Evaluación preliminar de actividad antibacteriana in vitro del veneno de escorpión Hadruroides charcasus (Karsch, 1879) contra Pseudomonas aeruginosa y Staphylococcus aureus / Preliminary evaluation of the in vitro antibacterial activity of the scorpion venom Hadruroides charcasus (Karsch, 1879) against Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus

Objetivo: Evaluar la actividad antibacteriana in vitro veneno de Hadruroides charcasus contra a Pseudomonas aeruginosa y Staphylococcus aureus. Material y métodos. Por estimulación eléctrica se obtuvo el veneno del escorpión H. charcasus y posteriormente fue cuantificado por el método de relación de absorbancias, [mg/mL]=(1,56 x Abs 280nm) ­ (0,76 x Abs 260nm). Se realizó electroforesis, en condiciones desnaturantes (PAGE-SDS),usando un gel del 10 % y 12 % de entrecruzamiento. A través del sistema Amicon® Ultra ­ 0.5, se hizo laconcentración de las fracciones de proteínas y péptidos. Para evaluar la actividad antibacteriana se empleó cepasde P. aeruginosa y S. aureus, se hizo el método de microdilución en microplaca de 96 pozos para determinar laconcentración mínima inhibitoria (CMI). Resultados. La fracción soluble del veneno total presentó unaconcentración de 2,26 mg/mL y por PAGE-SDS, se observaron bandas con un rango peso molecular entre 7,0 ­ 9,1kDa. Se obtuvo una CMI de 0,07 mg/mL y de 0,565 mg/mL para P. aeruginosa y S. aureus una CMI de 0,035 mg/mLConclusión. el veneno del escorpión H. charcasus mostró actividad antibacteriana, con una concentración mínimainhibitoria diferente para cepas tanto S. aureus como para P. aeruginosa.

Objetive: To evaluate the in vitro antibacterial activity of Hadruroides charcasus venom against Pseudomonasaeruginosa and Staphylococcus aureus. Material andmethods. The venom of the scorpion H. charcasus wasobtained by electrical stimulation and subsequently it was quantified by the absorbance ratio method, [mg /mL] = (1.56 x Abs 280nm) - (0.76 x Abs 260nm).Electrophoresis was performed under denaturingconditions (PAGE-SDS), using a 10% gel and 12% crosslinking. Through the Amicon® Ultra-0.5 system,the concentration of protein and peptide fractions was made. To evaluate the antibacterial activity, strains of P. aeruginosa and S. aureus were used; the microdilution method was carried out in a 96-well microplate to determine the minimum inhibitory concentration (MIC). Results The soluble fraction of the total venom showed a concentration of 2,26 mg/mL and by PAGESDS, bands with a molecular weight range between 7.0- 9.1 kDa were observed. An MIC of 0,07 mg / mL and 0,565 mg / mL for P. aeruginosa and S. aureus was obtained with a MIC of 0,035 mg/mL. Conclusion. The scorpion venom H. charcasus showed antibacterial activity, with a different minimum inhibitory concentration for both S. aureus and P. aeruginosa strains.

Purificación parcial de péptidos presentes en el veneno del escorpión Tityus macrochirus (Buthidae) y evaluación preliminar de su actividad citotóxica / Partial purification of peptides present in the Tityus macrochirus (Buthidae) scorpion venom and preliminary assessment of their cytotoxicity

RESUMEN Introducción. El veneno del escorpión posee péptidos con actividad neurotóxica que actúan principalmente en los canales iónicos del sistema nervioso de insectos y mamíferos. También se ha establecido su acción citolítica y anticancerígena, características biológicas que aún no se han explorado en el veneno del escorpión Tityus macrochirus. Objetivo. Evaluar si tanto el veneno total de T. macrochirus como la fracción de péptidos parcialmente purificados disminuyen el porcentaje de viabilidad de diferentes líneas celulares provenientes de tumores. Materiales y métodos. Mediante métodos cromatográficos, electroforéticos y de ultrafiltración con membranas de Amicon Ultra 0.5®, se identificaron y purificaron parcialmente los péptidos del veneno de T. macrochirus obtenido mediante estimulación eléctrica. Los ensayos de actividad citotóxica del veneno y de la fracción de péptidos se hicieron en líneas celulares provenientes de tumores con el método colorimétrico de reducción de la sal de tetrazolio (Mossman's Tetrazole Test, MTT). Resultados. El veneno de T. macrochirus posee péptidos con pesos moleculares entre 3 y 10 kDa, los cuales se purificaron parcialmente mediante ultrafiltración y se evaluaron mediante cromatografía líquida de alta resolución en fase inversa (Reverse Phase-High Pressure Liquid Chromatography, RP-HPLC). Los ensayos de citotoxicidad del veneno total de T. macrochirus evidenciaron una mayor disminución de la viabilidad en la línea celular PC3 que en las demás líneas celulares evaluadas, en tanto que la fracción parcialmente purificada de péptidos logró disminuir la viabilidad de la línea celular HeLa. Conclusión. Los péptidos del veneno de T. macrochirus presentaron actividad citotóxica en algunas de las líneas celulares provenientes de tumores, y se observó algún grado de selectividad frente a ellas.

ABSTRACT Introduction: Scorpion venom contains peptides with neurotoxic action primarily active on ion channels in the nervous system of insects and mammals. They are also characterized as cytolytic and anticancer, biological characteristics that have not yet been reported for the Tityus macrochirus venom. Objective: To assess if the total T. macrochirus venom and the fraction of partially purified peptides decrease the viability of various tumor-derived cell lines. Materials and methods: The scorpion venom was collected by electrical stimulation and, subsequently, subjected to chromatography, electrophoresis, and ultrafiltration with Amicon Ultra 0.5® membranes for the partial identification and purification of its peptides. The cytotoxic activity of the venom and the peptides fraction trials on tumor-derived cell lines were carried out by the MTT method. Results: The T. macrochirus scorpion venom has peptides with molecular weights ranging between 3 and 10 kDa. They were partially purified using the ultrafiltration technique, and assessed by the RP-HPLC method. Cytotoxicity trials with the whole T. macrochirus venom showed a higher viability decrease on the PC3 cell line compared to the other cell lines assessed, while the partially purified peptides decreased the HeLa cell line viability. Conclusion: Peptides in the T. macrochirus scorpion venom showed cytotoxic activity on some tumor-derived cell lines. We observed some degree of selectivity against other cell lines assessed.

Structural features of the two-component systemLisR/LisK suggests multiple responses for the adaptation and survival of Listeria monocytogenes

Se caracterizó la estructura del sistema deregulación de dos componentes LisR/LisK de Listeriamonocytogenes. Se emplearon herramientas bioinformáticas ybases de datos para predecir la estructura e interacciones delas dos proteínas y se modelaron. Los resultados predicenque la proteína LisK está embebida en la membrana celulary su composición modular (dominios HAMP, histidinakinasa and ATPasa) está asociada a su autofosforilación(His-266). Un efecto estímulo respuesta determina lapropagación secuencial de la señal desde la membranacelular hacia componentes citoplasmáticos. A su vez, sepredice que LisR es una proteína citosólica con un dominiode receptor (homólogo a cheY) que incluye el residuofosfo-aceptor (Asp-52) y el dominio de unión a ADN,el cual puede permitir la transmisión de una respuestaespecífica a nivel transcripcional. Los componentes LisR/LisK han sido bioquímica y funcionalmente caracterizadosexperimentalmente en la patofisiología de otros bacilos. Espor ello, que la aproximación de los resultados basados enestructura-función podría facilitar el diseño de inhibidoresespecíficos...

Here, we characterized the structure of the two-component regulatory system, LisR/LisK, in Listeriamonocytogenes. To predict the structure of both proteins and the relationship between them, we employedseveral bioinformatic tools and databases. Based on our results, LisK protein is embedded in the cellmembrane and its modular composition (HAMP, histidine kinase and ATPase domains) is associatedwith its autophosphorylation (His-266). A stimulus-response likely determines the sequential signalpropagation from the bacterial cell surface to its cytoplasmic components. According to our results,LisR is a cytoplasmic protein with a receptor domain (homologous to CheY) that comprises a phosphoacceptorresidue (Asp-52) and a DNA-binding domain, which may allow the transmission of a specifictranscriptional response. LisR/LisK has been experimentally characterized both biochemically andfunctionally in other Bacilli pathophysiology; our structure-function approach may facilitate the design ofsuitable inhibitors...

O objetivo do estudo foi caracterizarestruturalmente o sistema de regulação de dois componentesLisR/LisK de Listeria monocytogenes. Foram utilizadasdiversas ferramentas de bioinformática e bancos de dadospara predizer a estrutura das duas proteínas, modelálase prever suas interações. Os resultados predizemque a proteína Lisk está incorporada na composição damembrana celular e sua composição modular (domíniosHAMP, histidina quinase e ATPase) está associada com asua autofosforilação (His-266). Um efeito de estímulo eresposta determina a propagação sequencial do sinal a partirda membrana celular em componentes citoplasmáticos. Osresultados predizem que LisR é uma proteína citosólicacom um domínio recetor (homólogo a CheY) que inclui oresíduo fosfo-aceitador (Asp-52) e o domínio de ligação aoADN, o que pode permitir a transmissão de uma respostaespecífica a nível transcricional. Como LisR/Lisk foi,química e funcionalmente, caracterizada experimentalmentena fisiopatologia de outros bacilos, esta abordagem baseadana estrutura-função pode facilitar a conceção de inibidoresespecíficos...

PRODUCTION AND PURIFICATION OF IgY ANTIBODIES AS A NOVEL TOOL TO PURIFY THE NR1 SUBUNIT OF NMDA RECEPTOR / PRODUCCIÓN Y PURIFICACIÓN DE ANTICUERPOS IgY COMO UNA HERRAMIENTA NOVEDOSA PARA PURIFICAR LA SUBUNIDAD NR1 DEL RECEPTOR NMDA / PRODUÇÂO E PURIFICAÇÂO DE ANTICORPOS IgY COMO UMA FERRAMENTA INOVADORA PARA PURIFICAR O RECEPTOR NMDA SUBUNIDADE NR1

Producing polyclonal antibodies (IgY) in chickens has advantages over those obtained in other animal models, since they have been used as a tool for studying different proteins (NMDA glutamate receptor in our case, specifically the NR1 subunit). We produced specific antibodies against expression products by the alternative splicing of the gene encoding NMDA receptor NR1 subunit in adult rat brain. Three peptides corresponding to the splicing sites (N1, C1 and C2' cassettes) were designed, synthesised and used individually as antigens in hens. Specific immunoglobulins were purified from yolks. The antibodies were then used for purifying the NMDA receptor NR1 subunit using affinity chromatography coupling the three antibodies to the support.

La producción de anticuerpos policlonales en gallinas (IgY) tiene ventajas sobre anticuerpos obtenidos en otros modelos animales y se han empleado como una nueva herramienta para estudiar diferentes proteínas (el receptor de glutamate tipo NMDA en nuestro caso, específicamente la subunidad NR1). Produjimos anticuerpos específicos contra productos de expresión por splicing alternativo del gen que codifica la subunidad NR1 del receptor tipo NMDA en el cerebro de rata adulta. Se diseñaron 3 péptidos correspondientes a los sitios de splicing del gen (conocidos como casetes N1, C1 y C2'), se sintetizaron y se usaron individualmente como antígenos en gallinas. Inmunoglobulinas específicas se purificaron de las yemas. Los anticuerpos se usaron para purificar la subunidad NR1 del receptor tipo NMDA usando cromatografía de afinidad, a través del acople de los tres anticuerpos al soporte.

A produção de anticorpos policlonais (IgY) em galinhas tem vantagens sobre os obtidos em outros modelos animais e eles têm sido usados como uma ferramenta para o estudo de proteínas diferentes (NMDA receptor de glutamato no nosso caso, especificamente a subunidade NR1). Nós produzimos anticorpos específicos contra produtos de expressão pela splicing alternativo do gene que codifica receptor NMDA subunidade NR1 no cérebro de ratos adultos. Três peptídeos correspondentes aos locais de splicing (N1, C1 e C2' cassetes) foram concebidos, sintetizados e utilizados individualmente como antígenos em galinhas. Imunoglobulinas específicas foram purificadas a partir de gemas. Os anticorpos foram então usados para purificar o receptor NMDA subunidade NR1 utilizando cromatografia de afinidade, por meio da junção dos três anticorpos ao suporte.

Estudio computacional de las relaciones evolutivas de los receptores ionotrópicos NMDA, AMPA y kainato en cuatro especies de primates / Computational study of the evolutionary relationships of the ionotropic receptors NMDA, AMPA and kainate in four species of primates / Estudo computacional das relações evolutivas dos receptores ionotrópicos NMDA, AMPA e cainato em quatro espécies de primatas

Objetivo. Identificar la influencia de los cambios respecto a la estructura secundaria y a la relación evolutiva de los receptores NMDA, AMPA Y KAINATO en las especies Homo sapiens, Pan troglodytes, Pongo pygmaeus, y Macaca mulata. Materiales y métodos. Se recopilaron 91 secuencias correspondientes a los receptores NMDA, AMPA y Kainato y se sometieron a los programas de predicción de estructura secundaria, sitios de fosforilación, alineamientos múltiples, selección del modelo de evolución y predicción filogenética. Resultados. Se encontró que las subunidades GLUR5, NR2A, NR2C y NR3A presentaron cambios de estructura en la región C-terminal y aparición o pérdida de sitios de fosforilación en esta zona. Adicionalmente la predicción filogenética nos propone que las subunidades NR2 de NMDA son las más cercanas al nodo ancestral que da origen a los demás subunidades. Conclusiones. Los cambios de estructura y sitios de fosforilación en las subunidades GLUR5, NR2A, NR2C y NR3A nos sugieren variaciones en la interacción de la región C-terminal con proteínas quinasas y con proteínas con dominios PDZ lo cual podría afectar el tráfico y anclaje de las subunidades. Por otra parte la predicción filogenética nos propone que los cambios que se presentaron en las subunidades NR2 dieron origen a las demás subunidades de los receptores ionotrópicos de glutamato, básicamente porque son las subunidades de NMDA y en particular NR2D las que se encuentran más estrechamente relacionadas con el nodo ancestral que posiblemente dio origen a los iGluRs.

Objective. To identify the influence of changes on the secondary structure and evolutionary relationship of NMDA, AMPA and kainate receptors in Homo sapiens, Pan troglodytes, Pongo pygmaeus and Macaca mulatta. Materials and methods. We identified 91 sequences for NMDA, AMPA and kainate receptors and analyzed with software for predicting secondary structure, phosphorylation sites, multiple alignments, selection of protein evolution models and phylogenetic prediction. Results. We found that subunits GLUR5, NR2A, NR2C and NR3A showed structural changes in the C-terminal region and formation or loss of phosphorylation sites in this zone. Additionally the phylogenetic prediction suggests that the NMDA NR2 subunits are the closest to the ancestral node that gives rise to the other subunits. Conclusions. Changes in structure and phosphorylation sites in GLUR5, NR2A, NR2C and NR3A subunits suggest variations in the interaction of the C-terminal region with kinase proteins and with proteins with PDZ domains, which could affect the trafficking and anchoring of the subunits. On the other hand, the phylogenetic prediction suggests that the changes that occurred in the NR2 subunits gave rise to the other subunits of glutamate ionotropic receptors, primarily because the NMDA and particularly the NR2D subunits are the most closely related to the ancestral node that possibly gave rise to the iGluRs.

Objetivo. Identificar a influência das mudanças da estrutura secundária e da relação evolutiva dos receptores NMDA, AMPA e cainato nas espécies Homo sapiens, Pan troglodytes, Pongo pygmaeus e Macaca mulatta. Materiais e métodos. Foram recopiladas 91 seqüências correspondentes aos receptores NMDA, AMPA e cainato e foram submetidos a programas de predição de estrutura secundária, sítios de fosforilação, alinhamentos múltiplos, seleção do modelo de evolução e predição da filogenia. Resultados. Descobrimos que as subunidades GLUR5, NR2A, NR2C e NR3A apresentaram alterações estruturais na região C-terminal e aparecimento ou perda de sítios de fosforilação nesta área. Além disso, a predição filogenética sugere ainda que as subunidades NR2 de NMDA são as mais próximas ao nó ancestral que dá origem às demais subunidades. Conclusões. As mudanças na estrutura e nos sítios de fosforilação nas subunidades GLUR5, NR2A, NR2C e NR3A sugerem variações na interação da região C-terminal com proteínas quinase e com proteínas de domínios PDZ que poderia afetar o tráfego e fixação das subunidades. Além disso, a predição filogenética sugere que as mudanças ocorridas nas subunidades NR2 deram origem às outras subunidades de receptores ionotrópicos de glutamato, principalmente porque são subunidade NMDA e particularmente NR2D aquelas que são mais estreitamente relacionadas com o nó ancestral que provavelmente deu origem aos iGluRs.

Aproximación in silico a la evolución de la familia de genes que conforman el receptor ionotrópico de glutamato en cuatro especies de primates / In silico approach to the evolution of ionotropic glutamate receptor gene family in four primate species / Aproximação In silico á evolução da família de genes que compõem o receptor ionotrópico de Glutamato em quatro espécies de primatas

El hombre como especie posee un cerebro único en capacidades de análisis por su estructura y patrones de organización que presumiblemente son la base de la inteligencia y la habilidad de manipular el entorno. Adicionalmente, el desarrollo y la evolución del cerebro responden los procesos genéticos subyacentes. Objetivo. Presentar una aproximación al proceso evolutivo de los iGluR con el método filogenético de máxima verosimilitud (ML) y bayesiano (By). Materiales y métodos. Para lo cual se emplean métodos in silico que permiten plantear un modelo de evolución molecular y el reconocimiento cualitativo de los bloques de sintenia, para estos genes en las especies de primates (chimpancé, orangután, mono rhesus y hombre). Resultados. El Glutamato es el principal neurotransmisor y juega un papel importante en la plasticidad neuronal y la neurotoxicidad. La neurotransmisión vía glutamato es mediada por los receptores ionotrópicos de Glutamato (iGluR) tipo NMDA y no-NMDA (AMPA y KA). Se tiene que por cada inferencia filogenética obtenida, se confirma que los iGluR de los mamíferos podrían haber evolucionado a partir de un mecanismo más primitivo de señalización, por lo cual se presentan agrupaciones similares entre algunas especies de primates con roedores. Conclusión: Las secuencias de NR-2 han permanecido en una selección purificadora, y que la escala de divergencia neutral es más rápida en los primates que en los roedores; sin embargo es necesario aplicar otros estudios para confirman estas teorías de evolución.

Man as a species has a brain unique in analysis capabilities due to its structure and organizational patterns that are presumably the basis of intelligence and the ability to manipulate the environment. Additionally, the development and evolution of the brain respond underlying genetic processes. Objective. To present an approach to the evolutionary process of the iGluR with the maximum likelihood (ML) and Bayesian (By) phylogenetic analysis methods. Materials and methods. we used in silico methods to propose a model of molecular evolution and to do a qualitative recognition of synteny blocks for these genes in different species of primates (chimpanzee, orangutan, rhesus monkey and man). Results. Glutamate is the main neurotransmitter and plays an important role in neuronal plasticity and neurotoxicity. Neurotransmission via glutamate is mediated by ionotropic glutamate receptors (iGluR) NMDA type and non-NMDA type (AMPA and KA). For every phylogenetic inference, we confirmed that the iGluRs of mammals could have evolved from a primitive signaling mechanism, thus explaining similar clusters between some species of primates and rodents. Conclusion. The NR-2 sequences have been exposed to a purifying selection, and the neutral level of divergence is faster in primates than in rodents, however further studies are needed to confirm these theories of evolution.

O homem como espécie tem um cérebro único em capacidades de análise por sua estrutura e padrões de organização que, presumivelmente, são a base da inteligência e da capacidade de manipular o meio ambiente. Além ao desenvolvimento e a evolução do cérebro, respondem os processos genéticos subjacentes. Objetivo. Apresentar uma aproximação ao processo evolutivo dos iGluR com o método filogenético de máxima verossimilhança (ML) e bayesiano (By.) Materiais e métodos. Foram empregados métodos in silico que permitem apresentar um modelo de evolução molecular e o reconhecimento qualitativo dos blocos de sintenia, para estes genes das espécies de primatas (chimpanzé, orangotango, o macaco rhesus e o homem). Resultados. O Glutamato é o principal neurotransmissor e desempenha um importante papel na plasticidade neuronal e na neurotoxicidade. A neurotransmissão via Glutamato é mediada pelos receptores ionotrópicos de Glutamato (iGluR) do tipo NMDA e no-NMDA (AMPA e KA). Foi observado que por cada inferência filogenética obtida, confirmase que os iGluR dos mamíferos poderiam ter evoluído a partir de um mecanismo mais primitivo de sinalização, pelo qual se apresentam agrupações semelhantes entre algumas espécies de primatas com roedores. Conclusão. As seqüências de NR-2 têm permanecido numa seleção purificadora, e que a escala de divergência neutral é mais rápida em primatas do que em roedores; embora, é necessario realizar outras pesquisas para confirmar estas teorias da evolução.