Benchmark problems for dynamic modeling of intracellular processes.

MOTIVATION: Dynamic models are used in systems biology to study and understand cellular processes like gene regulation or signal transduction. Frequently, ordinary differential equation (ODE) models are used to model the time and dose dependency of the abundances of molecular compounds as well as interactions and translocations. A multitude of computational approaches, e.g. for parameter estimation or uncertainty analysis have been developed within recent years. However, many of these approaches lack proper testing in application settings because a comprehensive set of benchmark problems is yet missing. RESULTS: We present a collection of 20 benchmark problems in order to evaluate new and existing methodologies, where an ODE model with corresponding experimental data is referred to as problem. In addition to the equations of the dynamical system, the benchmark collection provides observation functions as well as assumptions about measurement noise distributions and parameters. The presented benchmark models comprise problems of different size, complexity and numerical demands. Important characteristics of the models and methodological requirements are summarized, estimated parameters are provided, and some example studies were performed for illustrating the capabilities of the presented benchmark collection. AVAILABILITY AND IMPLEMENTATION: The models are provided in several standardized formats, including an easy-to-use human readable form and machine-readable SBML files. The data is provided as Excel sheets. All files are available at https://github.com/Benchmarking-Initiative/Benchmark-Models, including step-by-step explanations and MATLAB code to process and simulate the models. SUPPLEMENTARY INFORMATION: Supplementary data are available at Bioinformatics online.

Caracterización bioquímica y antigénica de diferentes aislamientos de gardnerella vaginalis / Biochemical and antigenic characterization of different gardnerella vaginalis isolations

Se realizó la identificación por primera vez en Cuba de diferentes aislamientos de Gardnerella vaginalis con diferencias en el patrón bioquímico, los cuales estaban asociados o no a la presencia de síntomas de vaginosis bacteriana. Se han descrito variaciones fenotípicas de Gardnerella vaginalis relacionadas con pruebas bioquímicas que han permitido clasificar esta especie en diferentes biotipos, los cuales en algunos casos están asociados a vaginosis bacteriana o no. El biotipo 1 resultó el más común, para el cual la hidrólisis del hipurato, la actividad b galactosidasa y lipasa fueron positivas. Se obtuvieron antisueros en conejo a 2 cepas de Gardnerella vaginalis correspondientes a los biotipos 1 y 4, los cuales mostraron un comportamiento diferente por immunoblotting frente a aislamientos correspondientes a diferentes biotipos; esto sugiere la posibilidad de una diferenciación serológica entre aislamientos de Gardnerella vaginalis(AU)

Caracterización bioquímica y antigénica de diferentes aislamientos de gardnerella vaginalis / Biochemical and antigenic characterization of different gardnerella vaginalis isolations

Se realizó la identificación por primera vez en Cuba de diferentes aislamientos de Gardnerella vaginalis con diferencias en el patrón bioquímico, los cuales estaban asociados o no a la presencia de síntomas de vaginosis bacteriana. Se han descrito variaciones fenotípicas de Gardnerella vaginalis relacionadas con pruebas bioquímicas que han permitido clasificar esta especie en diferentes biotipos, los cuales en algunos casos están asociados a vaginosis bacteriana o no. El biotipo 1 resultó el más común, para el cual la hidrólisis del hipurato, la actividad b galactosidasa y lipasa fueron positivas. Se obtuvieron antisueros en conejo a 2 cepas de Gardnerella vaginalis correspondientes a los biotipos 1 y 4, los cuales mostraron un comportamiento diferente por immunoblotting frente a aislamientos correspondientes a diferentes biotipos; esto sugiere la posibilidad de una diferenciación serológica entre aislamientos de Gardnerella vaginalis

Evaluación de diferentes medios líquidos para el cultivo de Gardnerella vaginalis y caracterización del perfil de proteína por electroforesis PAGE-SDS / Evaluation of different liquid media for the culture of Gardnerella vaginalis and characterization of the protein profile for PAGE-SDS electrophoresis

Se evaluaron 3 medios de cultivo líquidos caldo triptosa soya suplementado con suero equino (CTS-se) / sin suplemento (CTS) y caldo Casman (CC) en diferentes condiciones de incubación: 10 por ciento de CO2 y en condiciones aerobias. No hubo diferencias significativas en los valores de densidad óptica para los medios CTS-se y CC. Sin embargo, al establecer el perfil de proteínas por PAGE- SDS para las condiciones evaluadas, la presencia de la proteína de 14 kDa y los valores de densidad óptica permitieron la selección del medio CC para el cultivo de Gardnerella vaginalis. Se estudió la sensibilidad a diferentes pH en este medio, resultó óptimo el pH 7,2 y se estableció la cinética de crecimiento. El análisis por PAGE-SDS de las células completas correspondientes a diferentes aislamientos clínicos de G. vaginalis con variaciones bioquímicas permitió caracterizar el perfil de proteínas en este medio y mostró similitud entre los aislados(AU)

Evaluación de diferentes medios líquidos para el cultivo de Gardnerella vaginalis y caracterización del perfil de proteína por electroforesis PAGE-SDS / Evaluation of different liquid media for the culture of Gardnerella vaginalis and characterization of the protein profile for PAGE-SDS electrophoresis

Se evaluaron 3 medios de cultivo líquidos caldo triptosa soya suplementado con suero equino (CTS-se) / sin suplemento (CTS) y caldo Casman (CC) en diferentes condiciones de incubación: 10 por ciento de CO2 y en condiciones aerobias. No hubo diferencias significativas en los valores de densidad óptica para los medios CTS-se y CC. Sin embargo, al establecer el perfil de proteínas por PAGE- SDS para las condiciones evaluadas, la presencia de la proteína de 14 kDa y los valores de densidad óptica permitieron la selección del medio CC para el cultivo de Gardnerella vaginalis. Se estudió la sensibilidad a diferentes pH en este medio, resultó óptimo el pH 7,2 y se estableció la cinética de crecimiento. El análisis por PAGE-SDS de las células completas correspondientes a diferentes aislamientos clínicos de G. vaginalis con variaciones bioquímicas permitió caracterizar el perfil de proteínas en este medio y mostró similitud entre los aislados

[Evaluation of different liquid media for the culture of Gardnerella vaginalis and characterization of the protein profile with PAGE-SDS electrophoresis]. / Evaluación de diferentes medios líquidos para el cultivo de Gardnerella vaginalis y caracterización del perfil de proteína por electroforesis PAGE-SDS.

3 liquid culture media: triptose soya broth supplemented with equine serum (TSB-es)/without supplement (TSB) and Casman broth (CB) were evaluated under different incubation conditions at 10% of CO2 and under aerobic conditions. There were no significant differences in the values of optic density for the TSB-es and CB media. However, on establishing the protein profile by PAGE-SDS for the evaluated conditions, the presence of protein of 14 kDa and the values of optic density allowed the selection of the CB medium for the culture of Gardnerella vaginalis. The sensitivity to different pH in this medium was studied. pH 7.2 proved to be optimum and it was established its growth cynetics. The analysis by PAGE-SDS of the complete cells corresponding to different clinical isolates of G. vaginalis with biochemical variations made possible to characterize the protein profile in this medium and showed similarity between the isolates.

Obtención, caracterización de antígenos y evaluación de la técnica de inmunotransferencia para la detección de candidiasis sistémica / Obtaining, characterization of antigens and evaluation of the inmunotransferencia technique for the detection of systemic candidiasis

Se evaluó un medio de cultivo que contenía peptona, glucosa, extracto de levadura y suero para favorecer el desarrollo de la fase micelial en Candida albicans y se comparó con el medio comercial TC 199; no se encontró diferencia significativa entre ellos. Se obtuvieron antígenos somáticos de la fase levaduriforme y micelial, que se caracterizaron por PAGE-SDS; en ambos antígenos se expresaron las proteínas reportadas como de alto valor diagnóstico. Mediante inmunotransferencia, se determinó que las proteínas antigénicas predominantes en la fase micelial tenían pesos moleculares de 19, 21, 27 y 58 kDa. Se estandarizó la inmunotransferencia, para la detección de anticuerpos en pacientes con candidiasis sistémica, por esta técnica se evaluaron 24 sueros positivos y fue comparada con la técnica ELISA, que resultó ser más sensible y menos específica. Las proteínas más reconocidas fueron las de 136 y 21 kDa y el complejo de 42 a 45 kDa(AU)

Obtención, caracterización de antígenos y evaluación de la tÚcnica de inmunotransferencia para la detección de candidiasis sistémica / Obtention, characterization of antigens and evaluation of the immunotransfer technique for the detection of systemic candidiasis

A culture media containing peptone, glucose, yeast extract and serum was evaluated to promote the development of the mycelium formation in Candida albicans and it was compared with the commercial media Tc 199. No significant difference was found between them. Somatic antigens characterized by PAGE-SDS were obtained from yeast and mycelial forms. Proteins reported as having high diagnostic value were expressed in both antigens. It was determined by immunotransference that the antigenic proteins predominating in the mycelium formation had molecular weights of 19, 21, 27 and 57 Kda. The immunotransference was standardized for detecting antibodies in patients with systemic candidiasis. 24 positive sera were evaluated by this technique and it was compared with the ELISA technique, which proved to be more sensitive and less specific. The most recognized proteins were those of 136 and 21 Kda and the complex from 42 to 45 Kda.

Obtención de un conjugado látex inmunoglobulina para el diagnóstico de Gardnerella vaginalis / Obtaining of a conjugated latex inmunoglobulina for the diagnosis of Gardnerella vaginalis

Para la obtención de un látex globulina anti-Gardnerella vaginalis se obtuvieron inmunosueros específicos, contra una cepa de referencia (ATCC 14018) y contra un pool de cepas de aislamientos clínicos; estos inmunosueros se caracterizaron por PAGE-SDS e inmunoblotting, donde se observó una estrecha relación antigénica entre las cepas de aislamientos clínicos y la cepa de referencia. Los conjugados de látex globulina obtenidos a partir de estos 2 inmunosueros fueron evaluados in vitro y se obtuvo un nivel de detección 106 ufc/mL de Gardnerella vaginalis. Estos 2 conjugados también fueron evaluados a partir de muestras clínicas y se compararon con el cultivo de G.vaginalis y los criterios tomados en cuenta para el diagnóstico de la vaginosis bacteriana. El conjugado látex globulina anti pool de cepas (II) resultó más sensible y específico, que el látex globulina anti-G. vaginalis cepa ATCC (I)(AU)

Obtención de un conjugado látex inmunoglobulina para el diagnóstico de Gardnerella vaginalis / The production of a latex immunoglobulin conjugate for the diagnosis of Gardnerella vaginalis

To obtain an anti-Gadnerella vaginalis latex globulin, specific immunosera to reference strain (ATCC 14018) and to a clinical isolation strain pool were produced. These immunosera were characterized using PAGE-SDS and immunoblotting where a close antigenic relation between the clinical isolation strains and the reference strain was observed. The latex globulin conjugates obtained from these 2 immunosera were evaluated in vitro with a resulting level of detection of 10 ufc/mL of Gardnerella vaginalis. These two conjugates were also evaluated in clinical samples and compared with the 6 vaginalis culture and the criteria considered for diagnosing bacterial vaginosis. The anti-strain pool (II) latex globulin conjugate turned out to be more sensitive and specific than anti-G. vaginalis ATCC strain (I) latex globulin.