cell, which in turn could promote oxidative damage, and 2) inactivation of enzymes requiring iron/sulfur clusters for their activity. Reduction of iron levels in grx5 null mutants does not restore the activity of iron/sulfur enzymes, and cell growth defects are not suppressed in anaerobiosis or in the presence of disulfide reductants. Hence, Grx5 forms part of the mitochondrial machinery involved in the synthesis and assembly of iron/sulfur centers.

β-catenin signalling in Glioblastoma multiforme and Glioma-initiating cells

Glioblastoma multiforme (GBM) is a commonly occurring brain tumor with a poor prognosis. GBM can develop both “de novo” or evolve from a previous astrocytoma and is characterized by high proliferation and infiltration into the surrounding tissue. Following treatment (surgery, radiotherapy, and chemotherapy), tumors often reappear. Glioma-initiating cells (GICs) have been identified in GBM and are thought to be responsible for tumors initiation, their continued growth, and recurrence. β-catenin, a component of the cell-cell adhesion complex and of the canonical Wnt pathway, regulates proliferation, adhesion, and migration in different cell types. β-catenin and components of the Wnt canonical pathway are commonly overexpressed in GBM. Here, we review previous work on the role of Wnt/β-catenin signalling in glioma initiation, proliferation, and invasion. Understanding the molecular mechanisms regulating GIC biology and glioma progression may help in identifying novel therapeutic targets for GBM treatment.

Anàlisi de l'expressió de gens de proteïnes de cohesió cromosòmica en oòcits humans

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada al Mount Sinai School Mountain, Estats Units, entre abril i juliol del 2007. Les aneuploïdies cromosòmiques en humans constitueixen un problema genètic amb gran repercussió clínica i social. Afecten un 5% dels embarassos reconeguts clínicament i la seva incidència augmenta amb l’edat materna Les aneuploïdies estan íntimament lligades al procés d’oogènesi, que ha demostrat ser un procés que tendeix encara més a l’error a mesura que la dona envelleix. Estudis recents realitzats en ratolí han demostrat que la deficiència d’una proteïna de cohesió cromosòmica (SMC1b) provoca l’aparició d’aneuploïdies i que augmenta amb l’edat, similarment a la situació en la dona. Fins al moment, però, no hi ha estudis al respecte en l’espècie humana. Durant l’estada es va posar a punt una metodologia per analitzar l’expressió de SMC1b en oòcits humans, amb la finalitat de demostrar si la seva expressió disminueix a mesura que la dona envelleix, i pot explicar l’efecte de l’edat materna sobre la taxa d’aneuploïdies.

Anàlisi de viabilitat d'un entorn informàtic comú per al nou sistema de gestió de les biblioteques universitàries

Totes les universitats públiques catalanes, entre d'altres institucions, fan servir el programari VTLS per a la gestió de les seves biblioteques. Per a aquesta funció, cada universitat disposa d'un sistema propi en què esta instal·lada localment la base de dades del seu catàleg. El CBUC posseeix el catàleg col·lectiu, resultat de la fusió de tots els fons. En base a aquest últim es realitza la catalogació per còpia i la consulta global de tots els fons simultàniament. Aquest sistema de col·laboració ha estat pioner des de fa molts anys a Espanya, seguint les principals tendències internacionals. Però, en aquests moments, raons tecnològiques i de funcionalitat fan inevitable un canvi de sistema, davant el qual els membres del CBUC estan oberts a noves solucions tècniques i organitzatives que els proporcionin nous avantatges funcionals i econòmics. Per això, el CBUC ha analitzat l'oportunitat d'obrir un nou marc de col·laboració que es fonamentaria en l'establiment d'una instal·lació única i comuna per allotjar el nou sistema informàtic. Un cop analitzats els diferents escenaris possibles, l'opció que es proposa és tenir una aplicació individual per a cada institució compartint un únic sistema informàtic. L'èxit d'experiències internacionals similars avalen una col·laboració com aquesta. És especialment representativa la finlandesa: totes les biblioteques universitàries feien servir des de fa anys el programari VTLS per gestionar-se i van evolucionar conjuntament cap a un nou sistema comú, integrant els disset servidors locals de cada institució en un únic sistema global per a totes (Linnea2). Aquesta col·laboració suposaria l'adquisició d'un únic sistema informàtic que s'instal·laria al CESCA per allotjar les aplicacions de les diferents institucions. Aquestes hi accedirien a través de l'Anella Científica. L'administració de les aplicacions la faria el CBUC. Els principals avantatges que aportaria aquesta solució són: · Increment substancial de la disponibilitat del sistema. · Estalvis econòmics importants (entre 1.742.000 i 2.149.000 euros en cinc anys).

Anàlisi de pràctiques educatives vinculades amb les adequacions curriculars individualitzades

En aquesta recerca s’analitzen –des d’un enfocament educatiu inclusiu- les pràctiques més habituals vinculades a l’elaboració d’adequacions curriculars individualitzades per als alumnes amb necessitats educatives especials, a Catalunya, amb la finalitat d’identificar els aspectes que haurien de ser objecte de millora. La recerca s’ha fet en dues fases: En la primera, o estudi previ, s’han formulat les hipòtesis de treball i s’ha elaborat el qüestionari que, un cop validat, s’ha enviat a tots els Equips d’Assessorament Psicopedagògic (EAP) de Catalunya. En la segona fase s’han analitzat les dades recollides en les diferents respostes del qüestionari.

Anàlisi de l'estructura d'aprenentatge en l'ensenyament de l'educació fí­sica en l'educació obligatòria

En el present treball de recerca s'analitza l'estructura d'aprenentatge que els mestres utilitzen en diverses classes d'educació física en l'educació obligatòria. El treball s'organitza en dues parts, una primera part on s'explica què s'entén per educació física i estructura d'aprenentatge i on es relacionen els objectius generals de l'àrea amb els tipus d'estructura d'aprenentatge, individualista, competitiva o cooperativa, més adient per tal d'aconseguir-los. I una segona part on es dissenyen els instruments per a l'anàlisi de l'estructura i l'aprenentatge i s'utilitzen per l'observació de les classes de cinc mestres de cinc escoles diferents de la comarca d'Osona. En les conclusions del treball s'analitza la idoneïtat dels instruments analitzats i es constata la gran utilització de l'estructura d'aprenentatge competitiva en les classes observades.

Anàlisi socio-ambiental dels usos tradicionals, actuals i futurs de les bordes : prova pilot a la zona del Bosc de Virós (Pallars Sobirà)

El present projecte ha estat desenvolupat entre l’octubre de 2006 i el febrer de 2007 per un equip de llicenciades en Ciències Ambientals per la Universitat Autònoma de Barcelona. L’objecte d’estudi han estat les bordes, construccions agro-ramaderes utilitzades tradicionalment per a emmagatzemar l’herba i estabular-hi el bestiar. L’àmbit d’estudi seleccionat ha estat el Bosc de Virós, contingut dins el municipi d’Alins, a la comarca del Pallars Sobirà, Catalunya. Part de la superfície estudiada es troba sota la protecció del Parc Natural de l’Alt Pirineu. Per a dur a terme aquest estudi, s’ha desenvolupat una metodologia d’estudi de bordes amb dues vessants diferenciades que requereixen de tècniques metodològiques específiques. La vessant tècnica d’aquestes construccions s’ha materialitzat en un inventari de bordes, desenvolupat a partir de dades obtingudes durant l’observació al camp. La vessant etnològica s’ha obtingut a través de la realització d’entrevistes als propietaris, usuaris i gestors de la zona. A partir de l’anàlisi dels resultats, s’ha detectat una pèrdua de la funció tradicional d’aquestes construccions, derivant a una diversificació dels usos i un elevat grau d’abandonament d’aquestes. La diagnosi de l’estat d’aquests edificis i la seva influència sobre l’entorn és que els nous usos desenvolupats generen pressions sobre el medi i que el desús implica la degradació de l’estructura, amb la conseqüent pèrdua de patrimoni.

L’experiència dels darrers vint anys: una anàlisi comparativa de les cerimònies olímpiques

Article publicat a Papers: revista de sociologia (no. 38, 1992), que presenta una reflexió sobre el significat cultural dels Jocs Olímpics i compara les cerimònies de Los Angeles'84 i Seül'88 en perspectiva als Jocs de Barcelona'92.

Músiques del món: anàlisi per a la selecció i l'establiment de criteris per un repertori a l'escola

Aquest treball s'emmarca dins un projecte que planteja la incorporació de les audicions de músiques del món a les aules d’infantil i primària. Aquest projecte consta de diferents fases; la que aquí s’exposa comença situant el concepte de músiques del món i l’aportació que comporta la seva inclusió en el currículum, es presenta l’elaboració d'una selecció d'obres juntament amb el procés que ha comportat -es parteix de 528 peces, s'amplia amb 106 a la tercera etapa del procés, per arribar a una selecció final de 19 audicions- i es defineixen els criteris que s'han anat delimitant al llarg del procés per fer aquesta selecció: vivencials, musicals, geogràfics i didàctics