ABSTRACT
Un paso crucial en el desarrollo de un inmunosensor piezoeléctrico para la detección de tuberculosis (TB), es la selección y obtención de los inmunoreactivos empleados en el inmunoensayo y la estrategia para la biofuncionalización del transductor. Diversos estudios han reportado el uso del antígeno proteico 38kDa (Ag38kDa) de Mycobacterium tuberculosis (Mtb) como un buen biomarcador de la enfermedad y el cumplimiento de las características físicas y bioquímicas para ser inmovilizado por monocapas autoensambladas (SAMs), en la superficie del electrodo de oro de cristales piezoeléctricos. Un inmunosensor piezoeléctrico desarrollado a partir de un antígeno nativo purificado de Mtb podría ser un método alternativo simple para la detección de Mtb con ventajas de rapidez y reusabilidad, contribuyendo al control y el tratamiento oportuno de la enfermedad. En este estudio se presenta el proceso de purificación del Ag38kDa a partir de proteínas de secreción filtradas de cultivo (CFP) de Mtb para ser usado como inmunoreactivo con potencial aplicación en la detección de Mtb con inmunosensores piezoeléctricos. Se obtuvieron cristales funcionalizados mediante la técnica modificada de monocapas autoensambladas (SAMs), con el antígeno nativo purificado y CFP. Las superficies biofuncionalizadas fueron caracterizadas cualitativamente con microscopía de fuerza atómica (AFM) para validar las condiciones de optimización del protocolo de inmovilización con antígenos de secreción de Mtb. Estos cristales modificados pueden ser acoplados a un sistema de caracterización de un inmunosensor piezoeléctrico para la detección de Mtb mediante un inmunoensayo competitivo directo.
The selection and procurance of the immunoreagents used in the immunoassay and biofunctionalisation transducer strategy, are a key in the piezoelectric immunosensor development for the detection of tuberculosis (TB). Many have reported the use of 38kDa protein antigen (Ag38kDa) from Mycobacterium tuberculosis (Mtb) such as good biomarker of TB disease and compliance with physical and biochemical characteristics to be immobilized by self-assembled monolayers (SAMs), in the gold electrode of piezoelectrics crystals surfaces. A piezoelectric immunosensor developed from purified native antigens of Mtb may be an alternative simple method for detection of Mtb with speed and reusable advantages, contributing to the control and early treatment of disease. In this paper, the purification process of Ag38kDa Mtb from secretory proteins filtered culture (CFP) from Mtb is presented as an immunoreactive with potential application in the detection of Mtb by piezoelectric immunosensors. Functionalized crystals were obtained by using the modified self-assembled monolayers (SAMs) technique, with purified native antigen and CFP. The functionalized surfaces were qualitatively characterized using atomic force microscopy (AFM) in order to validate the immobilization protocol optimal conditions for secretion antigens from Mtb. These modified crystals may be coupled to piezoelectric immunosensor characterization system for detecting of Mtb by a direct competition immunoassay.
ABSTRACT
The Senepol beef cattle breed was introduced into Colombia through the use of artificial insemination and embryo transfer from a small nucleus of animals. Objective: to estimate the genetic variability of Senepol cattle in Colombia by heterologous microsatellites and to estimate gene and genotypic frequencies of single nucleotide polymorphic markers through calpastatin (CAST1), calpain (CALP316), and leptin (PB) genes. Methods: 412 blood samples from 28 herds were genotyped for population genetic structure with the STR: INRA32, BM2113, ETH10, BM1824, INRA037, ETH225, INRA064, SPS115, TGLA126, and TGLA122 microsatellite markers. Three SNPs of calpastatin, calpain, and leptin genes were used. Results: all microsatellites and SNP markers were polymorphic. The number of alleles ranged from 4 (BM1824) to 11 (INRA37), and the observed heterozygosity varied between 0.21 (INRA64) and 0.89 (BM2113). Combined probability of exclusion for the microsatellites was higher than 99.99%, indicating the usefulness of this set of markers for parentage testing in Senepol. Conclusions: despite being a small and closed population, this nucleus presents high genetic variability and low inbreeding.
El ganado Senepol fue introducido en Colombia mediante el uso de la inseminación artificial y transferencia de embriones de un pequeño núcleo de los animales. Objetivo: estimar la variabilidad genética del ganado Senepol de Colombia por medio de marcadores microsatélites y estimar las frecuencias alélicas y genotípicas de SNPs en los genes que codifican para la calpastatina (CAST1), calpaína (CALP316) y leptina (PB). Métodos: 412 muestras de sangre de animales pertenecientes a 28 fincas fueron analizados para los STRs: INRA32, BM2113, ETH10, BM1824, INRA037, ETH225, INRA064, SPS115, TGLA126 y TGLA122 y los tres SNPs. Resultados: los microsatélites y los SNPs fueron polimórficos. El número de alelos de los microsatélites variaron entre 4 (BM1824) y 11 (INRA37), la heterocigosidad observada varió entre 0.21 (INRA64) y 0.89 (BM2113). La probabilidad de exclusión para el total de microsatélites fue mayor que 99.99%, indicando que el conjunto de microsatélites pueden ser usados para pruebas de filiación. Conclusiones: a pesar de ser una población pequeña y cerrada, este núcleo presenta una alta variabilidad genética y baja consanguinidad.
O gado Senepol foi introduzido na Colômbia mediante o uso da inseminação artificial e a transferência de embriões de um núcleo pequeno de animais. Objetivo: estimar a variabilidade genética do gado Senepol da Colômbia mediante marcadores microsatélites e estimar as frequências alélicas e genotípicas dos SNPs dos genes de calpastatina (CAST1), calpaina (CALP316) e leptina (PB). Métodos: 412 amostras de sangue de animais pertencentes a 28 rebanhos foram analisadas para os STRs INRA32, BM2113, ETH10, BM1824, INRA037, ETH225, INRA064, SPS115, TGLA126 e TGLA122 e os três SNPs. Resultados: os microsatélites e os SNPs foram polimórficos. O número de alelos dos microsatélites variaram entre 4 (BM1824) e 11 (INRA37), a heterocigosidade observada variou entre 0,21 (INRA64) e 0,89 (BM2113). A probabilidade de exclusão para o total de microsatélites polimórficos foi maior que 99.99%, indicando que o conjunto de microsatélites podem ser usados para testes de filiação. Conclusões: embora seja uma população pequena e fechada, o núcleo apresenta uma alta variabilidade genética e baixa consanguinidade.