Facilitating folding of outer membrane proteins, roles of the periplasmic chaperone Skp and the outer membrane lipoprotein BamD

This thesis describes several important advancements in the understanding of the assembly of outer membrane proteins of Gram-negative bacteria like Escherichia coli. A first study was performed to identify binding regions in the trimeric chaperone Skp for outer membrane proteins. Skp is known to facilitate the passage of unfolded outer membrane proteins (OMPs) through the periplasm to the outer membrane (OM). A gene construct named “synthetic chaperone protein (scp)” gene was used to express a fusion protein (Scp) into the cytoplasm of E. coli. The scp gene was used as a template to design mutants of Scp suitable for structural and functional studies using site-directed spectroscopy. Fluorescence resonance energy transfer (FRET) was used to identify distances in Skp-OmpA complexes that separate regions in Scp and in outer membrane protein A (OmpA) from E. coli. For this study, single cysteine (Cys) mutants and single Cys - single tryptophan (Trp) double mutants of Scp were prepared. For FRET experiments, the cysteines were labeled with the tryptophan fluorescence energy acceptor IAEDANS. Single Trp mutants of OmpA were used as fluorescence energy donors. In the second part of this thesis, the function of BamD and the structure of BamD-Scp complexes were examined. BamD is an essential component of the β-barrel assembly machinery (BAM) complex of the OM of Gram-negative bacteria. Fluorescence spectroscopy was used to probe the interactions of BamD with lipid membranes and to investigate the interactions of BamD with possible partner proteins from the periplasm and from the OM. A range of single cysteine (Cys) and single tryptophan (Trp) mutants of BamD were prepared. A very important conclusion from the extensive FRET study is that the essential lipoprotein BamD interacts and binds to the periplasmic chaperone Skp. BamD contains tetratrico peptide repeat (TPR) motifs that are suggested to serve as docking sites for periplasmic chaperones such as Skp.

Dairy farms typology and management of animal genetic resources in the peri-urban zone of Bamako (Mali)

Facing growth in demand, dairy production in peri-urban areas of developing countries is changing rapidly. To characterise this development around Bamako (Mali), this study establishes a typology of dairy production systems with a special focus on animal genetic resources. The survey included 52 dairy cattle farms from six peri-urban sites. It was conducted in 2011 through two visits, in the dry and harvest seasons. The median cattle number per farm was 17 (range 5-118) and 42% of farmers owned cropland (8.3 +/- 7.3 ha, minimum 1 ha, maximum 25 ha). Feeding strategy was a crucial variable in farm characterisation, accounting for about 85% of total expenses. The use of artificial insemination and a regular veterinary follow-up were other important parameters. According to breeders’ answers, thirty genetic profiles were identified, from local purebreds to different levels of crossbreds. Purebred animals raised were Fulani Zebu (45.8%), Maure Zebu (9.2%), Holstein (3.0%), Azawak Zebu (1.3%), Mere Zebu (0.5%) and Kuri taurine (0.1%). Holstein crossbred represented 30.5% of the total number of animals (19.0% Fulani-Holstein, 11.2% Maure-Holstein and 0.3% Kuri-Holstein). Montbéliarde, Normande and Limousin crossbreds were also found (6.6%, 0.7% and 0.3%, respectively). A multivariate analysis helped disaggregate the diversity of management practices. The high diversity of situations shows the need for consideration of typological characteristics for an appropriate intervention. Although strongly anchored on local breeds, the peri-urban dairy systems included a diversity of exotic cattle, showing an uncoordinated quest of breeders for innovation. Without a public intervention, this dynamic will result in an irremediable erosion of indigenous animal genetic resources.

The Koundoum sheep breed in Niger: morpho-biometric study and description of the production system

The diffusion of highly productive breeds across developing countries goes along with a neglect of indigenous breeds, which are well suited to their environment but often show low yields. Thus, in Niger, the flock of Koundoum sheep are rapidly decreasing. The Koundoum is one of the few wool sheep breeds of Africa and shows important adaptive feature to its native environment, i.e. the humid pastures on the banks of the Niger River. To characterise the breed and to understand its production context, a survey has been conducted in 104 herds in four communes along the Niger River (Kollo, Tillabery, Say and Tera). Nine body measurements, including live weight, were taken on 180 adult sheep (101 females and 79 males). The herds varied from 2 to 60 heads, with a median size of eight animals and two thirds of the herds having less than 10 animals. Mainly fed on natural pastures, 85.6% of the herds received crop residues. Only natural mating was practiced. Veterinary care was restricted to anti-helminthic and some indigenous treatments. The frequent affiliation of breeders to professional unions appeared as favourable to the implementation of a collective conservation program. The Koundoum sheep were white or black coated, with the black colour being most frequent (75.6%). Wattles were present in both sexes at similar frequencies of around 14%. All biometric variables were significantly and positively correlated between them. The thoracic perimeter showed the best correlation with live weight in both males and females. Three variables were selected for live weight prediction: thoracic perimeter, height at withers and rump length. From the present study, it is expected that the in situ conservation of the Koundoum sheep will be highly problematic, due to lack of market opportunities for wool and the willingness of smallholders to get involved in pure Koundoum rearing.

Effect of within-litter birth weight variation on piglet survival and pre-weaning weight gain in a commercial herd

There are several factors that affect piglet survival and this has a bearing on sow productivity. Ten variables that influence pre-weaning vitality were analysed using records from the Pig Industry Board, Zimbabwe. These included individual piglet birth weight, piglet origin (nursed in original litter or fostered), sex, relative birth weight expressed as standard deviation units, sow parity, total number of piglets born, year and month of farrowing, within-litter variability and the presence of stillborn or mummified littermates. The main factors that influenced piglet mortality were fostering, parity and within-litter variability especially the weight of the individual piglet relative to the average of the litter (P<0.05). Presence of a mummified or stillborn littermate, which could be a proxy for unfavourable uterine environment or trauma during the birth process, did not influence pre-weaning mortality. Variability within a litter and the deviation of the weight of an individual piglet from the litter mean, influenced survival to weaning. It is, therefore, advisable for breeders to include uniformity within the litter as a selection criterion. The recording of various variables by farmers seems to be a useful management practice to identify piglets at risk so as to establish palliative measures. Further, farmers should know which litters and which piglets within a litter are at risk and require more attention.

Impacto de la cesarea en la morbimortalidad materna y perinatal

Introducción: La cesárea es un procedimiento quirúrgico considerado como inocuo por algunas personas, sin tener en cuenta las posibles consecuencias en los embarazos siguientes. Existe literatura que evidencia un aumento en el riesgo para abrupcio de placenta, acretismo placentario, placenta previa, mortalidad materna, sepsis materna, ingreso a UCI, al igual que apgar bajo, bajo peso neonatal, distress respiratorio,entre otros.El objetivo de este estudio fue evaluar el impacto del antecedente de cesárea en la morbilidad materna y neonatal mediante una revisión sistemática de literatura. Metodología Se realizó una búsqueda en diferentes bases de datos desde 1996 hasta 2011 sobre el antecedente de cesárea y sus posibles riesgos en el desenlace maternos y perinatales. Se utilizaron variaciones de términos MeSH. Resultados La búsqueda arrojó un total de 2.483 artículos, entre los cuales fueron escogidos 247 por criterios de elegibilidad.Estos fueron evaluados en su totalidad. Posteriormente se realizó el análisis metanalítico de cada uno de los desenlaces. Los resultados deben interpretarse con precaución pues la calidad metodológica de algunos estudios fue variable. En el riesgo conjunto se encontraron resultados estadísticamente significativos en placenta previa, apgar bajo, histerectomía periparto. Discusión El antecedente de cesárea presenta un riesgo aumentado para los siguientes embarazos en la morbilidad tanto materna como neonatal. Faltan más estudios analíticos para definir el verdadero papel de la cesarea.

Efecto de la hipoxia-reoxigenación y las radiaciones ionizantes en la captación de glucosa en líneas tumorales de seno y colon cocultivadas con células endoteliales.

La captación de glucosa y su conversión en lactato juega un papel fundamental en el metabolismo tumoral, independientemente de la concentración de oxígeno presente en el tejido (efecto Warburg). Sin embrago, dicha captación varía de un tipo tumoral a otro, y dentro del mismo tumor, situación que podría depender de las características microambientales tumorales (fluctuaciones de oxígeno, presencia de otros tipos celulares) y de factores estresores asociados a los tratamientos. Se estudió el efecto de la hipoxia-reoxigenación (HR) y las radiaciones ionizantes (RI) sobre la captación de glucosa, en cultivos de líneas tumorales MCF-7 y HT-29, cultivadas de forma aislada o en cocultivo con la línea celular EAhy296. Se encontró que la captación de glucosa en HR es diferente para lo descrito en condiciones de hipoxia permanente y que es modificada en el cocultivo. Se identificaron poblaciones celulares dentro de la misma línea celular, de alta y baja captación de glucosa, lo que implicaría una simbiosis metabólica de la célula como respuesta adaptativa a las condiciones tumorales. Se evaluó la expresión de NRF2 y la translocación nuclear de NRF2 y HIF1a, como vías de respuesta a estrés celular e hipoxia. La translocación nuclear de las proteínas evaluadas explicaría el comportamiento metabólico de las células tumorales de seno, pero no de colon, por lo cual deben existir otras vías metabólicas implicadas. Las diferencias en el comportamiento de las células tumorales en HR en relación con hipoxia permitirá realizar planeaciones dosimétricas más dinámicas, que reevalúen las condiciones de oxigenación tumoral constantemente.

Estudio de asociación entre genotipo de DAT1 y transtorno por déficit de atención / hiperactividad

Introducción: El TDAH tiene un componente genético importante; el gen de transportador de Dopamina (DAT1) se ha asociado con susceptibilidad al TDAH y con sus endofenotipos. El VNTR de 40pb en la región 3’UTR aumenta la expresión del DAT1. En Colombia no hay ningún estudio previo que indique evidencia de la asociación genética entre TDAH y el gen DAT1. Objetivo: Determinar asociación entre el VNTR del DAT1 y el fenotipo y/o endofenotipos del TDAH. Métodos: Se seleccionaron 73 pacientes con TDAH y 75 controles, se valoró en los casos inteligencia y funciones ejecutivas. Mediante (PCR) se amplificó el VNTR DAT1. Se establecieron estadísticos genético poblacionales, análisis de asociación y de regresión logística entre las pruebas neuropsicológicas y genotipo. Resultado: El polimorfismo del DAT1 no mostró asociación con TDAH, ni con alteraciones en las funciones ejecutivas. El genotipo 10/10 del VNTR DAT1 se encontró asociado con el índice de velocidad de procesamiento (p <0,05). En el subgrupo hiperactividad hubo asociación con algunas subpruebas de flexibilidad cognitiva, número de respuestas correctas, total de errores, número de respuestas perseverativas (p ≤ 0.01). En el subgrupo mixto se asoció con índice de comprensión verbal (p <0,05). Conclusiones: No hubo asociación entre el polimorfismo VNTR (DAT1) y el fenotipo de TDAH. Se encontraron asociaciones entre genotipo y algunos test de flexibilidad cognitiva e índice de comprensión verbal. Se establecieron los estadísticos genético poblacionales de este polimorfismo para la población analizada, el cual corresponde al primer reporte de una muestra de nuestro país.

Ataxias heredodegenerativas

Descripción de las ataxias heredodegenerativas con énfasis en la semiología general de este tipo de enfermedades y la fisiopatología de los grandes grupos de ataxias.

La travesía obsoleta: la indefensión del consumidor

La obsolescencia programada es el deseo de tener algo un poco más nuevo, un poco mejor, un poco más rápido de lo necesario. El texto estudia este fenómeno a la luz del Estatuto del Consumidor – Ley 1480 de 2011 para determinar si el consumidor colombiano está suficientemente protegido con él.

"Genetic Diversity and Selection in Three Plasmodium vivax Merozoite Surface Protein 7 (Pvmsp-7) Genes in a Colombian Population"

A completely effective vaccine for malaria (one of the major infectious diseases worldwide) is not yet available; different membrane proteins involved in parasite-host interactions have been proposed as candidates for designing it. It has been found that proteins encoded by the merozoite surface protein (msp)-7 multigene family are antibody targets in natural infection; the nucleotide diversity of three Pvmsp-7 genes was thus analyzed in a Colombian parasite population. By contrast with P. falciparum msp-7 loci and ancestral P. vivax msp-7 genes, specie-specific duplicates of the latter specie display high genetic variability, generated by single nucleotide polymorphisms, repeat regions, and recombination. At least three major allele types are present in Pvmsp-7C, Pvmsp-7H and Pvmsp-7I and positive selection seems to be operating on the central region of these msp-7 genes. Although this region has high genetic polymorphism, the C-terminus (Pfam domain ID: PF12948) is conserved and could be an important candidate when designing a subunit-based antimalarial vaccine.

Characterizing PvARP, a novel Plasmodium vivax antigen

Background Plasmodium vivax continues to be the most widely distributed malarial parasite species in tropical and sub-tropical areas, causing high morbidity indices around the world. Better understanding of the proteins used by the parasite during the invasion of red blood cells is required to obtain an effective vaccine against this disease. This study describes characterizing the P. vivax asparagine-rich protein (PvARP) and examines its antigenicity in natural infection. Methods The target gene in the study was selected according to a previous in silico analysis using profile hidden Markov models which identified P. vivax proteins that play a possible role in invasion. Transcription of the arp gene in the P. vivax VCG-1 strain was here evaluated by RT-PCR. Specific human antibodies against PvARP were used to confirm protein expression by Western blot as well as its subcellular localization by immunofluorescence. Recognition of recombinant PvARP by sera from P. vivax-infected individuals was evaluated by ELISA. Results VCG-1 strain PvARP is a 281-residue-long molecule, which is encoded by a single exon and has an N-terminal secretion signal, as well as a tandem repeat region. This protein is expressed in mature schizonts and is located on the surface of merozoites, having an apparent accumulation towards their apical pole. Sera from P. vivax-infected patients recognized the recombinant, thereby suggesting that this protein is targeted by the immune response during infection.

Genetic diversity and selection in three plasmodium vivax merozoite surface protein 7 (pvmsp-7) genes in a colombian population

A completely effective vaccine for malaria (one of the major infectious diseases worldwide) is not yet available; different membrane proteins involved in parasite-host interactions have been proposed as candidates for designing it. It has been found that proteins encoded by the merozoite surface protein (msp)-7 multigene family are antibody targets in natural infection; the nucleotide diversity of three Pvmsp-7 genes was thus analyzed in a Colombian parasite population. By contrast with P. falciparum msp-7 loci and ancestral P. vivax msp-7 genes, specie-specific duplicates of the latter specie display high genetic variability, generated by single nucleotide polymorphisms, repeat regions, and recombination. At least three major allele types are present in Pvmsp-7C, Pvmsp-7H and Pvmsp-7I and positive selection seems to be operating on the central region of these msp-7 genes. Although this region has high genetic polymorphism, the C-terminus (Pfam domain ID: PF12948) is conserved and could be an important candidate when designing a subunit-based antimalarial vaccine.

Prevalencia de los síntomas osteomusculares y los factores de riesgo asociados, en trabajadores de una empresa de geomática, Colombia 2014

Objetivo Identificar la prevalencia de síntomas osteomusculares, por segmentos y los factores de riesgo asociados, en los trabajadores de una empresa de Geomática, en Colombia en el año 2014. Metodología Se llevó a cabo un estudio descriptivo de corte transversal con una población de 169 trabajadores, distribuidos en 2 grupos, el grupo de campo que desarrolla actividades de topografía y el grupo de oficina donde se realizan procesamiento de datos en Geomática y actividades administrativas. A cada trabajador se le aplicó el cuestionario ERGOPAR que interroga la exposición o factores de riesgo y la presencia de síntomas osteomusculares. Resultados: El personal de oficina presenta mayor frecuencia de síntomas osteomusculares en el cuello 72%, la región lumbar 55%, los codos 17,7%, las manos y muñecas 57.3%. Presentándose con mayor frecuencia en las mujeres los síntomas en cuello 80% y manos 64%, mientras que los mayores porcentajes en personal de campo se presentan en las piernas 21%, las rodillas 26% y pies 11,5%. Se encontró asociación significativa entre la sedestación durante más de cuatro horas, con dolor en cuello (p=0.02) y dolor en región lumbar (p=0.03); inclinar el cuello hacia delante durante más de cuatro horas, con dolor en el cuello (p=0.006); repetir cada pocos segundos la flexión de muñecas (p=001) y utilizar los dedos de manera intensiva por más de 4 horas (p=0.01) con dolor en manos y las variables jornada laboral y puesto de trabajo con dolor en pies. Conclusiones La prevalencia de síntomas osteomusculares en los trabajadores de la empresa estudiada es alta. Dado que se encontró asociación significativa con las variables sociodemográficas y laborales. La alta prevalencia de sintomatología puede ser explicada por la exposición a carga física laboral, por posturas de trabajo, por movimientos repetitivos y características propias de género.

Small-area variation in health care affecting the choice of cesarean delivery: the case of a Colombian health insurer

In the midst of health care reform, Colombia has succeeded in increasing health insurance coverage and the quality of health care. In spite of this, efficiency continues to be a matter of concern, and small-area variations in health care are one of the plausible causes of such inefficiencies. In order to understand this issue, we use individual data of all births from a Contributory-Regimen insurer in Colombia. We perform two different specifications of a multilevel logistic regression model. Our results reveal that hospitals account for 20% of variation on the probability of performing cesarean sections. Geographic area only explains 1/3 of the variance attributable to the hospital. Furthermore, some variables from both demand and supply sides are found to be also relevant on the probability of undergoing cesarean sections. This paper contributes to previous research by using a hierarchical model and by defining hospitals as cluster. Moreover, we also include clinical and supply induced demand variables.

Descripción de los casos de accidentes laborales ocurridos en una empresa manufacturera, 2010 al 2014

Introducción Debido a que los accidentes de origen ocupacional ocupan un lugar importante dentro de las causas de ausentismo, discapacidades y hasta las muertes se realizó la descripción de la accidentalidad, teniendo en cuenta factores como la severidad y tipo de lesión, el tipo de actividad laboral y re accidentalidad ocurrida en una empresa manufacturera en un periodo de 2010 al 2014. Objetivos Establecer la distribución de los accidentes laborales ocurridos en una empresa manufacturera en el periodo de 2010 al 2014 según edad, género, área laboral y tipo de lesión. Materiales y métodos Se realizó un estudio de corte transversal en donde se analizaron las características según los trabajadores y la empresa y se realizaron asociaciones para establecer cuáles eran los factores de riesgo para presentar re accidentalidad. Se tomó una empresa manufacturera del sector de producción de alimentos que cuenta con un total de 950 empleados, en riesgo de presentar accidentes laborales. Se seleccionaron 338 accidentes ocurridos en el periodo de 2010 y 2014.Se realizaron análisis de los accidentes según las variables de: género, área de trabajo y tipo de herida para determinar su distribución según dichos factores. Posteriormente se realizaron análisis bivariado por medio de asociaciones estadísticas usando el estadístico Chi cuadrado y pruebas no paramétricas o paramétricas según la distribución de normalidad de las variables cuantitativas. El programa que se usó para el análisis fue el de SPSS versión 22. Resultados El estudio identificó que la proporción de accidentes durante el periodo estudiado con respecto al número de trabajadores fue de 35,6% y de los 950 trabajadores el 28,8% presentaron accidentes que corresponde a los 274 trabajadores. La mediana de edad fue de 35 años y se presentó más frecuente en mujeres (55,6%). El área laboral en la que se presentaron mayor número de accidentes fue el área de manufactura (75,7%). La proporción de mujeres que presentaban mayor accidentes en el área de manufactura si representó una diferencia de 23,4% con respecto a la proporción de hombres que presentaron mayor accidentes en la misma área. Con respecto al tipo de lesión, se presentaron accidentes frecuentemente en miembros superiores y según el género, las mujeres presentaron 2,02% más accidentes en miembros superiores comparado con los hombres. Los análisis en cuanto a re accidentalidad determinaron que el 16,8% de los trabajadores presentaron más de un accidente y un trabajador presentó 5 accidentes en el periodo de tiempo estudiado en la empresa, la edad se relacionó significativamente con el hecho de presentar re accidentalidad.