Transglutaminases do mosquito Anopheles gambiae: Caracterização genética, bioquímica e funcional durante a infecção por Plasmodium berghei

A malária constitui um problema de saúde pública, que tem vindo a agravar-se, sendo crescente a necessidade de estratégias renovadas para o seu controlo, como a interrupção do ciclo esporogónico. Deste modo, é essencial compreender as respostas imunológicas de Anopheles anti-Plasmodium. Demonstrou-se anteriormente, que a inibição de transglutaminases, enzimas que participam em vários processos biológicos ao catalisarem a formação de ligações covalentes entre péptidos, agrava a infecção em mosquitos pelo parasita. O presente trabalho tem por objectivo caracterizar as transglutaminases AGAP009098 e AGAP009100 de Anopheles gambiae. Os métodos utilizados para este efeito foram: a sequenciação de regiões dos genes AGAP009098 e AGAP009100; a clonagem molecular de fragmentos da região codificante do gene AGAP009098, usando o vector plasmídico pET–28a(+) e Escherichia coli como sistema de expressão; e PCR em Tempo Real para analisar a expressão relativa dos genes AGAP009098 e AGAP009100 nos diferentes os estádios de desenvolvimento. AGAP009098 é expressa ubiquamente e AGAP009100 a partir do estádio pupa. Estes resultados apontam para a conclusão de que AGAP009098 e AGAP009100 poderão desempenhar funções em processos biológicos relevantes, por exemplo na defesa imunitária, ou no desenvolvimento. Os péptidos recombinantes, obtidos a partir da clonagem com sucesso de fragmentos da região codificante do gene AGAP009098, constituem uma ferramenta importante para averiguar a função destas TGases, no futuro.

Tecnologías del ADN y sus aplicaciones en las Ciencias del Mar. Un recorrido de 20 años por las actividades del LSM-USC

Manuel Rey Méndez es Catedrático de Bioquímica y Biología Molecular, Director del Laboratorio de Sistemática Molecular de la Universidad de Santiago de Compostela (LSM-USC)

Herencia y genética : enzimas.

Resumen basado en el de la publicación

Herència i genètica :enzims. 'Herencia y genética : enzimas'.

Resumen basado en el de la publicación

Metabolismo de las Purinas y Pirimidinas: Errores hereditarios primarios y alteraciones secundarias en otros defectos genéticos

En este trabajo se propuso el estudio de los desórdenes genéticos en el metabolismo de las purinas (Pu) y pirimidinas (Pi), debido a que dentro del amplio espectro de enfermedades metabólicas hereditarias (EMH) que fueron identificándose en nuestro medio no se incluían estas entidades, probablemente por el desconocimiento de su existencia y también por la carencia de la metodología necesaria para su pesquisa. Hasta el presente fueron identificados veintitrés defectos hereditarios que involucran las enzimas esenciales del metabolismo de las Pu y Pi, diecisiete de ellos asociados con serias consecuencias clínicas; los sistemas frecuentemente afectados son: inmunológico, hematológico, neurológico y renal. Defectos enzimáticos en este metabolismo, como por ejemplo el de la enzima Tiopurina S-metiltransferasa (TPMT), pueden provocar también intolerancia al tratamiento de diversas enfermedades con drogas análogas a las Pu y Pi. Los principios de identificación de los desórdenes de las Pu y Pi comprenden la investigación del producto del gen anormal, es decir esencialmente la aplicación de la genética bioquímica que estudia: a) el defecto genético evaluando la consecuencia del bloqueo de la vía metabólica normal por deficiencia de los productos o por acumulación de los precursores de estos metabolitos; b) la actividad enzimática específica, la cual puede presentar una deficiencia total, parcial o sobreactividad. Además se puede aplicar la genética molecular, es decir la investigación de las mutaciones responsables del defecto metabólico de utilidad para la confirmación diagnóstica y para establecer correlaciones genotipo-fenotipo. El estudio abarcó tres áreas estrictamente relacionadas con el tópico central, el metabolismo de las Pu y Pi, y concatenadas en sus objetivos específicos: I. Investigación de las enfermedades genéticas de las Pu y Pi. Objetivo: - Reconocer las EMH-PuPi a través de un protocolo selectivo que permita definir las alteraciones bioquímicas, enzimáticas y moleculares en pacientes presuntos de padecer estos defectos. II. Investigación del polimorfismo genético de la TPMT en la población argentina. Objetivo: - Investigar el polimorfismo genético de la TPMT, fenotipo bioquímico (actividad enzimática) - genotipo (mutaciones), en la población argentina debido a que esta enzima es un excelente ejemplo del potencial impacto de la farmacogenética en medicina. II. Investigación de posibles mecanismos de excitotoxicidad y deficiencia energética en pacientes con diferentes EMH mediante el análisis de bases y nucleósidos en el LCR. Objetivo: - Establecer posibles interacciones entre otras vías comprometidas con la del metabolismo de las Pu y Pi en EMH de exacta nosología.

Aproximación de química genómica para el entendimiento de la repuesta defensiva vegetal frente a patógenos: Identificación de moléculas antagonistas y agonistas de la regulación transcripcional en el mutante ocp1 de Arabidopsis thaliana

La genètica química en plantes constitueix una poderosa ferramenta en auge. Per a profunditzar en l’enteniment dels mecanismes defensius vegetals front a l’atac de microorganismes patògens es va realitzar un rastreig de molècules moduladores de l’expressió del gen Ep5C, que s’activa en resposta a l’aplicació de H2O2 y a l’atac de Pseudomonas syringae. S’ha utilizat el mutant ocp1 d’ Arabidopsis thaliana, obtés per mutagènesi a partir de plantes transgèniques pEp5C::GUS. Coneguda la relació d’Ep5C amb la RdDM gràcies a la implicació funcional d’OCP1 i OCP11, s’identifica a MOD18, MOD2 i MOD1 com a potencials molècules implicades en aquesta ruta. A més a més, s’identifica a MOD1 com a molècula activadora de les defenses a través de la ruta mediada per àcid salicílic.

Platelet-activating factor downregulates the expression of liver X receptor-α and its target genes in human neutrophils

Liver X receptors (LXRs) are ligand-activated members of the nuclear receptor superfamily that regulate the expression of genes involved in lipid metabolism and inflammation, although their role in inflammation and immunity is less well known. It has been reported that oxysterols/LXRs may act as anti-inflammatory molecules, although opposite actions have also been reported. In this study, we investigated the effect of platelet-activating factor (PAF), a proinflammatory molecule, on LXRα signalling in human neutrophils. We found that PAF exerted an inhibitory effect on mRNA expression of TO901317-induced LXRα, ATP-binding cassette transporter A1, ATP-binding cassette transporter G1, and sterol response element binding protein 1c. This negative action was mediated by the PAF receptor, and was dependent on the release of reactive oxygen species elicited by PAF, as it was enhanced by pro-oxidant treatment and reversed by antioxidants. Current data also support the idea that PAF induces phosphorylation of the LXRα molecule in an extracellular signal-regulated kinase 1/2-mediated fashion. These results suggest that a possible mechanism by which PAF exerts its proinflammatory effect is through the downregulation of LXRα and its related genes, which supports the notion that LXRα ligands exert a modulatory role in the neutrophil-mediated inflammatory response.

INVES: Docencia en Iniciación a la Investigación en Biología

Un equipo multidisciplinar de profesores y profesoras que imparten docencia en la asignatura Iniciación a la Investigación en Biología, constituyen la Red Docente INVES con el fin de desarrollar una metodología propia de trabajo en equipo, en coordinación con el profesorado de la asignatura Estadística, con la que se comparten objetivos de aprendizaje comunes. Durante el desarrollo de la asignatura, el alumnado diseña y ejecuta un proyecto de investigación bibliométrico de temática biológica sobre un tema actual y de interés. Con ello se favorece la adquisición de competencias transversales del módulo básico del título de grado. La dinámica de trabajo en grupo culmina en la edición de unas Jornadas Científicas, donde los estudiantes exponen los trabajos realizados. Se han consensuado modificaciones en las metodologías y actividades de aprendizaje, mejorando en la eficiencia de la experiencia de enseñanza-aprendizaje.

LOS PLAGUICIDAS: SALUD HUMANA y AMBIENTAL

La propuesta de trabajo que se presenta pretende concretar una eficiente tarea de socialización que responde a la demanda realizada por el departamento ejecutivo de la Localidad de Las Vertientes para abordar la problemática del uso y efectos biológicos de los plaguicidas sobre los organismos y el ambiente. Del resultado de una encuesta implementada en toda la población se remite como dato significativo que independientemente del motivo, existe un 93% de la sociedad de las Vertientes a quien le interesa tener mayor conocimiento acerca de los temas relacionados con plaguicidas. En este sentido es prioritario difundir los resultados sobre las investigaciones que estudian el efecto genotóxico de las sustancias que son liberadas al ambiente, con el fin de cuidar la salud del ambiente y de las poblaciones humanas y de otros organismos, desde la prevención y promoción de la salud humana y ambiental. Para ello se propone la articulación de actividades con grupos de familias de trabajadores rurales y representantes del ámbito educativo y gubernamental. De esta manera se estará contribuyendo en forma participativa, a transferir conocimientos, sobre los usos y efectos (en especial los crónicos) de la exposición a múltiples plaguicidas de poblaciones rurales. Desde los años cuarenta, el uso de plaguicidas ha aumentado de forma exponencial. Se ha establecido que sólo un 0,1 por ciento de la cantidad de plaguicidas aplicado llega a la plaga, mientras que el restante circula por el medio ambiente, contaminando posiblemente el suelo, el agua y la biota; por lo tanto, se hace necesario caracterizar el destino final y la toxicidad no prevista de estos plaguicidas para evaluar con certeza el riesgo asociado a su uso (Carvalho et al, 1998). La problemática planteada dado el impacto que involucra, implica el abordaje desde diferentes áreas de trabajo: desde las ciencias biológicas (toxicología genética, bioquímica, medicina) acompañadas de las ciencias sociales (educación y legislación ambiental). Este abordaje parte de que el uso de plaguicidas es imprescindible en un mundo con necesidad creciente de producción de alimentos pero nos compete el empleo responsable de estos recursos para protección de la salud y del medio ambiente. Por lo tanto difundir los resultados obtenidos con referencia al problema de los usos y los efectos biológicos de los plaguicidas sobre poblaciones, lleva implícito un deber en la concienciación sobre las medidas de prevención, protección y cuidado personal tanto en el ámbito laboral como en el hogar, con la participación de las respectivas instancias gubernamentales y con mecanismos que permitan ampliar dicho abordaje. La capacitación sobre los riesgos de exposición a plaguicidas debe ser la orientación principal para plantear problemas vinculados a su uso y se constituye en una estrategia que resulta especialmente apropiada en este tipo de riesgo para la salud. La educación y la información es la herramienta más importante para el cambio de conductas. Carvalho, F., N. Zhong, y S. Tavarez y Klaine 1998. Rastreo de plaguicidas en los trópicos. Boletín del OEIA Nº 40.

Dual regulation of P-glycoprotein expression by Trichostatin A in cancer cell lines

Background. It has been reported that the histone deacetylase inhibitor (iHDAc) trichostatin A (TSA) induces an increase in MDR1 gene transcription (ABCB1). This result would compromise the use of iHDACs in combination with other cytotoxic agents that are substrates of P-glycoprotein (Pgp). It has also been reported the use of alternative promoters by the ABCB1 gene and the existence of a traslational control of Pgp protein. Finally, the ABCB1 gene is located in a genetic locus with the nested gene RUNDC3B in the complementary DNA strand, raising the possibility that RUNDC3B expression could interfere with ABCB1 alternative promoter regulation. Methods. A combination of RT-PCR, real time RT-PCR, Western blot and drug accumulation assays by flow cytometry have been used in this study. Results. The iHDACs-induced increase in MDR1 mRNA levels is not followed by a subsequent increase in Pgp protein levels or activity in several pancreatic and colon carcinoma cell lines, suggesting a traslational control of Pgp in these cell lines. In addition, the MDR1 mRNA produced in these cell lines is shorter in its 5' end that the Pgp mRNA produced in cell lines expressing Pgp protein. The different size of the Pgp mRNA is due to the use of alternative promoters. We also demonstrate that these promoters are differentially regulated by TSA. The translational blockade of Pgp mRNA in the pancreatic carcinoma cell lines could be related to alterations in the 5' end of the MDR1 mRNA in the Pgp protein expressing cell lines. In addition, we demonstrate that the ABCB1 nested gene RUNDC3B expression although upregulated by TSA is independent of the ABCB1 alternative promoter used. Conclusions. The results show that the increase in MDR1 mRNA expression after iHDACs treatment is clinically irrelevant since this mRNA does not render an active Pgp protein, at least in colon and pancreatic cancer cell lines. Furthermore, we have demonstrated that TSA in fact, differentially regulates both ABCB1 promoters, downregulating the upstream promoter that is responsible for active P-glycoprotein expression. These results suggest that iHDACs such as TSA may in fact potentiate the effects of antitumoral drugs that are substrates of Pgp. Finally, we have also demonstrate that TSA upregulates RUNDC3B mRNA independently of the ABCB1 promoter in use.

Diversidade genética entre progênies e matrizes de rambutan

O rambutan é uma frutífera exótica que apresenta alto potencial de mercado, e suas mudas podem ser obtidas por sementes ou vegetativamente. A produção de mudas via sementes é rotineiramente feita no Estado de São Paulo, tendo-se alta variabilidade no pomar, além de demorar mais tempo para entrar em produção. Embora caracteres morfológicos sejam amplamente usados na diferenciação de variedades, as técnicas moleculares permitem a comparação e a identificação genética dos materiais. Diante disso, o presente trabalho foi realizado, comparando progênies e plantas-matrizes de rambutan, por fAFLP. As análises foram realizadas no Laboratório de Bioquímica de Microrganismos e Plantas, do Departamento de Tecnologia - Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias - UNESP - Câmpus de Jaboticabal-SP, utilizando 06 plantas de rambutan, denominadas: A; B; C; D; E e F. Foram coletadas folhas de 15 plântulas oriundas de cada planta-matriz e realizou-se a extração de DNA, sendo as amostras quantificadas em biofotômetro, e os marcadores fAFLP, obtidos de acordo com o protocolo AFLP Plant Mapping Protocol (Applied Biosystems), utilizando as combinações de pares de primers: ACG/CAC; ACT/CAT; ACA/CTT e ACC/CTT. Pode ser concluído que o uso de marcadores moleculares é eficiente na distinção de materiais e na obtenção de distância genética; não é recomendada a obtenção de mudas via sementes quando a finalidade é a de instalação de pomar comercial.

Bioquímica de la herencia.

Estado de la cuestión y principales aportes a la biología genética, o bioquímica de la herencia. Se parte de los descubrimientos de Mendel, en 1865, que tras siete años de trabajos experimentales en el huerto de su convento, dio a conocer sus resultados en dos reuniones de la Sociedad de Historia Natural de Brünn. A partir de las reflexiones de Mendel, se ha llegado a descubrir el ADN o ácido desoxirribonucleico, como portador de la información genética, y el ARN o ácido ribonucleico, que tiene capacidad para producir tal información. Estos ácidos nucleicos van combinados con algunas proteínas básicas, las llamadas nucleoproteínas o proteínas nucleares. También se sabe que también en el citoplasma de las células hay estructuras con particularidades hereditarias propias, con su ARN independiente, del que constituye los cromosomas, pero bajo el control de los genes nucleares. Por otro lado se destaca que hay varios tipos de ARN, y así hablaremos del ácido ribonucleico mensajero, que transporta los mensajes genéticos. Los mensajes son llevados en su marcha extranuclear a los verdaderos laboratorios de la célula, esos corpúsculos residentes en los citoplasmas de las células que se denominan ribosomas. En cuanto a los cromosomas, pueden ser representados por medio de un idiograma. Se explica con detalle el procedimiento. Como conclusiones finales se destaca el avance de la genética en las últimas décadas, y las principales enfermedades genéticas a las que tal vez en el futuro, progresivos avances puedan dar solución.

Resultados de la investigación evaluativa de un curso a distancia de genética humana para profesionales de las ciencias de la salud usando como material un CD-ROM.

Resumen basado en el de la publicación

Avaliação demográfica, clinico-laboratorial e genética de indivíduos com lupus eritematoso sistêmico e artrite reumatóide residentes em região tropical

The aetiology of autoimmunes disease is multifactorial and involves interactions among environmental, hormonal and genetic factors. Many different genes may contribute to autoimmunes disease susceptibility. The major histocompatibility complex (MHC) genes have been extensively studied, however many non-polymorphic MHC genes have also been reported to contribute to autoimmune diseases susceptibility. The aim of the present study was to evaluate the influence of SLC11A1 gene in systemic lupus erythematosus (SLE) and rheumatoid arthritis (RA). Ninety-six patients with SLE, 37 with RA and 202 controls enrolled in this case-control study, were evaluated with regard to demographic, genetic, laboratorial and clinical data. SLE mainly affects females in the ratio of 18 women for each man, 88,3% of the patients aged from 15 to 45 years old and it occurs with similar frequency in whites and mulattos. The rate of RA between women and men was 11:1, with 77,1% of the cases occurring from 31 to 60 years. The genetic analysis of the point mutation -236 of the SLC11A1 gene by SSCP did not show significant differences between alleles/genotypes in patients with SLE or RA when compared to controls. The most frequent clinical manifestations in patients with SLE were cutaneous (87%) and joint (84.9%). In patients with RA, the most frequent out-joint clinical manifestation were rheumatoid nodules (13,5%). Antinuclear antibodies were present in 100% of the patients with SLE. There was no significant relation between activity of disease and presence of rheumatoid factor in patients with RA, however 55,6% of patients with active disease presented positive rheumatoid factor. Significant association between alleles/genotypes of point mutation -236 and clinical manifestations was not found