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Caracterización molecular de un virus de la granulosis de Epinotia aporema

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Autores/as: Alejandro Daniel Parola ; Víctor Romanowski

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No requiere 2004 SEDICI: Repositorio Institucional de la UNLP (SNRD) acceso abierto Descargá directamente

Cobertura temática: Ciencias biológicas  

El barrenador de los brotes de la soja, Epinotia aporema (Lep. Tortricidae) es una importante plaga de leguminosas en América del sur. En Argentina, este insecto ocasiona reducciones en los rindes de soja de hasta el 40%. Estudios preliminares identificaron a un Granulovirus (EpapGV) como un candidato potencial para el control biológico de Epinotia aporema. En esta tesis se aborda la caracterización molecular de EpapGV. Los análisis de microscopía electrónica (ME) de los cuerpos de inclusión (OBs) de EpapGV indicaron que éstos son ovoides con tamaños de 469 (± 37) nm x 242 (± 22) nm y que contienen un virión con forma de bastón, con una única nucleocápside. El OB está formado mayoritariamente por una proteína de 28,5 ± 0,5 kDa cuya secuencia amino-terminal es muy similar a otras granulinas de los Granulovirus. El mapa de restricción del genoma de EpapGV se determinó a partir del análisis de una biblioteca de fragmentos del DNA de EpapGV mediante digestiones con enzimas de restricción, Southern blot y amplificaciones de PCR con primers que apuntaban hacia afuera de los fragmentos virales. Esta última técnica se empleó para asegurar la contigüidad de los fragmentos. El tamaño del genoma se estimó en 120 kbp y se posicionaron los sitios EcoRI, BamHI, Hindlll y Bglll en el mapa físico. El gen de granulina ubicado en el mapa físico por Southern blot, fue clonado y seCuenciado. Este gen tiene 747 nucleótidos de largo y codifica para una proteína de 29 kDa. La secuencia amino terminal deducida de la secuencia nucleotídica coincidió con la secuencia proteica determinada por degradación de Edman, salvo por la ausencia del residuo de la metionina inicial. El análisis de la secuencia 5' permitió detectar una secuencia promotora tardía característica de este gen (ATAAG) ubicada 29 pb upstream al ATG; además, se describió un posible motivo transcripcional situada entre el promotor y el ATG (WCARNA). El análisis de la presencia de genes inhibidores de apoptosis (iap) mediante Southern blot, identificó una región genómica que codifica para un iap con similitud a los iap-3 de los baculovirus. Este gen codifica para un polipéptido de 256 aminoácidos y su secuencia presenta dos motivos BIR y un motivo RING-Finger característicos de estas proteínas. Por otra parte, un análisis filogenético agrupó a EpapGV IAP-3 con proteínas IAP-3 de baculovirus y de lepidópteros. La caracterización de las secuencias parciales del genoma de EpapGV (aproximadamente un 30% del genoma), reveló la presencia de 36 ORFs con homólogos en otros organismos. Por otra parte, se localizaron seis secuencias repetidas del tipo palíndromes imperfectos, distribuidas en diferentes lugares del genoma y repeticiones pequeñas situadas en regiones 5' no codificantes de varios genes. La presencia de ORFs compartidos por pares de fragmentos se usó, entre otras cosas, para confirmar la contigüidad de fragmentos en el mapa físico. El análisis filogenético de los baculovirus obtenido a partir de apilamientos de proteínas mayoritarias de cuerpo de inclusión coincidió con el árbol filogenético generado a partir del alineamiento de 20 proteínas conservadas en todos los baculovirus de lepidópteros totalmente secuenciados. Los resultados indicaron que EpapGV pertenece al grupo I del género Granulovirus y esta muy relacionado con CpGV, pero posee una organización génica diferente. En otro orden de cosas, se ha puesto a punto un ensayo de ELISA de captura para la detección y cuantificación de rutina de EpapGV, basado en anticuerpos policlonales específicos para granuiina de EpapGV. Este ensayo posee una alta sensibilidad para EpapGV, detectando hasta 0,53 ng/ml de granuiina, equivalentes 1.000 OBs por fosa. El ensayo de ELISA permitió cuantificar OBs de EpapGV en diluciones que contenían hasta 5 x 103 OB por pg de formulado bioinsecticida. Por otra parte, el ensayo se utilizó para determinar el progreso de la infección en larvas, estableciendo la presencia de granuiina a partir de las 24 h p.i. Los resultados de esta metodología indicaron que la misma es una alternativa rápida y barata para la detección y cuantificación de rutina de EpapGV en mezclas complejas. En conclusión, se ha provisto evidencia sustancial sobre el genoma de EpapGV y de su proteína mayoritaria del cuerpo de inclusión. Estos datos avalan la clasificación tentativa del virus aislado de E. aporema dentro del género Granulovirus de la familia Baculoviridae. Finalmente, estos estudios en conjunto con otros realizados por nuestro equipo de investigación, sientan las bases para el registro comercial de este virus que permitirán en el futuro, su uso en agricultura como agente de control biológico de E. aporema.

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Caracterización molecular del Mal de Río Cuarto virus (MRCV) del maíz: estudio de los segmentos genómicos S1-S6, S8 y S10 y de las proteínas codificadas por los mismos

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Autores/as: Ana Julia Distéfano ; Mariana del Vas

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No requiere 2003 Biblioteca Digital (FCEN-UBA) (SNRD) acceso abierto Descargá directamente

Cobertura temática: Ciencias biológicas  

El Mal de Rio Cuarto es la principal enfermedad del maíz en la Argentina. Es causado por el Mal de Río Cuarto virus (MRCV) y transmitido por una chicharrita de la especie Delphacodes kuscheli. El MRCV pertenece a la familia Reoviridae, género Fijivirus, y tiene la propiedad de multiplicar tanto en plantas de maíz como en el insecto vector. Las particulas virales consisten en una cápside icosahédrica formada por una doble capa de proteínas y contiene en su interior lO segmentos genómicos de RNA de doble cadena (dsRNA) llamados Sl a SlO, siendo el tamaño del genoma de aproximadamente 29 kbp. En los últimos años, y en muchos casos en paralelo con el desarrollo de éste trabajo, se han reportado las secuencias de algunos segmentos de virus relacionados: el MRDV (Maize rough dwarf virus), el FDV (Fiji disease virus), el ODSV (Oat sterile dwarf virus), el genoma completo del RBSDV (Rice black streaked dwarf virus) y del NLRV (Nilaparvata lugens reovirus). En este trabajo se clonaron, secuenciaron y analizaron los segmentos genómicos Sl, S2, S3, S4, S5, S6, S8 y SlO completos del MRCV. Se determinó que todos los segmentos genómicos analizados poseen secuencias 5’ y 3’ terminales conservadas y características del serogrupo al cual pertenece el MRCV: 5’AAGUUUUU3’ (extremo 5’) y 5’CAGCUnnnGUC3’ (extremo 3’). Adyacente a los extremos conservados se encuentran repeticiones de 7 a 12 nucleótidos invertidas e imperfectas que son segmento específicas. La predicción de la estructura secundaria de las cadenas codificantes de todos los segmentos estudiados, muestra que las regiones terminales son capaces de formar estructuras secundarias determinadas y estables que fueron propuestas como señales de replicación y empaquetamiento en virus del género Rotavirus. Se compararon las secuencias de nucleótidos obtenidas y las secuencias de aminoácidos deducidas con las secuencias de otros reovirus depositadas en las bases de datos, y se identificó la presencia de motivos característicos, a menudo indicativos de función. Se determinó que el MRCV Sl codifica para una proteína básica de 168,4 kDa que contiene motivos conservados en las RNA polimerasas dependientes de RNA y es homóloga a las RNA polimerasas codificadas por los virus RBSDV, FDV y NLRV, asi como a las codificadas por miembros de otros géneros de la familia Reoviridae. El MRCV S2 codifica para una proteína de 134,4 kDa y posee homología con las proteínas codificadas por el RBSDV S4, el FDV S2 y NLRV S2. En este trabajo presentamos evidencias de que la proteína codificada en éste segmento es no estructural. El MRCV S3 codifica para una proteína de 141,7 kDa, y hemos demostrado que es la proteína mayoritaria de la cápside interna o “core” viral y posee una alta homología con las proteínas correspondientes codificadas por el RBSDV S2 y FDV S3. El MRCV S4 codifica para una proteina de 131,7 kDa y su función se desconoce. Presenta una relativamente alta homología con miembros del género Fijivirus como así también con otros miembros de la familia Reoviridae. El MRCV S5 codifica para una proteína de 106,9 kDa cuya función se desconoce. Esta proteína presenta homología con las proteínas codificadas por los segmentos S5 del RBSDV y del FDV. El MRCV S6 codifica para una proteína de 90 kDa cuya función se desconoce. Esta proteína presenta una llamativa baja homología con las proteínas codificadas por los segmentos S6 del RBSDV y del FDV. El MRCV S8 codifica para una proteína de 68,3 kDa que contiene un motivo de unión de ATP/GTP que es característico de helicasa. Además la proteína es homóloga con las proteínas codificadas por el RBSDV S8, el MRDV S7, el OSDV S9 y el NLRV S7, todas con probable función de helicasa. El MRCV SlO codifica para una proteína de 63,5 kDa y su probable función sería la de proteína de cápside externa. Esta proteína presenta una alta homología con las proteínas correspondientes codificadas por los segmentos SlO de los virus RBSDV, MRDV y FDV. El análisis de los valores de homología encontrados entre los distintos segmentos del MRCV y los segmentos de virus relacionados, apoyaría la idea de evolución independiente de cada segmento viral. El análisis filogenético realizado con las secuencias obtenidas del MRCV permitió proponer que a pesar de que el MRCV está relacionado con el MRDV y el RBSDV, debe ser considerado una especie diferente del género Fijivirus (Distéfano y col., 2002) y no una raza geográfica del MRDV, como había sido inicialmente propuesto. El análisis filogenético realizado con las secuencias de aminoácidos de polimerasas representativas de todos los géneros de la familia Reoviridae mostró la existencia de dos grupos evolutivos separados: uno agrupa a los Orthoreovirus, Aquareovirus, Orbivirus y Rotavirus, y otro agrupa a los Fijivirus, Cypovirus, Olyzavirus y Coltivirus. Se expresaron algunos de los segmentos virales en estudio en bacterias obteniéndose proteínas de fusión con un péptido rico en histidinas que facilita su posterior purificación. Se obtuvieron antisueros policlonales contra las proteínas codificadas por los segmentos S2, S3, S4 y S6. El antisuero obtenido contra la proteína codificada por el MRCV S3 fue capaz de reconocer específicamente una de las proteína estructurales presentes en partículas virales purificadas del MRCV en un ensayo de “Western blot”. Esta proteina correspondería a la proteína mayoritaria de la cápside interna o “core” viral. En un experimento complementario, un antisuero obtenido contra las proteínas de la partícula viral fue capaz de reconocer a la proteína del MRCV S3 expresada en bacterias. Asimismo el antisuero obtenido contra la proteína codificada por el MRCV S3 reconoce una proteína de tamaño similar al esperado en extractos de plantas enfermas. Mediante experimentos de inmunomicroscopía electrónica sobre cortes de hojas de maíz infectadas el con MRCV se confirmó que la proteína codificada por el S3 del MRCV es una proteína estructural del virus y se demostró que forma parte del “core” viral El antisuero obtenido contra la proteína codificada por el MRCV 82, reconoció específicamente a una proteína de menor tamaño al esperado en extractos proteicos totales de plantas enfermas. Mediante experimentos de inmunomicroscopía electrónica sobre cortes de hojas de maíz infectadas el con MRCV se confirmó que la proteína codificada por el S2 del MRCV seria una proteína no estructural presente en los viroplasmas. En experimentos de “Far-Western blot” se observó que la proteína codificada por el MRCV S3 era capaz de interactuar consigo misma, con una proteína de 130 kDa que correspondería a la espícula viral de tipo B y con la RNA polimerasa dependiente de RNA codificada por el MRCV Sl. En Rotavirus se demostró que las proteínas equivalentes interaccionan entre sí. Los resultados presentados en este trabajo contribuyeron al avance en el estudio del virus que causa la enfermedad del Mal de Río Cuarto, a la clasificación taxonómica del mismo y al estudio de su origen evolutivo. Además los datos obtenidos permitieron el diseño de una estrategia de resistencia al MRCV en plantas transgénicas de maíz basada en el desencadenamiento del silenciamiento génico post-transcripcional (PTGS).

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Caracterización molecular del rol del AMPc en la exocitosis acrosomal de espermatozoides humanos

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Autores/as: Ornella Lucchesi ; Claudia Nora Tomes ; Laura Cecilia Giojalas

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Institución detectada Año de publicación Navegá Descargá Solicitá
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Cobertura temática: Ciencias biológicas  

Tesis (Grado Doctor en Ciencias Biológicas)--Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Lugar de Trabajo: Laboratorio de Biología Celular y Molecular Instituto de Histología y Embriología de Mendoza (IHEM) - CONICET-Facultad de Ciencias Médicas - Universidad Nacional de Cuyo - Universidad Nacional de Córdoba. 2015 - 161 h. + CD. tabls.; grafs.; figus. Contiene Referencia Bibliográfica.

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Caracterización molecular del virus Culex flavivirus y estudios de co-infección con el virus West Nile con otros flavivirus aislados en mosquitos del género Culex

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Autores/as: Silvina Goenaga ; Oscar Daniel Salomón

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Institución detectada Año de publicación Navegá Descargá Solicitá
No requiere 2016 Biblioteca Digital (FCEN-UBA) (SNRD) acceso abierto Descargá directamente

Cobertura temática: Ciencias biológicas - Geografía social y económica  

Las enfermedades transmitidas por vectores representan un importante problema de salud pública, la dinámica de tales enfermedades es compleja, ya que diversos factores pueden contribuir a la emergencia de brotes. En esta Tesis doctoral, inicialmente se analizó la presencia de flavivirus en poblaciones de mosquitos de distintas regiones de la Argentina. Luego, se caracterizó una cepa de Culex flavivirus (CxFV), un flavivirus específico de insectos, y se desarrollaron ensayos in vitro e in vivo para evaluar el fenómeno exclusión por superinfección entre CxFV y el virus Nhumirin (NHUV) de reciente descubrimiento, con el virus West Nile (WNV). Los resultados demostraron una alta prevalencia de CxFV en distintas especies de mosquitos del género Culex, y además, señalan la presencia de dos cepas de flavivirus nuevos, aún no descriptos, lo cual demuestra la diversidad de flavivirus que están asociados a poblaciones de mosquitos en la naturaleza. A su vez, se demostró la incapacidad de CxFV para replicar en ratón lactante y en cultivos celulares de vertebrados. Los ensayos de co-infección in vitro entre CxFV y WNV mostraron un efecto inhibitorio por parte de CxFV, sólo cuando la multiplicidad de infección fue mayor para CxFV que para WNV. Se observó, también en ensayos in vitro, un efecto inhibitorio en la replicación de dos cepas de WNV por parte de NHUV. Los ensayos in vivo en Culex pipiens y Culex quinquefasciatus, señalaron una disminución en la tasa de transmisión de WNV en ejemplares Culex quinquefasciatus previamente infectados con NHUV. Como conclusión se remarca la interacción que existe entre flavivirus y se sugiere que la misma podría interferir en la transmisión de flavivirus patógenos como WNV en la naturaleza. Este trabajo provee información básica para estudios futuros de la dinámica de algunas enfermedades transmitidas por vectores en mosquitos y para la exploración de estrategias potenciales de control.

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Caracterización molecular y bioquímica de una nueva proteína quinasa de Trypanosoma cruzi

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Autores/as: Verónica Pascuccelli ; Armando J. Parodi

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Institución detectada Año de publicación Navegá Descargá Solicitá
No requiere 1997 Biblioteca Digital (FCEN-UBA) (SNRD) acceso abierto Descargá directamente

Cobertura temática: Ciencias biológicas  

En los organismos eucariotas, la regulación de las complejas interacciones requeridas para la diferenciación y proliferación, está mediada en parte por los sistemas de fosforilación de proteínas. En Trypanosoma cruzi, se han podido caracterizar varias vías de transducción de señales a partir de la identificación y caracterización de sus distintos componentes como proteínas quinasas (PKA, PKC, Cam quinasa, CDK), adeninililciclasa (AC) y proteína G, entre otros. Dentro de la familia de las serina/treonina quinasas, recientemente ha sido identificada una nueva subfamilia de quinasas Llamadas RAC o PKB, cuya principal característica radica en la similitud de identidad que existe a nivel de su secuencia aminoacídica con PKA y PKC por igual. Estas proteínas han sido identificadas en células de mamíferos, Drosophila melanogaster, Caenorabhditis elegans, Dyctiostelium discoideum y Entamoeba histolytica pero no han sido aún detectadas en ningún tripanosomátido. Por lo tanto, nos hemos propuesto clonar el o los genes que codifican para esta nueva proteína quinasa en T. cruzi, para su posterior caracterización molecular y bioquímica y si es posible dilucidar su probable rol in vivo. Como resultado, hemos clonado el gen que codifica para una proteína quinasa RAC homóloga (PKTc), cuyo tamaño es de 1287 pb y codifica para una proteína de 428 aminoácidos. Esta proteína mostró tener entre un 60 y un 70% de homología con otras RAC quinasas. La PKTc recombinante es capaz de fosforilar a la histona IIAS, y de autofosforilarse, fosforilando específicamente residuos de treonina en ambos casos. Utiliza ATP como dador de fosfatos, requiere exclusivamente Mn²+ para su actividad, su valor de pH óptimo es entre 6-8 y su temperatura óptima es de 37°C. El Km aparente para el ATP resultó ser de 1.6 μM. La presencia de diferentes activadores (Ca²+/Cam) o inhibidores (PKI, H7, GF, staurosporina) no mostró tener un efecto significativo sobre su actividad. Experimentos de inmunolocalización utilizando anticuerpos contra la proteína recombinante, demostraron que la enzima se encuentra anclada en la membrana posiblemente, a través de ácido palmítico. Por otro lado, a través de experimentos de Western blot pudimos establecer que la PKTc está presente en los estadios de amastigote, epimastigote y tripomastigote metacíclico sin mostrar un patrón de expresión diferencial, que demuestra que esta proteína sería de carácter constitutivo. Experimentos de inmunoprecipitación nos permitirán en el futuro, identificar otras proteínas que interactúan con PKTc in vivo y dilucidar así la vía de transducción de señales en la que PKTc estaría involucrada.

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Caracterización molecular y epidemiología de fitoplasmas pertenecientes al grupo 16Sr XIII (Mexican periwinkle virescence group; MPV) presentes en la Argentina

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Autores/as: Franco Daniel Fernández ; Luis Rogelio Conci

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Cobertura temática: Ciencias biológicas  

Tesis (Grado Doctor en Ciencias Biológicas)--Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Lugar de Trabajo: Instituto de Patología Vegetal-IPAVE- Centro de Investigaciones Agropecuarias-CIAP-Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria-INTA-Universidad Nacional de Córdoba. 2015 - 225 h. con Anexos + CD. ils. col.; grafs.; tabls.; figuras. Contiene Referencia Bibliográfica y Publicaciones Derivadas de la Tesis. Abstract en español e inglés.

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Caracterización molecular y funcional de la respuesta de la acidez en Bordetella bronchiseptica: Posible rol en la infección persistente

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Autores/as: Matías Fingermann ; Daniela Flavia Hozbor

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No requiere 2011 SEDICI: Repositorio Institucional de la UNLP (SNRD) acceso abierto Descargá directamente

Cobertura temática: Ciencias biológicas  

El presente trabajo de tesis se ha focalizado en el estudio del comportamiento de Bordetella bronchiseptica frente a una condición de estrés ambiental como lo es la acidez. La elección de esta temática responde a que este patógeno respiratorio, capaz de inducir un conjunto de enfermedades denominadas bordetellosis, enfrenta y sobrelleva esta condición de estrés durante su ciclo de vida. La capacidad de resistir a a condiciones de acidez podría permitir a B. bronchiseptica inducir estadíos crónicos de la enfermedad, los cuales garantizan no sólo la sobrevida del patógeno dentro del huésped sino posibilitan la continuación de la circulación del mismo dentro de una población. Este estadío de cronicidad constituye por ello un problema para la salud. La profundización de este conocimiento relacionado a la sobrevida de B. bronchiseptica en condiciones de estrés, contriburía a un mejor manejo sanitario de este patógeno, capaz de inducir enfermedades en un amplio rango de huéspedes que incluye al hombre. En este contexto, en mi trabajo de tesis doctoral he abordado los siguientes objetivos específicos: • Evaluación del crecimiento de B. bronchiseptica en diferentes condiciones de acidez. Determinación de los valores de pH límite para el crecimiento • Evaluación de la capacidad B. bronchiseptica de desarrollar una respuesta de tolerancia a la acidez (ATR). • Impacto de los fenotipos virulento y avirulento de B. bronchiseptica en el proceso de resistencia/adaptación a la condición de estrés estudiada. • Identificación de componentes proteicos asociados al proceso de resistencia/adaptación mediante espectrometría de masas del tipo UV-MALDI TOF y TOF/TOF. Análisis proteómico de expresión diferencial 2D-PAGE. • Análisis y discusión del posible rol de los marcadores de respuesta a la acidificación del medio encontrados sobre el ciclo biológico del patógeno.

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Caracterización molecular y funcional del gen AtMBD4L, codificante de una nueva DNA glicosilasa de Arabidopsis Thaliana

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Autores/as: María Florencia Nota ; María Elena Alvarez ; María Gabriela Paraje ; Susana Del Valle Genti de Raimondi ; Carlos Enrique Argaraña ; Paula Casati

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No requiere 2014 Repositorio Digital Universitario (SNRD) acceso abierto Descargá directamente

Cobertura temática: Ciencias biológicas  

Tesis (Doctora en Ciencias Químicas) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2014

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Caracterización molecular, celular y funcional de la sialidasa Neu3

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Autores/as: Macarena Rodríguez Walker ; Jose Luis Daniotti

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Cobertura temática: Ciencias biológicas  

La sialidasa asociada a membranas Neu3 está involucrada en el catabolismo de glicoconjugados, especialmente de gangliósidos, e interviene en numerosos procesos biológicos tales como diferenciación, proliferación, migración y adhesión celular, regulando principalmente vías de transducción de señales. Dado que el mecanismo de asociación de Neu3 con membranas biológicas no se conoce, uno de los objetivos de este trabajo fue proveer más información sobre ese aspecto. Se encontró que Neu3 localiza principalmente en membrana plasmática, y también en endomembranas de compartimientos endosomales. Utilizando diferentes metodologías se demostró que el extremo C-terminal de la proteína está expuesto hacia el lado citosólico, y que otra porción de Neu3 está expuesta hacia el espacio extracelular, sugiriendo que la sialidasa posee las características de una proteína transmembrana. Sin embargo, análisis in silico y modelado molecular predijeron que la sialidasa no contiene segmentos α-hélices transmembrana en su secuencia, y que comparte la estructura de β-propeller, típica de las sialidasas virales y bacterianas. En la búsqueda de modificaciones post-traduccionales de Neu3, se encontró que la misma está S-acilada, y dado que la S-acilación está restringida al lado citosólico de las membranas, este descubrimiento apoya la idea de que la sialidasa contiene un dominio expuesto al citosol. Aunque aún queda por determinar exactamente cómo esta enzima atraviesa la bicapa lipídica, la primera parte de este estudio provee una nueva visión sobre la topología de Neu3 y se discuten algunas posibles configuraciones.Por otro lado, se estudiaron aspectos funcionales de la enzima no descriptos con anterioridad, como ser su participación en eventos endocíticos. Se observó que células que sobreexpresan Neu3 endocitan menos transferrina (Tf), un típico ejemplo de molécula que ingresa a la célula por endocitosis mediada por clatrina (CME). Dicha disminución en la endocitosis de Tf se observó también en células con reducido nivel de expresión de glicoesfingolípidos, sugiriendo que el efecto observado es independiente de la acción de Neu3 sobre gangliósidos. La disminución en la internalización de Tf, como así también de otras moléculas que ingresan por CME, pudo ser explicada debido a una distribución subcelular alterada del adaptador de clatrina AP-2, el cual se observó formando agregados en células que sobreexpresan Neu3. Por el contrario, clatrina, el fosfoinosítido PIP2 y caveolina mostraron una distribución normal. En conjunto estos resultados sugieren un rol específico de Neu3 en CME.

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Caracterización morfológica y fisiológica de las neuronas de proyección que comunican el segundo con el tercer ganglio óptico en artrópodos

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Autores/as: Mercedes Bengochea ; Martín Berón de Astrada

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Cobertura temática: Ciencias biológicas  

La visión de movimiento provee claves esenciales para guiar comportamientos críticos como la detección de presas, predadores y coespecíficos. En los decápodos crustáceos e insectos pterigotas, la codificación de la información visual de movimiento está asociado con el procesamiento visual en el tercer ganglio óptico, la lóbula. Allí, las neuronas tangenciales gigantes (LG) integran información visual de delgadas neuronas columnares y la envían al cerebro medio guiando las respuestas comportamentales correspondientes. A pesar de la importancia de estas neuronas columnares en la codificación visual, estas no habían podido ser estudiadas electrofisiológicamente dado su delgado calibre. En esta tesis, desarrollamos una aproximación experimental para realizar registros poblacionales in vivo de estas pequeñas neuronas con técnicas de imágenes funcionales de fluorescencia sensible a calcio. En primer lugar, estudiamos la citoarquitectura de la lóbula y caracterizamos cuatro estratos donde arborizan las neuronas columnares de entrada de la lóbula. Luego nos centramos en estudiar cómo distintos parámetros de un estímulo de movimiento afectan la actividad de las neuronas columnares. Las respuestas más intensas las obtuvimos al enfrentar al animal a estímulos oscuros que a frente estímulos claros, y frente a estímulos rápidos que a estímulos lentos. Además, estudiamos la respuesta comportamental de evitación de los cangrejos frente a las mismas características visuales con las que fueron estudiadas las neuronas transmedulares. Encontramos que la actividad en las neuronas transmedulares correlaciona fuertemente con la intensidad de la respuesta de escape evocada por dichos estímulos. Por otra parte, cuando un animal es confrontado a una repetición de estímulos de movimiento que resultan ser inocuos, la mayoría de los animales aprenden a ignorar el estímulo. A pesar de que muchos artrópodos se habitúan a la presentación reiterada de objetos en movimiento, los sitios y mecanismos neuronales que subyacen a éste fenómeno aún no han sido identificados. Encontramos aquí que las neuronas columnares que transmiten la información al segundo ganglio óptico persisten en responder frente a la estimulación reiterada de estímulos de movimiento. Sin embargo, las neuronas columnares que transmiten la información visual del segundo ganglio óptico al tercero, la lóbula, suprimen su actividad frente a la misma estimulación. Esta rápida reducción en la actividad de las neuronas aferentes a la lóbula, que es de corta duración y restringida únicamente al área entrenada de la retina, concuerda con los cambios comportamentales observados frente al mismo entrenamiento visual. Por último, nos propusimos estudiar si la adaptación en columnas visuales entrenadas a ciertos atributos se generaliza a objetos en movimiento novedosos. Entrenamos a los animales a un atributo visual y evaluamos la generalización a un nuevo atributo presentado en el mismo área de estimulación. Obtuvimos una recuperación parcial de la respuesta de calcio de neuronas adaptadas tanto a la dirección de movimiento como al contraste cuando fueron evaluadas con el atributo visual novedoso. La presentación de dos atributos visuales a la hora de la evaluación no mostró diferencias significativas respecto al cambio de un único atributo. Los resultados obtenidos en esta tesis son consistentes con la participación del tercer ganglio óptico en la codificación de estímulos de movimiento en artrópodos. Más aún, dado que las neuronas columnares se originan en el segundo ganglio óptico, la información visual de movimiento comenzaría a codificarse en el segundo neuropilo óptico. Nuestros resultados muestran que los comportamientos guiados por la visión de movimiento quedan determinados, en gran medida, por las propiedades de codificación de las neuronas columnares que comunican la médula con la lóbula.