Academic literature on the topic 'Interacciones entre proteínas y ácidos nucleicos'

El silenciamiento por RNA en plantas es un mecanismo implicado en la regulación de la expresión génica que también funciona como defensa antiviral. El silenciamiento es inducido por la presencia de moléculas de RNA de doble hebra, que activa una cascada de procesos enzimáticos que resulta en la inhibición o supresión de moléculas de ácidos nucleicos a través de interacciones específicas. Para contrarrestar este mecanismo de defensa, los virus codifican en su genoma proteínas supresoras del silenciamiento que pueden interferir con cualquier etapa de la ruta. Estas proteínas supresoras del silenciamiento son muy diversas tanto en secuencia como en estructura y, han sido frecuentemente asociadas a interacciones de tipo sinérgico en infecciones mixtas. Aunque los detalles de los mecanismos moleculares de supresión se conocen en muy pocos casos, en general, los supresores virales contrarrestan el silenciamiento por RNA mediante su acción sobre moléculas de RNA relacionadas con la ruta o mediante interacción con los componentes proteicos de ésta. En este trabajo se hace una revisión sobre las diversas estrategias de supresión de silenciamiento viral descritas hasta el momento y su posible implicación en los procesos de patogénesis y sinergismo viral, dando prioridad a los virus con genoma de RNA por ser los mayoritarios entre los virus de plantas.

La Biología Molecular es una rama de la Biología que indaga sobre las bases moleculares de la actividad biológica, a través del estudio de la estructura de dos importantes biomoléculas –proteínas y ácidos nucleicos- y de las interacciones que se establecen entre ellas. A lo largo de la última década, el desarrollo de diferentes técnicas moleculares y su aplicación en el campo odontológico ha permitido realizar significativos aportes al cúmulo de evidencias experimentales que en la actualidad respaldan el principio de odontología basada en la evidencia. Pese a su enorme importancia, muchas de estas técnicas no son del conocimiento de los odontólogos, en general, o se conocen muy poco. Este desconocimiento se explica, en parte, por la dificultad de acceso a información que presente en forma breve y clara los fundamentos de estas técnicas y sus posibles aplicaciones en esta disciplina. En esta serie de artículos abordaremos estos temas, con la intención de permitir un primer contacto a nuestros colegas y estudiantes con las técnicas de biología molecular que pueden ser incorporadas a los estudios experimentales en el campo de la biología oral.

La Biología Molecular es una rama de la Biología que indaga sobre las bases moleculares de la actividad biológica, a través del estudio de la estructura de dos importantes biomoléculas –proteínas y ácidos nucleicos- y de las interacciones que se establecen entre ellas. A lo largo de la última década, el desarrollo de diferentes técnicas moleculares y su aplicación en el campo odontológico ha permitido realizar significativos aportes al cúmulo de evidencias experimentales que en la actualidad respaldan el principio de odontología basada en la evidencia. Pese a su enorme importancia, muchas de estas técnicas no son del conocimiento de los odontólogos, en general, o se conocen muy poco. Este desconocimiento se explica, en parte, por la dificultad de acceso a información que presente en forma breve y clara los fundamentos de estas técnicas y sus posibles aplicaciones en esta disciplina. En esta serie de artículos abordaremos estos temas, con la intención de permitir un primer contacto a nuestros colegas y estudiantes con las técnicas de biología molecular que pueden ser incorporadas a los estudios experimentales en el campo de la biología oral.

La Biología Molecular es una rama de la Biología que indaga sobre las bases moleculares de la actividad biológica, a través del estudio de la estructura de dos importantes biomoléculas –proteínas y ácidos nucleicos- y de las interacciones que se establecen entre ellas. A lo largo de la última década, el desarrollo de diferentes técnicas moleculares y su aplicación en el campo odontológico ha permitido realizar significativos aportes al cúmulo de evidencias experimentales que en la actualidad respaldan el principio de odontología basada en la evidencia. Pese a su enorme importancia, muchas de estas técnicas no son del conocimiento de los odontólogos, en general, o se conocen muy poco. Este desconocimiento se explica, en parte, por la dificultad de acceso a información que presente en forma breve y clara los fundamentos de estas técnicas y sus posibles aplicaciones en esta disciplina. En esta serie de artículos abordaremos estos temas, con la intención de permitir un primer contacto a nuestros colegas y estudiantes con las técnicas de biología molecular que pueden ser incorporadas a los estudios experimentales en el campo de la biología oral.

El éxito del embarazo se asocia con una correcta placentación, esencial para el crecimiento y desarrollo del feto. El sincitiotrofoblasto en el embarazo normal produce y secreta una variedad de elementos necesarios para lograr este objetivo, entre ellos, los exosomas placentarios. Estos llevan proteínas citoplasmáticas y ligadas a la membrana y ácidos nucleicos que pueden reprogramar a las células receptoras. Dependiendo de sus interacciones con el sistema inmune pueden dividirse en inmuno-estimulantes o inmuno-supresores. La producción y secreción de exosomas placentarios inmunosupresores provoca un efecto protector en la unidad feto-placentaria. Aquellos aislados del plasma materno son activos in vitro y se incorporan a las células diana por endocitosis. Su efecto está regulado por factores que incluyen tensión de oxígeno y se correlaciona con la perfusión placentaria. La preeclampsia es un síndrome caracterizado una disminución del flujo sanguíneo útero-placentario asociado a una invasión trofoblástica alterada que puede conducir a hipoxia placentaria y disfunción endotelial, liberando materiales nocivos en la circulación, lo que ocasiona daños en la función endotelial. Se han reportado cambios en la liberación, concentración en plasma materno, composición y actividad de exosomas placentarios en asociación con la preeclampsia. En esta revisión se analiza el origen de los exosomas placentarios y cómo podrían estar involucrados en la fisiopatología de la preeclampsia.

La electroforésis es una técnica para separación de biomoléculas según su movilidad y naturaleza (generalmente ácidos nucleicos o proteínas) en un campo eléctrico sobre una matríz porosa, cuya composición depende de la biomolécula a analizar. Para la separación de ácidos nucléicos se utilizan matrices de agarosa y para la separación de proteínas se utilizan matrices de poliacrilamida. Esta técnica representa una herramienta fundamental de análisis cuantitativos en diversos campos de ciencias biológicas como biología molecular, bioquímica o proteómica. Entre las distintas plataformas de electroforésis, las más utilizadas en análisis de ácidos nucléicos son la electroforésis en gel de agarosa, la electroforésis de campo pulsado (PFGE) o la electroforésis en gel con gradiente de desnaturalización (DGGE), y las más utilizadas para análisis de proteínas son la electroforésis en gel de poliacrilamida con duodecil sulfato de sodio (SDS) y la electroforésis bidimensional. Esta revisión discutirá las técnicas previamente mencionadas y sus recientes...

A interação entre células e nanoestruturas poliméricas vem sendo considerado um importante tema para a biotecnologia. As fibras eletrofiadas apresentam estruturas porosas na ordem de submícrons com características que mimetizam os componentes fibrilares da matriz extracelular natural, favorecendo a atuação local efetiva de sistemas bioativos. A complexação de ácidos nucleicos com essas fibras e sua utilização em terapias de recuperação funcional e regeneração tecidual podem ser alternativas ao transplante celular e aos sistemas de entrega de proteínas indutivas. Na customização do perfil de interação entre essas matrizes e o material genético, é relevante manter a disponibilidade de seus tipos moleculares em concentrações efetivas no microambiente, com maior expressão gênica e maior tempo de ação terapêutica. Ao se buscar equilíbrio entre eficiência de transfecção e a viabilidade celular, diferentes estratégias são seguidas, como a incorporação de polinucleotídeos em soluções poliméricas ou em emulsões antes do processo de eletrofiação, ou mesmo a funcionalização de nanofibras pela modificação de sua superfície. Diante disso, esta revisão tem por finalidade apresentar os diferentes métodos de produção de nanofibras eletrofiadas funcionalizadas com ácidos nucleicos e suas aplicações na área da saúde.

El desarrollo de vacunas efectivas contra el nuevo coronavirus SARS-CoV-2 se considera una prioridad mayor de salud pública global, para poder controlar la trasmisión y propagación de la enfermedad. Se han planteado diferentes enfoques para diseñar y desarrollar vacunas contra COVID-19, entre las que se incluyen las que contienen péptidos basados en epítopos, las de proteínas recombinantes, de vectores virales, basadas en ácidos nucleicos y las inactivadas. Sin embargo, hasta mayo 2020, no se dispone de una vacuna aprobada contra COVID-19.

En este artículo defendemos un punto de vista historicista respecto a la relación entre historia y filosofía de la ciencia. En particular, argumentamos que el problema filosófico de la objetividad de las prácticas científicas debe ser guiado por el estudio detallado del contexto de los problemas y las prácticas de investigación de cada campo o disciplina particular. Para ello, nos enfocamos en el proceso de matematización de los criterios y decisiones en la sistemática, ocurrido a partir de la década de 1960, cuyo objetivo ha sido la elaboración de reconstrucciones objetivas de las relaciones filogenéticas entre seres vivos; estas prácticas también pueden formularse como una “eliminación de la subjetividad”, posible gracias a la molecularización del estudio de la evolución biológica y la introducción de bases de datos masivas de secuencias de proteínas y ácidos nucleicos, así como el uso de computadoras y algoritmos matemáticos. La atención a disputas filosóficas entre cladistas, evolucionistas y feneticistas ha obstaculizado la producción de narrativas históricas centradas en prácticas, y la reflexión epistemológica fructífera sobre el tema de la objetividad en el trabajo científico.

Introducción: El folato y la vitamina B12 juegan un papel importante en el correcto desarrollo, diferenciación y funcionamiento del Sistema Nervioso Central. Intervienen en la producción de mielina y son indispensables para numerosas reacciones que implican la metilación y biosíntesis de ácidos nucleicos, además de intervenir en la síntesis de proteínas, neurotransmisores, ácidos grasos y fosfolípidos. Su deficiencia se asocia a alteraciones cognitivas, irritabilidad, depresión, psicosis, demencia, entre otras. Material y Métodos: En este trabajo se presenta el caso de una joven de 17 años, sin antecedentes mórbidos conocidos, que presentó cuadro de un mes de evolución, caracterizado por intento suicida, alucinaciones visuales y auditivas, idea delirante de daño tipo persecutoria, cefalea y parestesias en miembros inferiores. Ingresada en unidad de psiquiatría y consultada por departamento de neurología. Se le realizaron analíticas y estudios especializados que incluían hemograma, glicemia, perfil renal, hepático, virales, electrolitos, perfil tiroideo, panel 6, tomografía de cráneo y EEG, sin evidencia patológica. Posteriormente con vitamina B12 y ácido fólico, evidenciando niveles de Vit B12 reducidos (110pg-ml), iniciamos la reposición de vitamina B12 intramuscular y añadimos Risperidona 3 mg cada 24 horas. Conclusión: La paciente presentó remisión total de los síntomas, a partir del tratamiento de Vitamina B12 y los controles pertinentes del departamento de psiquiatría y hematología.

The purpose of my doctoral studies has been the development of bioinformatics methods to quantitatively evaluate associations between proteins and nucleic acids (NAs). This thesis aims at providing insights into molecular features and still relatively unknown mechanisms of protein-NAs associations, such as RNA-binding proteins and long noncoding RNAs as well as transcription factors and regulatory DNA elements. In this work, I present two algorithms, catRAPID omics express and PAnDA, for the prediction of RNA- and DNA-protein interaction respectively. Those computational methods offer the possibility to address experimental problems and guide new approaches largely facilitating experimental design and procedures
Mis estudios de doctorado han tenido como propósito principal el desarrollo de herramientas bioinformáticas para la evaluación de interacciones entre proteínas y ácidos nucleicos (ANs) de forma cuantitativa. Por consiguiente, esta tesis apunta a proporcionar conocimientos sobre características moleculares y mecanismos de asociación proteína-AN aún relativamente desconocidos; concretamente, la asociación de proteínas a ARNs y ARNs no codificantes, a la vez que factores de transcripción y elementos de regulación del ADN. En este proyecto presento dos algoritmos: catRAPIDomics express y PAnDA, cuyas finalidades son las de predecir interacciones proteína-ARN y proteína-ADN respectivamente. Dichos métodos computacionales ofrecen la posibilidad de abordar problemas experimentales, así como de guiar el diseño y procedimiento de nuevas estrategias para su resolución.

Computational methods are increasingly important to help to predict and characterize protein interactions. However, most of the efforts so far have focused on protein-protein and protein-ligand interactions, and few computer methods are available for modeling and characterizing protein-RNA interactions, in spite of their biological and biomedical importance. Given the difficulties and resource limitations of experimental procedures, developing computer methods for studying protein-RNA interactions is essential in order to get a better understanding of gene expression and cellular function. In this context, the main purpose of this thesis has been the development and application of computational methods for the structural prediction and characterization of protein-RNA complexes. This Doctoral thesis has fulfilled all the expected objectives. A more detailed summary is given below. In 2008 it was proposed the first protein-RNA docking case by the CAPRI (Critical Assessment of Prediction of Interactions) communitywide experiment. We devised a new protocol for this new challenge, based on our previous protein-protein docking programs, and obtained excellent results, generating the second best model among all participants. This experiment showed for the first time the potential of our new approach and the possibilities for further improvements. The next step was the extraction of statistical potentials to be applied for protein-RNA docking and interface prediction. For that purpose, we compiled the largest structural set of non-redundant protein-RNA complexes reported so far in order to derive individual and pairwise propensities of ribonucleotides and amino acid residues to be located at the binding interfaces. We found that the most significantly populated residues at protein-RNA interfaces were Arg, Lys and His, while the less favoured were Asp, Glu, Cys, Val, Leu and Ile. On the other hand, we did not observe a significant preference among the four types of ribonucleotides to be at protein-RNA interfaces. In the same line, pairwise propensities showed similar propensity values for the different types of ribonucleotides. We then developed the OPRA method to identify regions on protein surface with global preference to bind RNA. This method was tested with an independent set of known protein-RNA structures and showed to have a high positive predictive value for the prediction of residues involved in RNA binding. In addition, we found that this method was able to identify RNA-binding proteins. The next objective was the application of pairwise statistical potentials to the scoring of protein-RNA docking solutions. Unexpectedly, the statistical potentials showed worse predictive success rates than the FTDock scoring function (highly related to structural complementarity), although the results improved when both scoring terms were combined. However, we still needed more test cases in order to extract more reliable and general conclusions. Therefore, the next objective was to build a benchmark that could be used for the optimization and development of protein-RNA docking methods. For this, we collected as many non-redundant protein-RNA cases as possible with known complex structure and known or modeled structure for at least one of the subunits. This was the first publicly available protein-RNA docking benchmark and was composed of 106 cases, with 71 cases with at least the available unbound coordinates for one of the molecules, and 35 cases in which at least one of the molecules was built by homology modelling. One of the conclusions that emerged from the analysis of this set of structures is that protein-RNA complexes are much more flexible than protein-protein and even protein-DNA complexes. We then performed a docking study over the full protein-RNA docking benchmark which showed that the use of pairwise statistical potentials for identifying protein-RNA near-native solutions is noisy. The results confirmed that the best docking success determinant is structural interface complementarity as defined by parameters such as the FTDock score or the van der Waals energy. The combination of these efficient terms with electrostatics yields a scoring function that is able to identify high quality models in most of the cases when the bound coordinates of the interacting molecules are used. However, its efficiency in a more realistic scenario (using the unbound coordinates of the molecules) is highly dependent on the capability of sampling methods to generate high quality docking solutions. Results also underlined important differences with protein-protein interactions. The experience acquired during these more methodological parts of this PhD thesis has facilitated the application of computational methods to the study of translin, a highly conserved nucleic acid-binding protein of significant biomedical interest. By combining computational tools with experimental techniques, we contributed to the elucidation of the translin multimerization interfaces and nucleic acids binding sites and provided a first structural and dynamic picture of the functions carried out by the protein.
La caracterización estructural de complejos proteína-ARN es esencial para lograr una mayor comprensión en el campo de la biología molecular y la regulación celular. Los métodos computacionales de predicción estructural representan una alternativa rápida y poco costosa para la detección y caracterización de complejos biológicos. No obstante, en contraste con la gran variedad de métodos computacionales orientados a la predicción estructural de las interacciones proteína-proteína, existen muy pocos métodos enfocados al estudio de complejos proteína-ARN. En este contexto, el propósito principal de este proyecto de tesis ha sido el desarrollo y aplicación de métodos computacionales para el análisis, caracterización y predicción estructural de complejos proteína-ARN. Con este objetivo, en la primera fase de esta tesis doctoral, se han desarrollado nuevos protocolos para la predicción estructural de este tipo de complejos a partir de métodos de docking entre proteínas previamente descritos, y se han generado potenciales estadísticos por residuo, nucleótido y por pares residuo-nucleótido a partir de estructuras conocidas de complejos proteína-ARN. Dichos potenciales estadísticos por residuo se han aplicado al desarrollo de un método para la predicción de sitios de unión a ARN en proteínas y la identificación de proteínas que unen ARN. Por otro lado, se ha construido un conjunto de pruebas de complejos proteína-ARN para la evaluación de métodos de docking. Usando dicho conjunto de pruebas, se ha estudiado el poder predictivo de los potenciales estadísticos de pares residuo-nucleótido, así como otros términos energéticos, para la evaluación de soluciones de docking de complejos proteína-ARN y se ha desarrollado una nueva función de evaluación de posibles orientaciones de docking en complejos proteína-ARN, integrando aquellos términos energéticos más efectivos a nivel individual. La experiencia acumulada durante las fases iniciales de la tesis permitió la aplicación de técnicas de modelado computacional, en combinación con técnicas experimentales llevadas a cabo por colaboradores, al estudio de translin, una proteína de unión a ácidos nucleicos de gran interés biológico. Así pues, durante la fase final de este proyecto de tesis doctoral se contribuyó a la identificación de los sitios de multimerización y de unión a ácidos nucleicos en translin, y se propuso una primera aproximación estructural y dinámica de las funciones llevadas a cabo por la proteína, contribuyendo a resolver aspectos tan fundamentales como los determinantes estructurales de la unión a ARN.

El conocimiento de la organización de la materia es indispensable para comprender la estructura y función de los seres vivos. Justamente las interrelaciones entre los átomos y las moléculas, son las que permiten el desarrollo de todas las funciones vitales de los organismos animales. Estos están constituidos por miles de moléculas orgánicas diferentes, que se agrupan en cuatro categorías principales: carbohidratos, lípidos, proteínas o ácidos nucleicos. La información genética que controla la vida de cada célula está contenida en sus cromosomas, más específicamente en su ADN, codificándose y transfiriéndose de generación en generación. A lo largo de miles de millones de años surgieron las especies a partir de otras preexistentes por un proceso llamado de "descendencia con modificación" o "evolución". Una de las características de la naturaleza es la gran diversidad de organismos que la componen. La taxonomía, es la ciencia que se encarga de la búsqueda del orden natural, mediante la que se obtienen las distintas clasificaciones animales.