Diferenciação entre Listeria monocytogenes e Erysipelothrix rhusiopathiae com o clorêto de Trifeniltetrazólio

Experiências foram realizadas com bactérias dos gêneros Listeria e Erysipelothrix, em meios líquido e sólido, utilizando o clorêto de 2, 3, 5 - trifeniltetrazólio. A atividade enzimática redutora das listérias para o TTC foi diferente da do E. rhusiopathiae, principalmente em meio líquido e nas horas iniciais de observação. Preparações feitas para microscopia ótica e electrônica dos germes tratados com TTC revelaram a presença de granulações polares, bipolares e centrais dentro do corpo das listérias. A evidenciação de granulações coradas de formazana, intracelulares nas listérias, confirma estudos anteriores quanto à possibilidade da existência de mitocôndrias nas bactérias.

Preparació de materials híbrids orgànico-inorgànics a partir de sals d'imidazoli

Estudi elaborat a partir d’una estada a l’ Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier, França, durant 2006. S’han sintetitzat materials híbrids orgànico-inorgànics mitjançant el procés sol-gel i altres estratègies sintètiques. En alguns casos, s’ha intentat estructurar aquests materials, ja sigui per autoestructuració o per mitjà de tensioactius. Com a catalitzadors de les reaccions d'hidròlisi i policondensació s’han utilitzat àcids, bases i fluorurs. Els materials obtinguts s’han caracteritzat mitjançant diferents tècniques: BET (Brunauer-Emmett-Teller), TEM (microscopia electrònica de transmissió), SEM (microscòpia electrònica de rastreig), raigs X en pols , IR i RMN (ressonància magnètica nuclear) en estat sòlid. Amb aquests materials es pretén preparar catalitzadors heterogenis de Pd per reaccions d’acoblament creuat, i de Ru per reaccions de metàtesi. També s’han sintetitzat sals d'imidazoli amb cadenes hidrocarbonades llargues amb l'objectiu de preparar gels de sílice amb aquestes molècules atrapades dins la matriu inorgànica. Aquests materials s’utilitzaran com a organocatalitzadors i també es prepararan els corresponents catalitzadors de Pd per reaccions de Heck, Suzuki i Sonogashira. Les sals d’imidazoli s’han utilitzat com a tensioactius en la preparació de gels de sílice estructurats. Aquestes molècules han resultat ser cristalls líquids i s’han caracteritzar mitjançant DSC (differential scanning calorimetry), microscopia òptica i raigs X.

Ultrastructural characterisation of the cell wall of Arabidopsis thaliana transgenic plants

The plant cell wall is a strong fibrillar network that gives each cell its stable shape. It is constituted by a network of cellulose microfibrils embedded in a matrix of polysaccharides, such as xyloglucans. To enlarge, cells selectively loosen this network. Moreover, there is a pectin-rich intercellular material, the middle lamella, cementing together the walls of adjacent plant cells. Xyloglucan endotransglucosylase/hydrolases (XTHs) are a group of enzymes involved in the reorganisation of the cellulose-xyloglucan framework by catalysing cleavage and re-ligation of the xyloglucan chains in the plant cell wall, and are considered cell wall loosening agents. In the laboratory, it has been isolated and characterised a XTH gene, ZmXTH1, from an elongation root cDNA library of maize. To address the cellular function of ZmXTH1, transgenic Arabidopsis thaliana plants over-expressing ZmXTH1 (under the control of the CaMV35S promoter) were generated. The aim of the work performed was therefore the characterisation of these transgenic plants at the ultrastructural level, by transmission electron microscopy (TEM).The detailed cellular phenotype of transgenic plants was investigated by comparing ultra-thin transverse sections of basal stem of 5-weeks old plants of wild type (Col 0) and 35S-ZmXTH1 Arabidopsis plants. Transgenic plants show modifications in the cell walls, particularly a thicker middle lamella layer with respect the wild type plants, supporting the idea that the overexpression of ZmXTH1 could imply a pronounced wall-loosening. In sum, the work carried out reinforces the idea that ZmXTH1 is involved in the cell wall loosening process in maize.  

Fabricació de Lents Zonals de Fresnel per aplicació als raigs X tous

Estudi elaborat a partir d’una estada al Paul Scherrer Institut del Maig a l’Octubre del 2006 amb l’ajuda i supervisió dels Dr. Konstantins Jefimovs i Dr. Christian David. Focalitzar raigs X tous és una necessitat essencial per al microanàlisis, la microscopia, i fer imatges en moltes Instal·lacions de Radiació Sincrotró. Les Lents Zonals de Fresnel (FZP, de la denominació anglesa “Fresnel Zone Plates”) han demostrat donar uns punts focals amb una resolució espacial destacada i una baixa il·luminació de fons. Tanmateix, la fabricació de FZP és complexa i no totalment reproduïble. A més a més, el temps de vida de les FZP és força curt, ja que estant situades sobre membranes de nitrur de silici molt fines i altament absorbents. Per tant, hem fet esforços per implementar FZP de silici, que s’espera que siguin més resistents. L’element està fet d’una oblia de cristall de silici poc absorbent, i no presenta cap interfase entre materials. Així doncs, aquestes lents són especialment adequades per a aguantar les extremes càrregues de radiació de les fonts de raigs X més brillants. Particularment, això és molt important per a les aplicacions a les pròximes generacions de fonts de raigs X, com els Làsers d’Electrons Lliures (FEL, de la denominació anglesa “Free Electron Laser”). El silici també garanteix que no hi hagi cap banda d’absorció en el rang d’energies de la finestra de l’aigua (200-520 eV), fent aquestes lents ideals per a fer imatges de mostres biològiques. En aquest informe, hi ha una descripció detallada de tots els passos involucrats en la fabricació de les Lents Zonals de Fresnel de silici. En resum, les estructures de FZP es modelen sobre una resina utilitzant litografia per feix d’electrons i llavors el patró es transmet al silici mitjançant un gravat d’ions reactius (RIE, de la denominació anglesa ‘Reactive Ion Etching’) utilitzant una fina (20 nm) màscara de Crintermitja. Les membranes de silici es poden aprimar després de la fabricació de les estructures per a garantir una transmissió suficient fins i tot a baixes energies. Aquest informe també inclou l’anàlisi i la discussió d’alguns experiments preliminars per avaluar el rendiment de les Si FZPs fets a la línia de llum PolLux del Swiss Ligth Source amb l’ajuda dels Dr. Jörg Raabe i Dr. George Tzvetkov.

Consideracões sobre a natureza, desenvolvimento e transmissão de Cytamoeba bacterifera Labbé, 1894 de Leptodactylus ocellatus

Com o objetivo de fornecer dados para o esclarecimento do controvertido problema da natureza de Cytamoeba bacterifera freqüentemente encontrada nos eritrócitos de Leptodactylus ocellatus, realizamos alguns testes citoquímicos. Demonstramos a presença do ácido ribonucleico e polissacarídeos não digeríveis pela ptialina em sua estrutura. Com o método de Feulgen, teste de referência para a caracterização do ácido desoxirribonucleico, obtivemos principlemnte resultados negativos; porém, um parasito com fraca e difusa positividade e algumas reações duvidosas também foram encontrados. Ao emrpegarmos o Verde Metila-Pironina, mesmo após o tratamento pela ribonuclease, e o Azul de Toluidina, também depois da ação desta enzima, não conseguimos confimar a presença de ADN. Como os elementos constituintes de C. bacterifera são minúsculos e, às vezes, não evidenciáveis, é possível que seu teor de ADN, porventura existente, seja muito pequeno e, conseqüentemente, de difícil demonstração por métodos cujos resultados são observados sob microscopia ótica, além de poder ficar facilmente encoberto por outras substâncias. Não estamos propensos a admitir uma provável natureza virótica para Cytamoeba baseados, principalmente, em alguns de seus aspectos estruturais (figs. 8, 15, 17 e 18) e na ausência de alteração no núcleo das células parasitadas. Apesar de não termos comprovado a presença de ADN, achamos possível que C. bacterifera seja um aglomerado intracitoplasmático de organismos modificados, cujas dimensões situam-se nas proximidades do limite de resolução do microscópio ótico, relacionados com as bactérias, assim como são, por exemplo, os Clamídios e as Riquétsias. Observamos o desenvolvimento de Cytamoeba em rã mantida em cativeiro por três meses e semanalmente examinada; constatamos decréscimo paulatino da parasitemia inicial e também que os seus tipos estruturais e medidas não estavam relacionadas com a etapa da infecção. Não conseguimos transmitir, por inoculação intra-peritoneal, Cytamoeba de L. ocellatus para Bufo crucifer.

Segunda contribuição sobre as alterações ultra-estruturais dos hepatócitos na forma aguda (toxêmica) da esquistossomose mansoni

Estudamos as alterações ultra-estruturais dos hepatócitos na forma aguda, toxêmica, da esquistossomose, em cinco pacientes, membros de uma mesma família infectados em idênticas condições em um córrego existente próximo da lagoa de Pampulha, em Belo Horizonte (MG), e não tratados especificamente para a esquistossomose. Este estudo confirma os dados obtidos em trabalho anterior, em sete pacientes infectados no Município de Sabara (MG). Nos cinco casos, as alterações ultra-estruturais foram inespecíficas, pouco acentuadas, embora mais intensas do que as observadas anteriormente, e se caracterizaram sobretudo pelas modificações das organelas citoplasmáticas, explicando o freqüente encontro de células claras a microscopia óptica. A identificação de alguns granulomas a microscopia eletrônica permitiu verificar que estes mostram, no exstudato, granulócitos eosinófilos, macrófagos, plasmócitos, células epitelióides e mastócitos. Entre as células havia material amorfo e finos feixes de colágeno.

Contribuição ao conhecimento da morfologia de Oxyagrion Terminale Selys, 1876 com um estudo sobre a genitália externa (Odonata, Zygoptera, Coenagrionidae)

Foi feita uma análise minuciosa da morfologia externa de Oxyagrion terminale Selys, 1876, onde foram interpretadas as principais estruturas da cabeça, tórax, patas, asas e abdômen vistos de vários ângulos, dando especial atenção ao estudo da genitália de ambos os sexos, em microscopia ótica e eletrônica de varredura.

Estudo morfológico comparativo de ovos e ninfas de Triatoma maculata (Erichson, 1848) e Triatoma pseudomaculata Corrêa & Espínola, 1964 (Hemiptera, Reduviidae, Triatominae)

Utilizando a microscopia ótica (MO) e eletrônica de varredura (MEV) procurou-se fornecer dados a taxionomia através da estrutura dos ovos e morfologia das ninfas, destes vetores da doença de Chagas. Os ovos em MO apresentam a superfície exocorial do opérculo e do corpo dividida em áreas poligonais com ornamentação própria; em T. maculata o exocório do corpo tem áreas indefinidas. Em MEV o exocório dos opérculos apresenta áreas poligonais de superfície estofada com pequena sulcos irregulares e perfurações distribuídas aleatoriamente nas duas espécies. O exocório do corpo apresenta: em T. maculata áreas acolchoadas com perfurações mais numerosas nos bordos, visualizando-se a borda corial, goteira espermática, aerópilas e micrópilas; em T. pseudomaculata as áreas são planas com numerosas perfurações. Nas ninfas o sulco estridulatório e o rostro apresentam diferenças significativas. O sulco estridulatórios em MO possibilitou diferenciar ninfas de 1º, 2º e 3º estádios, os 4º e 5º estádios apresentam-se semelhantes. Em MEV a diferenciação é acentuada. O rostro em MO apresenta pilosidade característica a partir do 3º estádio. T. maculata apresenta pêlos curtos e esparsos no 1º e 2º artículos e longos e numerosos no 3º, em T. pseudo-maculata semelhantes, porém mais curtos no 3º artículo.

Contribuição ao estudo morfológico de ovos e ninfas de Triatoma brasiliensis neiva, 1911 (hemiptera, reduviidae, triatominae)

Foi feito um estudo da estrutura dos ovos e morfologia das ninfas, através da microscopia ótica e eletrônica de varredura, na procura de estabelecer novos parãmetros de identificação. Em microscopia ótica (MO) os ovos apresentam a superfície exocorial dividida em áreas poligonais. O exocório do corpo possui polígonos maiores do que os do opérculo, porém ambos são lisos. Em microscopia eletrõnica de varredura (MEV) o exocório do opérculo apresenta áreas poligonais de superfície estofada em pequenos sulcos irregulares e perfurações distribuídas aleatoriamente. O exocório do corpo possui áreas pouco acolchoadas com perfurações na superfície e nos bordos. Nas ninfas o sulco estridulatório apresenta características próprias para cada estádio.

Redescrição de adultos de Metacuterebra apicalis (Diptera: Cuterebridae)

A redescrição morfológica de Metacuterebra apicalis (Diptera, Cuterebridae) foi usada a nível de microscopia óptica e eletrônica de varredura.

Elaboració de nous recursos docents en el camp de la biologia vegetal, mitjançant l'ús de noves tecnologies de microscòpia com làser confocal i multifotó

Aquest projecte s'ha realitzat al Servei de Microscòpia de la Universitat Autònoma de Barcelona, i ha tingut una durada de dos anys (2007-2009). Els objectius concrets d'aquest projecte assolits per a les diferents assignatures ha estat l'anàlisi de característiques citològiques, característiques morfològiques i anatòmiques de les estructures vegetatives dels diferents nivells d’organització, característiques morfològiques i anatòmiques de les estructures reproductores. El material docent obtingut en aquest projecte està sent utilitzat en les assignatures següents: Botànica Farmacèutica, Biodiversitat vegetal marina, Recursos vegetals aquàtics: les algues, Plantes d'ús alimentari, Conserv. i gestió de poblacions i comunitats marines, Usos i cultius de recursos algals marins, B. i diversitat de criptògames, Biologia II, Tècniques Exp. de biologia II, Botànica, Biologia animal i vegetal. Per a la realització de l’estudi, s'ha obtingut una col·lecció d’imatges al MLC, MER i MET per aclarir els criteris sistemàtics. Durant el primer any s’han adquirit totes les imatges necessàries, per tal de poder elaborar el material didàctic en suport digital. Durant el segon any s’ha implementat aquest material a les respectives classes pràctiques i s’ha avaluat la seva importància en la millora de la formació dels alumnes i del suport al professor. L’aplicació del material elaborat a la docència pràctica durant el tot segon any ha permès fer un primer estudi per valorar la seva eficàcia i fer-hi les correccions oportunes. Durant tot el projecte, el treball conjunt de professors i tècnics ha estat bàsic per a l’obtenció de material didàctic adequat a la realitat dels estudis actuals i a la docència pràctica.

Desarrollo de materiales sólidos para captura de CO2 a bajas temperaturas

Una vez comprobado el problema medioambiental existente en nuestro planeta en cuanto a emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) y con el objetivo de reducir dichas emisiones, se están desarrollando nuevos métodos y materiales sintéticos para la captura de CO2, entre otros. Este proyecto pretende estudiar una tecnología de captura de CO2, centrándose en el estudio postcombustión basado en materiales sólidos compuestos por sílice impregnados del grupo amino. El método experimental utilizado ha consistido en realizar las síntesis por duplicado de tres materiales diferentes basados en un soporte de sílices impregnadas con aminas diferentes: 3‐aminopropiltrimetoxisilano (APTMS), N‐3‐(trimetoxisil)propil)etano‐1,2‐ diamina) (AEAPTMS) y Polietilenimina (PEI). Estos materiales han sido caracterizados mediante las técnicas experimentales: Análisis de área superficial BET, pH, Análisis Termogravimétrico, Análisis Elemental y Microscopia Electrónica de Barrido (MEB). El estudio para evaluar la captura de CO2, se ha realizado mediante la Balanza de Suspensión Magnética en condiciones de presión atmosférica y bajas temperaturas (45‐105ºC). Con un 10 vol. % CO2 en N2 a 45ºC para la absorción CO2 y a 105ºC para la desorción. La capacidad de captura de CO2 para los materiales estudiados se sitúa entorno a un 3%, que difiere considerablemente de los estudios publicados en la bibliografía. En contrapartida el comportamiento de los materiales sometidos al proceso de captura de CO2 es constante, ya que perdura a lo largo de los ciclos, y reversible debido a la práctica totalidad de absorción y desorción de masa en este proceso.

Desenvolupament d'eines d'alta ressolució per al cribatge (screening) de l'activitat de fàrmacs

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la Satandford University, EEUU, entre 2007 i 2009. Els darrers anys, hi ha hagut un avanç espectacular en la tecnologia aplicada a l’anàlisi del genoma i del proteoma (microarrays, PCR quantitativa real time, electroforesis dos dimensions, espectroscòpia de masses, etc.) permetent la resolució de mostres complexes i la detecció quantitativa de diferents gens i proteïnes en un sol experiment. A més a més, la seva importància radica en la capacitat d’identificar potencials dianes terapèutiques i possibles fàrmacs, així com la seva aplicació en el disseny i desenvolupament de noves eines de diagnòstic. L’aplicabilitat de les tècniques actuals, però, està limitada al nivell al que el teixit pot ser disseccionat. Si bé donen valuosa informació sobre expressió de gens i proteïnes implicades en una malaltia o en resposta a un fàrmac per exemple, en cap cas, s’obté una informació in situ ni es pot obtenir informació espacial o una resolució temporal, així com tampoc s’obté informació de sistemes in vivo. L’objectiu d’aquest projecte és desenvolupar i validar un nou microscopi, d’alta resolució, ultrasensible i de fàcil ús, que permeti tant la detecció de metabòlits, gens o proteïnes a la cèl•lula viva en temps real com l’estudi de la seva funció. Obtenint així una descripció detallada de les interaccions entre proteïnes/gens que es donen dins la cèl•lula. Aquest microscopi serà un instrument sensible, selectiu, ràpid, robust, automatitzat i de cost moderat que realitzarà processos de cribatge d’alt rendiment (High throughput screening) genètics, mèdics, químics i farmacèutics (per aplicacions diagnòstiques i de identificació i selecció de compostos actius) de manera més eficient. Per poder realitzar aquest objectius el microscopi farà ús de les més noves tecnologies: 1)la microscopia òptica i d’imatge, per millorar la visualització espaial i la sensibilitat de l’imatge; 2) la utilització de nous mètodes de detecció incloent els més moderns avanços en nanopartícules; 3) la creació de mètodes informàtics per adquirir, emmagatzemar i processar les imatges obtingudes.

Visualització de la interaccio entre la proteïnaG12 i la catenina p120

Els processos de senyalització a través de receptors acoplats a proteïnes G (GPCRs) estan implicats en una gran varietat de processos fisiològics i patològics. Els objectius de la meva recerca es centren en l’estudi de la funció de les proteïnes heterotrimèriques de la família G12, en particular, en el paper que aquestes proteïnes poden tenir en la inducció de la migració cel•lular. Des del seu descobriment, s’han descrit diversos efectors que s’uneixen i es regulen per aquestes proteïnes. Les proteïnes de la família de RhoGEF semblen ser els efectors més directes i que juguen un paper més important en els processos de senyalització de les proteïnes G12. Tanmateix, resultats recents semblen indicar que altres vies independent de l’activació de Rho són també necessàries perquè els efectes fisiològics de les vies de les proteïnes G12 tinguin lloc. En aquest camp, els resultats que he obtingut, juntament amb resultats previs del grup, han descrit una nova via d’activació independent de Rho. Hem trobat que la proteïna G12 s’uneix a una catenina: la catenina p120. La seva unió sembla tenir lloc a través l’extrem N-terminal de la catenina i condueix a la reducció de la fosforilació en algun dels seus residus de tirosina, ja sigui per la quinasa Src o per l’activació a través d’EGF. Per tant, aquests resultats suggereixen que una altra via d’acció de la proteïna G12 seria mitjançant la regulació de la catenina p120 i, com a conseqüència, alguns processos d’adhesió cel•lular es podrien veure afectats. A fi d’entendre millor la regulació i la interacció de la catenina p120 hem iniciat l’estudi de la seva distribució cel•lular en l’espai i temps mitjançant tècniques de microscopia. Així, vam intentar construir una sonda de G12 fluorescent amb GFP. Després de diversos intents i experiments amb proteïnes no funcionals hem aconseguit, amb la col•laboració de T. Meigs, una construcció funcional que activa Rho. Això ens permetrà acabar els experiments de seguiment in vivo.

Estudi calorimètric preliminar de xocolates industrials de qualitat

L’objectiu d’aquest projecte és fer un estudi preliminar sobre la viabilitat decaracteritzar la qualitat i composició de les xocolates per difracció de raigs-X (DRX),termogravimetria (TG), calorimetria diferencial de rastreig (DSC) i microscopia òptica(MO). Així mateix, es volen establir els protocols i paràmetres per l’anàlisi sistemàticade les xocolates