Procedencia: Universidad Autónoma de Nuevo León.

Resumen:
La Enfermedad de Alzheimer (EA) es el tipo de demencia senil más común. La deposición
del péptido beta amiloide (Abeta) en el cerebro es uno de los eventos más importantes en
la progresión de la enfermedad. Evidencia actual implica a los oligómeros solubles como
agentes primarios tóxicos en enfermedades amiloides. Por lo que prevenir la formación de
estos oligómeros solubles podría detener el auto ensamblaje del péptido beta amiloide.
Por esta razón, la formación de oligómeros se comienza a considerar como blanco en la
búsqueda de estrategias terapéuticas para EA. La secuencia de aminoácidos del péptido
Abeta es esencial para sus propiedades de agregación y la formación de placas
amiloides. En este trabajo, usamos tres variantes del péptido Abeta: una que contiene los
aminoácidos del 1-42 los cuales corresponden a la secuencia completa del péptido Abeta,
otra con los aminoácidos del 1-40 y otra restringida a los aminoácidos del 25-35.
Insertamos mutaciones puntuales en las posiciones: A30W, K28A y M35C para evaluar el
papel de estos aminoácidos en dichas posiciones en la cinética de agregación del péptido
Abeta y para evaluar si los cambios en la cinética de agregación correlacionan con
cambios en la citotoxicidad de los péptidos. Evaluamos la formación de agregados tipo
amiloide mediante microscopía de fuerza atómica y por fluorescencia con tioflavina S y
probamos los efectos de semilla amiloide de los péptidos mutantes en ensayos de
coincubación, y se correlacionaron los cambios de la cinética de agregación con la
citotoxicidad y producción de especies reactivas de oxígeno (ERO). Nuestros resultados
demuestran que las tres mutantes del péptido Abeta inhibieron la formación de agregados
tipo amiloide y removieron agregados del péptido silvestre. Las mutantes A30W y M35C
de los péptidos largos (1-40 y 1-42) disminuyeron la producción de ERO y citotoxicidad,

mientras que los péptidos del fragmento corto disminuyeron la viabilidad celular. El
análisis por AFM demostró que la mayoría de las mutantes no formaron fibrillas. Esta
estrategia de introducir mutaciones puntuales en la secuencia del péptido Abeta puede
conllevar a diseñar nuevos agentes terapéuticos para EA.

Procedencia: University of Southern California

Resumen:

Microbial communities prolifically colonize diverse and changing environments across the
planet and their persistence grows and is maintained through a wealth of intra and interspecies
communications that allow for both cooperation and competition. Microbial ecology is shaped
by extracellular exchange of molecules between bacterial cells, in the form of small molecules,
proteins, and genetic material enabling the detection and response to complex fluctuations
within populations and surrounding environments.
Horizontal gene transfer is a ubiquitous form of exchange in microbial ecosystems.
Sequence analysis suggests that 10% of microbial genomes consist of horizontally acquired DNA,
suggesting the existence of gene transfer mechanisms with low transmission barriers. Most
bacteria release extracellular vesicles (EVs) which are capable of gene delivery. We consider
multiple properties in plasmid physiology and the role they play in EV production, plasmid
packaging and subsequent DNA transfer. The dynamics of gene transfer between several species
of microbes is measured and we investigate parameters of both the donor and recipient
bacterial cell that contributes to vesicle-mediated DNA uptake. Using this system, we engineer a
system that targets and loads specific DNA into EVs for gene delivery. Our work suggests that
EVs may be a general mechanism for non-specialized exchange of genetic cargo between
microbial species that can shape and control microbial populations.

Procedencia: The Ohio State University Columbus, OH 43016 USA

Resumen: 

The fundamental interaction of an intense electromagnetic field with an
atom had filled the imagination of scientist since the early days of
quantum mechanics. Stimulated by the invention of the laser in 1960, the
last few decades has seen extraordinary advances in femtosecond
amplifier technology, turning dreams into reality. In this talk, we will
discussed the foundations of intense laser-atom interactions using a
classical description and its impact of opening the world of attosecond
science. Now the scientist has a new dream, the creation of the
molecular movie in which all the constituents of matter can be watched
in real time.

Procedencia: Laboratorio Nacional de Genómica para la Biodiversidad (Langebio)
/ Unidad de Genómica Avanzada, CINVESTAV.

Resumen:


I propose that the cell can be conceptualized as a fully parallel or concurrent
'computer', where DNA molecules contain only DATA to be read and interpreted by
other cell structures. This discards the metaphor of a 'genetic program in DNA',
and implies that the 'program' for cell development is intrinsically ingrained in the
molecular recognition of pairs of elements -as for example, transcription factors
binding DNA motifs. It is shown that, a priory, the synthesis and modifications in
cell structures can be represented by strings of binary operators, which result from
the co-evolution of individual components. The cell performs all functions in an
automatic way, without the need of a master sequential 'program' to direct
development. A result of this formalization is the mathematically recursive definition
of a 'Minimal Set of Preexisting Structures' (MSPS), which must exist at any point
for the cell to survive, change and eventually reproduce. In contrast with the
concept of 'minimal genome', the MSPS contains non-DNA structures, as for
example ribosomes and a particular group of enzymes, among other components.
This result also gives the precise conditions for the success of a genome
transplantation experiment, say, that the transplantation of an alien genome into a
receptor specie will be successful if, and only if, all the proteins and DNA motifs
coded in the alien genome that belong to the MSPS are compatible (able to
operate or be recognized) by the receptor cell; all elements that do not belong to
the MSPS are dispensable.

Procedencia: Universidad de Rochester

Resumen: 

La rodopsina es el receptor acoplado a proteínas G (RAPG) que media la visión en condiciones de baja luminosidad. Su ligando (retinal) está unido covalentemente a la proteína y es capaz de percibir fotones. El receptor transmite este estímulo eficientemente a través de la membrana lipídica en la que se encuentra, dando inicio a la ruta de señalización visual de los bastoncillos. Este proceso de fototransducción está gobernado por el equilibrio conformacional de la proteína, el cual a su vez es modulado por diversos factores, incluyendo la eficacia del ligando y la composición lipídica de la membrana. Hasta la fecha, el origen molecular de esta modulación, así como del mecanismo de activación del receptor, no ha sido elucidado por completo. En esta charla les presentaré dos trabajos en los que abordamos estas interrogantes empleando diversas técnicas de simulación por dinámica molecular. En particular, investigamos si los lípidos de membrana modulan a la rodopsina solamente por medio de efectos indirectos sobre las propiedades físicas de la membrana o si las interacciones lípido-proteína directas también pueden alterar el equilibrio conformacional del receptor. Adicionalmente, implementamos una estrategia para estudiar la vía de activación de la rodopsina en condiciones de equilibrio con simulaciones de alta resolución, pero de bajo costo computacional. Este último procedimiento puede ser extrapolado de forma sencilla a otros sistemas biológicos para complementar técnicas de simulación por dinámica molecular más costosas, por lo que creemos que su rango de aplicabilidad podría extenderse más allá del estudio de la rodopsina o incluso de los RAPG.


Procedencia: Laboratorio de Ondas de Choque Centro de Física Aplicada y Tecnología
Avanzada UNAM

Resumen: 

En 1980 la aplicación extracorpórea de las ondas de choque para pulverizar cálculos
renales revolucionó a la urología. A diferencia de lo que se pensaba inicialmente, con el
tiempo surgieron usos muy diversos en otras áreas de la medicina como, por ejemplo, en
traumatología, cardiología y ortopedia. Actualmente las ondas de choque sorprenden por
su capacidad para transfectar células humanas, así como para transformar genéticamente
hongos filamentosos y bacterias. Las implicaciones clínicas y biotecnológicas de estos
hallazgos son enormes.

En esta plática se dará un breve relato del uso de las ondas de choque en la medicina.
Posteriormente, se describirán algunos equipos y metodologías desarrolladas en el
Laboratorio de Ondas de Choque del CFATA, con la finalidad de mejorar los equipos
clínicos existentes y explorar aplicaciones novedosas de las ondas de choque como, por
ejemplo, la transfección y transformación genética.

Procedencia: Universidad Autónoma del Estado de Morelos.


Resumen:

TBP es un factor de transcripción general, esencial para marcar el inicio de la transcripción de genes en arqueas y en eucariotas. Está presente en organismos que han colonizado prácticamente todos los nichos habitables del planeta, por lo que es un modelo útil para estudiar las adaptaciones a distintas temperaturas. Mediante simulaciones por dinámica molecular a cinco temperaturas entre cero y cien grados centígrados, determinamos la susceptibilidad térmica de una colección de propiedades estructurales y dinámicas de un conjunto de TBPs de psicrófilos, mesófilos, termófilos e hipertermófilos. Encontramos un papel importante de las interacciones electrostáticas, a través de la formación de puentes salinos, como mecanismo de adaptación a temperaturas altas. El papel esencial en el inicio de la transcripción también hace a TBP un blanco interesante en el desarrollo de fármacos dirigidos contra parásitos eucariotas, ya que prácticamente toda su superficie molecular interactúa con otras proteínas o con el ADN. Caracterizamos las propiedades estructurales y dinámicas de la superficie molecular de TBPs de diversos parásitos que infectan humanos, utilizando simulaciones por dinámica molecular, y localizamos cavidades que podrían ser sitios de unión para moléculas pequeñas. Sobre éstas hacemos tamizajes de bancos de fármacos ya aprobados por la FDA, en un intento de ampliar la indicación terapéutica de medicamentos ya aprobados, pero ahora dirigidos contra la maquinaria de transcripción, y basados en un mecanismo concreto de acción. A la fecha hemos identificado fármacos que se unen con una selectividad débil a TBPs de parásitos respecto a la de humano, buscando exclusivamente en fármacos orales; esperamos tener más éxito al ampliar la biblioteca de fármacos examinados.

Banco Nacional de Cerebros “Raúl Mena López”. LaNSE-CINVESTAV

*José Luna Muñoz.

Banco Nacional de Cerebros LaNSE-CINVESTAV CDMX.
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57473800 ext 1748

Un banco de cerebros, también denominado banco de tejidos neurológicos, es un centro de acopio de encéfalos en custodia, con un sistema de conservación para su almacenamiento indefinido, en óptimas condiciones para su análisis morfológico, bioquímico o molecular; el cual permite usar, estudiar y analizar el proceso de las enfermedades neurodegenerativas, así como otros trastornos neurológicos.
Dicho centro especializado está ubicado en las instalaciones del Laboratorio Nacional de Servicios Experimentales (LaNSE) del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados en la Unidad Zacatenco (BNC-CINVESTAV).
El BNC-CINVESTAV, se encarga de proporcionar a través de proyectos científicos previamente autorizados por un Comité Académico y de Ética; tejido cerebral humano a personal de investigación nacional y extranjeros interesados/as en el estudio de las diversas enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer y de Parkinson; lo que ayudará a contribuir al entendimiento de las funciones cerebrales y sus alteraciones, esto redituará en el diagnóstico precoz y tratamiento de estos padecimientos, mejorando la expectativa y calidad de vida de la población susceptible.
El funcionamiento del BNC-CINVESTAV, se basa en un Programa Nacional de Donaciones, en la que participan Instituciones del Sector Salud como el Instituto Nacional de Neurología y Neurocirugía “Manuel Velazco Suárez”, el Hospital Universitario de Monterrey, Nuevo León, Hospital de altas especialidades de Mérida., Yucatán y Los servicios de Salud de Durango. Durango., Durango. Entre otras, todas ellas coordinadas por el CINVESTAV en conjunto con el Comité Nacional de Atención al Envejecimiento (CONAEN) y el Programa Nacional de Atención al Envejecimiento de la Secretaria de Salud, órgano rector del Sector Salud Mexicano. Las instituciones, programas y órganos colegiados mencionados anteriormente, conforman la “Red Nacional de Donación de Cerebros Humanos” para la investigación.
El BNC-CINVESTAV, fue creado a iniciativa del Dr. Raúl Mena López, yucateco de origen, profesor titular del Departamento de Fisiología, Biofísica y Neurociencias de esta institución y especialista en el estudio de la Enfermedad de Alzheimer. La idea original del Dr. Mena era contar con tejido post-mortem de estos pacientes para desarrollar investigación básica, epidemiológica, clínico-patológica y neuropatológica, para ello se inició la colección de tejido nervioso adecuadamente preservado y disponible para realizar sus estudios. Lo mismo pensaba a futuro en el desarrollo de nuevas línea de trabajo, razonamiento e investigación en Neurociencias haciendo uso de este valioso recurso. En el BNC-CINVESTAV se realiza el diagnostico neuropatológico del caso y juntos con las instituciones médicas se otorga a los familiares de los paciente, un informe diagnóstico. El grupo desde 1994, ha trabajado exitosamente en el proyecto logrando importantes aportaciones científicas al conocimiento de la enfermedad de Alzheimer y particularmente a los mecanismos fisiopatológicos y procesamiento anormal de la proteína TAU en el padecimiento. La caracterización del tejido nervioso, se basa en los cambios neurofibrilares asociados a la enfermedad de Alzheimer. Actualmente, el BNC cuenta con más de 300 encéfalos humanos de origen mexicano. Una de las principales enfermedades en las que se enfoca el BNC, es la EA. La EA es una enfermedad exclusiva del ser humano. Hasta al momento, no hay ningún modelo animal o celular que pueda desencadenar los mecanismos moleculares que se observan en el cerebro humano con esta afección. hallazgos que por ningún otro medio se habrían conocido.

¿Cómo contribuyo a la ciencia donando mi cerebro?

1.- Se debe llenar un acta de consentimiento en las plenas facultades mentales del donador, o en su caso si no pudiese por alguna alteración neurodegenerativa el familiar mas cercano podría llenar esta carta de consentimiento, en la que indica su deseo por donar su cerebro al momento de que este fallezca para ser usado con fines de investigación, ya que este no es posible que sea trasplantado a otro ser humano.

2.- Al momento de que la persona que fallezca, su cuerpo será trasladado a la unidad hospitalaria donde se extraerá el tejido nervioso. Preservándose un hemisferio en solución fijadora y el otro hemisferio se secciona en cortes coronales y se congelan a -80 grados centígrados.

3.- En el BNC se realizan tinciones especificas de acuerdo a la alteración neurodegenerativa que se tenga en la historia clínica. Se entregará a la familia el análisis histopatológico de lo encontrado en el encéfalo donado.

4.- El encéfalo será resguardado junto con su historia clínica, en condiciones optimas de conservación, así como la información personal del paciente será de orden confidencial.


Reseña

Dr José Luna Muñoz.
Coordinador del Banco Nacional de Cerebros. LaNSE-CINVESTAV.
Lic en Biología. FES- Iztacala. UNAM.
Doctorado en ciencias Biológicas y de la Salud. UAM-Xochimilco
Posdoctorado en Ciencias Biológicas. Depto. de Fisiología IPN.
Sistema Nacional de Investigadores nivel 2.
Líneas de investigación: Análisis molecular de las enfermedades neurodegenerativas demenciales, asociado a la búsqueda de un método y un biomarcador de diagnóstico temprano para la enfermedad de Alzheimer.

Procedencia: International Laboratory for Human Genome Research, UNAM.

Resumen.


El melanoma es un cáncer de los melanocitos, células generadoras de pigmento. Este cáncer es uno de los más agresivos en humanos y el que más ha aumentado su incidencia en poblaciones blancas alrededor del mundo en los últimos años. Existen causas ambientales, como la exposición a la luz ultravioleta, y causas genéticas, como variantes patogenéticas con efectos dramáticos en genes como CDKN2A, CDK4, BAP1 y TERT, y variantes comunes y con efectos pequeños en genes como MC1R y MITF. Sin embargo, las causas genéticas de más de la mitad de los casos familiares se desconocen, y el mecanismo por el que las variantes comunes predisponen a la enfermedad tampoco es claro.

En esta plática, hablaré de dos trabajos en los que intentamos responder a las cuestiones anteriores. En el primero, con el objetivo de encontrar nuevas mutaciones de alta penetrancia que elevan el riesgo de padecer melanoma, generamos la secuencia genética de 184 individuos, pertenecientes a 105 diferentes familias del Reino Unido, Australia y Países Bajos. Identificamos familias en las que el melanoma co-segrega con variantes raras de pérdida de función en el gen POT1, y demostramos que estas variantes resultan en una pérdida de unión al ADN y en telómeros más largos en portadores. En el segundo proyecto, hablaré de un análisis de las diferentes variantes comunes del gen MC1R, el cual determina el cabello rojo, en pacientes con melanoma. Determinamos que el portar al menos un alelo asociado al cabello rojo está asociado a un incremento estimado del 42% en el número de mutaciones somáticas causadas por el sol en el tumor comparado con los no-portadores, lo cual es comparable a la carga mutacional asociada a 21 años de edad. Este resultado tiene implicaciones para una gran parte de la población que es portadora de alelos variantes de MC1R y no lo saben, y que por tanto podrían estar a un riesgo más elevado de padecer cáncer de piel.