Seminario de Biofísica

El Seminario de Biofísica se realiza los Jueves a las 13 horas en el Auditorio Juan Fernando Cárdenas Rivero", en la planta baja del edificio del Instituto de Física.

Responsables: Dra. Mónica Calera Medina y Dr. Roberto Sánchez Olea 

Información y contacto: Ing. Cristina Cázares Grageda

Programación del Semestre enero - junio 2019

Fecha Ponente Procedencia
24 de enero Yael Villaseñor UASLP
   

Resumen:
Las aldehído deshidrogenasas dependientes de NAD(P)+, comprenden una de 
las familias de proteínas más antigua que se encuentra presente en todos 
los dominios en que se distribuyen los seres vivos. Participan en una 
amplia variedad de vías metabólicas oxidando de manera irreversible, 
diversos aldehídos tanto endógenos como exógenos. Sin embargo, son 
muchas las interrogantes que aún prevalecen alrededor de esta familia de 
proteínas. Actualmente se conocen más de 50 mil secuencias de proteínas 
pertenecientes a esta familia, y cerca de mil estructuras 
cristalográficas distintas, lo que constituye una base sólida a partir 
de la cuál analizar desde una perspectiva evolutiva las presiones de 
selección que moldearon sus propiedades y el papel metabólico que 
desempeñan en diferentes organismos. En este seminario, se discutirán 
las conclusiones que a lo largo de una década, hemos alcanzado 
estudiando esta familia de proteínas.

 

Procedencia: U. Monterrey

Resumen: 

En la  primera parte de la charla se expondrán diferentes resultados 
experimentales del nado de robots magnéticos inspirados en bacterias 
como la E. coli  y células como el espermatozoide humano. Los robots son 
controlados de forma inalámbrica utilizando un arreglo de bobinas de 
Helmholtz energizadas con una fuente de corriente directa. La locomoción 
de los dispositivos robóticos ocurre a bajos números de Reynolds en 
diferentes fluidos newtonianos y no newtonianos. Los principales 
objetivos del estudio experimental se centran en: a) entender el efecto 
de algunos parámetros geométricos del robot sobre su desempeño de nado, 
b) revelar el efecto de la reología del fluido  sobre las 
características del nado.  En la segunda parte se presentan el diseño, 
caracterización y pruebas de un dispositivo mecánico compuesto por dos 
pinzas (cuyo cierre es activado por la contracción de un arreglo de 
bandas elásticas) para producir cavitación hidrodinámica. Este  
dispositivo de pinzas emula, por un lado, el proceso de cierre súbito de 
las tenazas del camarón "pistola", y por otro lado, la formación de 
estructuras cavitantes y de ondas de presión provenientes del colapso de 
las cavidades.

Procedencia: St. John Fisher College, Rochester NY

Resumen:
En los últimos 20 años el concepto de Lab-on-a-Chip ha ofrecido la 
oportunidad de miniaturizar procesos de experimentación, producción y de 
diagnósticos. Esta tecnología surge a partir de la industria de 
microprocesadores, haciendo uso de técnicas de fotolitografía e 
introduciendo el uso de polidimetilsiloxano (PDMS), un polímero orgánico 
elastomérico. El resultado son dispositivos que contienen redes de 
canales y compartimientos de dimensiones microscópicas, utilizados para 
controlar volúmenes de fluidos a escalas de micro- y nano-litros. Ademas 
de reducir volúmenes y tiempo de procesado y análisis, los chips de 
microfluidos ofrecen la oportunidad de explotar los fenómenos físicos 
encontrados a escalas submilimétricas, como el flujo laminar y capilar. 
Las aplicaciones de la teoría de microfluídica son variadas y se pueden 
encontrar, por ejemplo, en los campos de la química, bioingeniería, 
física y biotecnología. El area de la bioingeniería ha visto una 
explosión de aplicaciones de dispositivos de microfluidos en los últimos 
años. En particular, el desarrollo de dispositivos que simulan las 
funciones de tejidos y órganos prometen tener aplicaciones importantes 
en las areas de biología celular, ingeniería de tejidos y 
biofarmacología. A pesar de la versatilidad y beneficios potenciales de 
estas tecnologías, su adopción ha sido mas lenta de lo esperado. Una de 
las razones es el costo del equipo y materiales necesarios para fabricar 
dispositivos basados en técnicas litográficas, y que requieren el uso de 
tratamientos de plasma para adhesión y sellado. Al costo se añade el 
conocimiento necesario para el diseño y fabricación, así como el tiempo 
requerido para la modificación de prototipos. Con la intención de 
facilitar la adopción y uso de chips de microfluidos en laboratorios de 
investigación y en el aula, hemos desarrollado una técnica xurográfica 
que hace uso de materiales de bajo costo y laminación térmica. De esta 
manera es posible diseñar y fabricar dispositivos de buena calidad a una 
fracción del costo usual, de manera rápida y con instrucción mínima. 
PETLs (PET laminates) ofrecen una alternativa viable a chips de PDMS y 
prometen expandir el uso de dispositivos de microfluidos en la 
investigación, industria y la educación superior.

Procedencia: Instituto de Neurobiología, UNAM.


Resumen:
El gen piragua codifica para una factor de transcripción conservado 
evolutivamente con nueve dominios de dedos de zinc y un dominio ZAD con 
múltiples funciones en la mosca:  desde la ovogénesis hasta la 
metamorfosis. Además, estas múltiples funciones (que generan genotipos 
mutantes diversos), se ejercen, al menos en parte, en ambientes 
distintos, y en conjunción con distintos genes. En algunos casos, las 
funciones aparentan ser contradictorias:  en algunas no permiten la 
apoptosis, y en otros, las células mutantes mueren por apoptosis. Por 
otro lado, en otra circunstancia, media la velocidad de desarrollo, 
calificando como un cuya falta de función genera heterocronía.

 

Procedencia: Departamento de Bioquímica. Instituto Nacional de Cardiologia Ignacio Chávez. Ciudad
de México.

Resumen: 

En la validación de blancos terapéuticos en el metabolismo intermediario de parásitos
protozoarios comúnmente se aplica el método de silenciamiento de la expresión de los
genes. Sin embargo, los resultados de estos análisis indicaron que todas las enzimas
son esenciales para la sobrevida o infectividad de los parásitos. Por lo tanto, es
necesario aplicar estrategias adicionales para identificar aquellas enzimas que, además
de ser esenciales, al ser inhibidas en un porcentaje menor a los que se obtienen por
métodos genéticos, tengan efectos negativos en los parámetros de actividad
antiparasiticida que se está buscando.
El análisis del Control Metabólico (MCA) y el modelado cinético (un enfoque de la
biología de sistemas) de rutas metabólicas son estrategias que permiten cuantificar el
grado de control que una enzima tiene sobre los flujos de la ruta metabólica a la que
pertenece y por lo tanto permiten identificar aquellas enzimas que tienen el mayor
control de la vía, las cuales desde el punto de vista metabólico son los sitios con mayor
potencial terapéutico. Estas estrategias se aplicaron al metabolismo antioxidante del
parásito Trypanosoma cruzi, agente causal de la tripanosomiasis americana en
humanos así como al metabolismo energético de Entamoeba histolytica, causante de la
amibiasis humana. Los resultados in silico, in vitro e in vivo indican que la inhibición
moderada de las enzimas/transportadores que tienen el mayor grado de control de la
vía tienen mayor efecto negativo en el parásito que la inhibición de una enzima con
poco control. Por lo tanto el MCA y el modelado metabólico son estrategias que
ayudan a priorizar sitios de intervención terapéutica.

Procedencia: Departamento de Neurociencia Cognitiva del Instituto de 
Fisiología Celular, Universidad Autónoma de México.

Resumen:

¿Qué es y cómo se almacena la memoria?, son preguntas que han sido 
objeto de estudio desde hace mucho tiempo primero en la filosofía y 
actualmente existe una amplia investigación sobre el tema en las 
Neurociencias.  La función de la memoria es una de las habilidades de 
supervivencia más importantes desarrolladas durante la evolución de los 
animales. El recordar datos como la ubicación de su vivienda y de los 
lugares para encontrar alimentos sanos para las crías, son ejemplos del 
uso de los mapas cognitivos con un alto valor adaptativo.  Para los 
seres humanos el memorizar lugares, eventos y rostros resulta 
fundamental en nuestra vida cotidiana, por lo que la pérdida de la 
capacidad para discriminar entre estímulos familiares y nuevos (memoria 
de reconocimiento) representa un riesgo para la integridad y 
funcionalidad de la persona. Dichos trastornos en el funcionamiento de 
la memoria son definidos como síndromes amnésicos, los cuales pueden ser 
causados por lesiones o enfermedades neurodegenerativas como la 
enfermedad de Alzheimer.

Procedencia: Cátedra Conacyt, Instituto de Física UASLP.

RESUMEN

El Retinoblastoma es una neoplasia infantil que ocurre entre el nacimiento y los primeros 6 años de vida e incide en 1 de cada 20,000 nacimientos. A diferencia de otros tipos de cáncer, en el Retinoblastoma no existen marcadores moleculares de diagnóstico temprano, es decir, su diagnóstico es puramente clínico y en México además es usualmente tardío. Para poder diagnosticar el Retinoblastoma idealmente se requeriría de un método NO invasivo, que emplee una muestra biológica cerca del sitio de origen del tumor, ya que una biopsia directa está contraindicada por la elevada posibilidad de diseminación del tumor por la simple punción. En el laboratorio de interacciones biomoleculares y cáncer del instituto de física, además del uso del suero sanguíneo, somos pioneros en emplear la lágrima del infante para encontrar marcadores tempranos de Retinoblastoma a través de la proteómica y espectrometría de masas. Por otro lado, también estudiamos la regulación del gen RB1 por las oncoproteínas MDM2 y MDMX, que están frecuentemente elevadas en esta enfermedad.

Procedencia: egresado de la Licenciatura en Biofísica y 
actual estudiante avanzado de la carrera de Medicina - UASLP

Resumen
Las áreas del conocimiento que abarca la biofísica tiene múltiples 
aplicaciones, que no siempre son fáciles de percibir a primera 
instancia. En particular, la investigación dirigida a algunos aspectos 
de la salud, es una opción que vale la pena considerar.

resumen: 


Las plantas son sésiles pero eso no significa que durante su crecimiento no se
muevan. Darwin fue el primero en describir los movimientos násticos y los
tropismos de las plantas y aunque se han generado diversos modelos que
intentan explicar estos fenómenos, aún siguen generando controversia.
Nosotros estudiamos el movimiento ondulatorio de la raíz de la planta
Arabidopsis thaliana, utilizando a un mutante que presenta un fenotipo de
ondulación constitutiva como modelo de estudio. Nuestros resultados indican
que el citoesqueleto de actina puede actuar como un integrador de señales
hormonales que a su vez puede influir sobre el crecimiento y la arquitectura de
la raíz. Aunque todavía no conocemos el mecanismo que explique este
fenotipo, creemos que nuestros análisis contribuyen a la discusión de los
modelos teóricos actuales, incluyendo datos fisiológicos y celulares que antes
no habían sido considerados.

 

Resumen: 
Un árbol filogenético es un árbol cuyos nodos internos tienen grado mayor o igual
a 3, a excepción de la raíz que puede tener grado 2. Este árbol describe la historia
evolutiva de un conjunto de entidades biológicas. En esta charla hablaré de
árboles filogenéticos que describen la historia evolutiva de genes, donde las hojas
del árbol representan genes existentes y los nodos internos genes ancestrales.
Mostraré los métodos de teoría de gráficas con los que he trabajado para la
reconstrucción de historias evolutivas de un conjunto de especies y un conjunto de
genes. Al final daré otros ejemplos de la aplicación de la teoría de gráficas para el
estudio de redes ecológicas y el crecimiento de tumores.

Procedencia: Instituto de Física, Universidad Autónoma de San Luis Potosí.

Resumen.


La GTPasa ortóloga de la Gpn1 humana en la levadura Saccharomyces cerevisiae es Npa3.
Al igual que la supresión de Gpn1 en células humanas, una inhibición en la expresión de
Npa3 conduce a una retención de la RNA polimerasa II (RNAPII) en el citoplasma. Nuestro
grupo de trabajo mostró previamente que en una cepa de S. cerevisiae que expresa
únicamente una forma trunca de Npa3 que carece del extremo C-terminal (Npa3∆C) la
localización de la RNAPII fue nuclear. Sin embargo, esta cepa mostró varios fenotipos, lo
que indica que Npa3 cumple con funciones celulares adicionales a la localización nuclear
de la RNAPII. Entre estos fenotipos se incluye una interacción genética de letalidad
sintética con BIK1, un gen no esencial que codifica para una proteína de unión a los
microtúbulos y que posee funciones mitóticas. En este trabajo identificamos los genes
cuya inactivación en combinación con el gen mutante npa3∆C causan letalidad sintética
en un análisis de Arreglo Genético Sintético. Cruzando una colección de 4,700 cepas de S.
cerevisiae deficientes en un gen no esencial con la cepa npa3∆C se generó una colección
de mutantes dobles que carecen de un gen específico y expresan Npa3∆C. 57 genes
mostraron una interacción genética negativa con npa3∆C. Estos genes participan en
diversos procesos biológicos que incluyen la autofagia; la respiración, traducción y
estabilidad del genoma mitocondrial; el ciclo celular; la organización de la cromatina; la
reparación del DNA; la transcripción; el procesamiento y transporte de RNA; el transporte
y la localización de proteínas; la biosíntesis del glutatión, carbohidratos, aminoácidos y
lípidos; y la homeostasis de iones metálicos como el calcio y el manganeso. Estos
resultados señalan avenidas novedosas de investigación futura para identificar las
funciones celulares y moleculares de Npa3, algunas de las cuales anticipamos se
encontrarán conservadas en la Gpn1 humana.