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Desmanthus spp. are legumes with the ability to associate with diverse α-proteobacteria—a microsymbiont—in order to establish nitrogen-fixing root nodules. A previous investigation from our laboratory revealed that the main bacteria associated with Desmanthus paspalaceus in symbiosis in central Argentina (Province of Santa Fe) were quite diverse and belonged to the genera Rhizobium and Mesorhizobium. To achieve a more extensive view of the local microsymbionts associated with Desmanthus spp., we sampled three different sites in Jujuy and Salta, in northwest Argentina. Matrix-assisted Laser-Desorption-Ionization Time-of-Flight mass spectrometry (MALDI-TOF) typing, 16S-rDNA analysis, and genome sequencing demonstrated that the dominant root-nodule microsymbionts belonged to the genus Sinorhizobium, with some sequenced genomes related to Sinorhizobium mexicanum, Sinorhizobium chiapanecum, and Sinorhizobium psoraleae. An analysis of nodA and nodC markers indicated that, in some of the isolates, horizontal gene transfer appeared to be responsible for the lack of congruence between the phylogenies of the chromosome and of the symbiotic region. These results revealed diverse evolutionary strategies for reaching the current Desmanthus-microsymbiont diversity. What is remarkable beside their observed genetic diversity is that the tolerance profiles of these isolates to abiotic stresses (temperature, salt concentration, pH) were quite coincident with the separation of the sinorhizobia according to place of origin, suggesting possible ecoedaphic adaptations. This observation, together with the higher aerial dry-weight matter that some isolates generated in Desmanthus virgatus cv. Marc when compared to the biomass generated by the commercial strain Sinorhizobium terangae CB3126, distinguish the collected sinorhizobia as constituting valuable germplasm for evaluation in local fields to select for more efficient symbiotic pairs.

La enzima fosfoglicerol transferasa I (gen mdoB) de la enterobacteria Salmonella agona (cepa SL483) fue caracterizada a partir de una secuencia de aminoácidos mediante distintas herramientas bioinformáticas. Datos bibliográficos de otros microorganismos asociados filogenéticamente determinaron que la función biológica podría participar del traspaso de azúcares dentro del sistema fosfotransferasa. Nuestros resultados indicaron que la proteína está compuesta por 763 aminoácidos con peso molecular de 85084 Da. Se determinó que la secuencia aminoacídica en estudio tiene, al menos, un plegamiento secundario conformado por un péptido señal, 4 regiones transmembrana y un dominio Sulfatasa. El plegamiento de este dominio conforman 4 alfas-hélices hacia el exterior y 4 hojas beta en el interior, dispuestas en un arreglo globular. Se buscaron proteínas homólogas cercanas y remotas con el fin de investigar las variaciones evolutivas. Los géneros taxonómicos más representados fueron: Salmonella sp., Escherichia sp. Shigella sp. y Citrobacter sp.. Los resultados alcanzados permitieron predecir la función proteica. Facultad de Ciencias Exactas

A lo largo del cuatrimestre se fueron introduciendo diferentes métodos y técnicas bioinformáticas para el estudio de proteínas. Este análisis se propone estudiar de forma secuencial, estructural y funcional al canal voltaje operado en humanos, Hv1. Para esto, se realizó una búsqueda de homología, fijando los parámetros necesarios. Luego, con alguna de estas secuencias encontradas, se hizo un alineamiento múltiple para corroborar la importancia de Asp112 en la selectividad de los protones. También se realizó la predicción de estructura secundaria y se modeló la estructura terciaria. Se construyó, además, un árbol filogenético utilizando secuencias de proteínas homólogas de distintos mamíferos que expresan el canal. Por último, se hizo un análisis de la función del canal., Facultad de Ciencias Exactas

El rápido avance de la bioinformática nos da nuevas formas de analizar enfermedades y trastornos para los que aún no se han podido dilucidar tanto sus causales, como nuevas estrategias de tratamiento más efectivas. Las herramientas bioinformáticas permiten un análisis profundo de las proteínas a nivel secuencial y estructural. Con esta metodología se ha analizado la subunidad proteica 3A del receptor ionotrópico NMDA para encontrar posible información sustancial acerca de su funcionamiento, y variabilidad genética que pueda estar implicada en el desarrollo de enfermedades y trastornos neurodegenerativos, particularmente en la esquizofrenia. Este informe analiza de forma exhaustiva la secuencia de la proteína, su estructura, su desarrollo evolutivo, y sus posibles funciones biológicas, encontrándose una estructura altamente conservada, con un segmento C-terminal con un alto grado de desorden convirtiéndose en una fuente de variabilidad genética importante, propensa a aumentar la frecuencia de desarrollo de enfermedades neurodegenerativas, y posiblemente implicada en la evolución del cerebro social humano por su papel en el refinamiento sináptico. En cuanto a su función molecular se predice que es un componente intrínseco de la membrana, por ser un receptor de NMDA de canales iónicos activados por glutamato. La proteína consta de al menos cuatro dominios: la familia Lig_chan (receptor ionotrópico de glutamato), la familia Lig_chan-Glu_bd (región con canal iónico ligado L-glutamato, y el sitio de unión a glicina), la familia ANF_receptor (región de unión del ligando de la familia de receptores), y el dominio de proteínas de unión periplásmica tipo 1 y 2. Además se incluye junto al análisis estructural, un modelado de la proteína Q8TCU5 utilizando como template la proteína 7KS0. Facultad de Ciencias Exactas

En la regulación del ciclo celular, las proteínas Aurora juegan un papel fundamental como reguladores de la segregación de cromosomas y la división celular. Debido a esto, su mal funcionamiento ha sido asociado al desarrollo de células malignas y hay interés en su utilización como blancos terapéuticos. En el presente trabajo se aplicaron diferentes herramientas bioinformáticas para obtener información secuencial y estructural de la proteína Aurora kinasa A, de la especie Bos taurus (Uniprot ID: Q2TA06). Esta presenta un dominio kinasa y una región N-ter desordenada. Además presenta un 88.8% de identidad con la proteína ortóloga humana, la cual se utilizó para construir el modelo de la proteína por homología. La estructura de la proteína permite observar un loop de activación y el sitio activo., Facultad de Ciencias Exactas

La proteína denominada bll4781 pertenece a la bacteria de suelo Bradyrhizobium diazoefficiens (USDA 110), rizobio de importancia agronómica por su capacidad de fijar N atmosférico en las raíces de leguminosas. La secuencia de esta proteína presenta una longitud de 100 aa, no presenta regiones transmembrana y presenta regiones desordenadas entre las posiciones 1-15 y 83-100, respectivamente. Se realizó una búsqueda de homología por diversos métodos y programas, y se encontraron homólogos remotos con estructura conocida, y sólo uno de ellos presentó la mayor significancia estadística, una proteína piruvato dehidrogenasa perteneciente a la bacteria fotosintética Rhodopseudomonas palustris CGA009. Las relaciones filogenéticas muestran mayor cercanía evolutiva con varias especies de Bradyrhizobium, formando un clado de 8 especies donde se encuentra el representante de la proteína de estructura conocida. Para predecir la posible función biológica de la proteína se realizó una búsqueda exhaustiva en diferentes bases de datos realizando el seguimiento del nº EC, encontrando que la proteína de estudio participa en las rutas metabólicas de la fermentación del acetato y metabolismo del piruvato, realizando la posible función molecular de catalizar la reacción entre el piruvato y una molécula de ubiquinona, dando como resultado acetato, ubiquinol y dióxido de carbono., Facultad de Ciencias Exactas

En el presente trabajo se estudió la ATP citrato liasa de bacterias simbiontes de Alvinella pompejana, un poliqueto que habita en chimeneas hidrotermales. Se llevaron a cabo estudios bioinformáticos para determinar sus homólogos, estructura y relaciones filogenéticas. Se determinó que se trata de una proteína formada por dos dominios, uno de unión a citrato y otro con actividad carboxilato-amina ligasa. Posee alto contenido de estructura secundaria, no posee regiones transmembrana ni desordenadas. Se hallaron abundantes homólogos en los diversos taxa de los tres reinos del árbol de la vida. Se demostró que a lo largo de la evolución se conservó el dominio de unión a citrato. El alineamiento múltiple de los homólogos posee información para sustentar varios clados., Facultad de Ciencias Exactas

En el presente trabajo se genera un modelo estructural tridimensional de la Timidilato Sintasa de Candidatus Poseidoniales archaeon utilizando herramientas bioinformáticas de carácter secuencial, estructural, evolutivo y funcional. El modelo encontrado demuestra tener similitud secuencial y estructural con Timidilato Sintasas provenientes de distintos organismos., Facultad de Ciencias Exactas

Los virus se encuentran dentro de los principales patógenos de los cultivos, causando pérdidas devastadoras, por lo que entender sus mecanismos de infección e interacción con la planta es fundamental para lograr su erradicación. Una de las formas es identificar las proteínas del hospedador partícipes en los mecanismos de defensa ante estos patógenos, como lo es la metacaspasa-4 (MCA4), una peptidasa que se activa ante estrés iniciando una reacción en cadena con el propósito de atacar al organismo invasor y evitar su propagación. En este trabajo se aborda un análisis bioinformático de la MCA4 presente en plantas N. benthamiana (NbMCA4) a fin de predecir su posible estructura e identificar segmentos fundamentales en su función, para poder inferir sobre su rol durante la infección viral. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular

La kisspeptina cumple un rol fundamental como regulador del eje reproductivo y se la ha asociado a un receptor acoplado a proteína G heptahelical de la familia de la rodopsina (GPR-54), ubicado en la membrana plasmática de las neuronas con expresión de la hormona liberadora de gonadotropina (GnRH), la cual es de vital importancia para la reproducción. Con el objetivo de caracterizar secuencial, estructural y evolutivamente a GPR-54, en Mus musculus, se utilizaron diversas herramientas bioinformáticas. A partir del código Uniprot (Q91V45) se accedió a la secuencia FASTA y se realizó un BLAST en busca de homólogos dentro de Rodentia para su posterior alineamiento múltiple de secuencias que destacará la variabilidad y características clase específicas de los mismos. De esta forma, se obtuvieron 6 grupos de proteínas homólogas (receptor de Kisspeptina tipo 1, receptor de galinina tipo 1, 2 y 3, receptor de somatostatina tipo 4 y receptor opioide tipo kappa) con perfiles secuenciales particulares en el extremo N terminal y en el primero, quinto y sexto loop extracelular. En el mismo alineamiento se encontró una alta conservación de los residuos cuya mutación dispara la pérdida de función del receptor y que por análisis de Evolutionary Trace mostraron no ser de importancia funcional. Estructuralmente se construyeron modelos por homología con el Modeller y ab initio vía trRosetta con rmsd de 1.3 y 0.8, respectivamente, que permitieron visualizar y confirmar las predicciones de estructuras secundaria generadas por el servidor QUICK2D, que establecían la presencia de alfa hélices en los 7 segmentos transmembrana. Para finalizar se realizó un análisis filogenético utilizando como modelo evolutivo JTT + F, establecido por Modeltest, y PHYML, para la construcción de un árbol con las secuencias previamente estudiadas de los 6 grupos de proteínas homólogas. De este estudio, se destaca que el bootstrap del nodo de las GPR-54 con los receptores de galanina, que fueron las secuencias con mayor similitud, es de 65. A modo de conclusión se logró caracterizar secuencial, estructural y evolutivamente a GPR-54, en una triada que se interrelaciona desde la perspectiva estructura-función y que es el reflejo del paso evolutivo., Facultad de Ciencias Exactas

La Bioinformática es un área interdisciplinaria que se ocupa del análisis computacional de los sistemas biológicos, siendo una de sus ramas la aplicación de este tipo de análisis a los sistemas moleculares. Si bien una parte de la Bioinformática se ocupa del desarrollo de nuevas metodologías, en la actualidad contamos con un gran conjunto de herramientas computacionales que permiten sistematizar, extraer y analizar la información biológica contenida en secuencias moleculares tanto de ácidos nucleicos como de proteínas. Estas herramientas permiten entre otras cosas, predecir la estructura de proteínas, diseñar ligandos específicos como inhibidores o antibióticos, diseñar racionalmente proteínas, identificar sitios funcionales y predecir la función biológica. Así, la Bioinformática es un campo estrechamente relacionado con la biotecnología, la bioquímica, la biología molecular, la farmacología, y consecuentemente tiene incidencia en distintas áreas como por ejemplo la salud y el agro, tanto en el ámbito académico como industrial. La incorporación de estas herramientas acompañada del marco conceptual adecuado para su utilización y su articulación con resultados experimentales, son los principales objetivos de la asignatura optativa -y de postgrado- Bioinformática, perteneciente a la Licenciatura en Biotecnología y Biología Molecular dictada por el Área Biotecnología y Biología Molecular de la Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de La Plata. Los docentes a cargo de la materia son el Profesor Gustavo Parisi y los JTPs Mauricio Lozano y María Leticia Ferrelli. El programa de la materia incluye los siguientes temas orientados principalmente al estudio de proteínas: estructura de proteínas, evolución biológica, estudios de similitud secuencial, utilización de bases de datos biológicas, estimación de la estructura de proteínas, estudios basados similitud estructural, modelado molecular, inferencia filogenética, e integración estructura-evolución (predicción de la función biológica). En el contexto de esta asignatura, y con el objetivo de que los estudiantes adquirieran una mayor experiencia práctica en las diferentes temáticas estudiadas, se realizó un trabajo práctico integrador desarrollado a lo largo de 12 clases, durante las cuales se profundizó en la caracterización de una proteína que fue elegida por los estudiantes bajo la supervisión de la cátedra. Como resultado del análisis bioinformático realizado se exigió a los estudiantes la presentación de un trabajo escrito individual, con el objetivo de fijar los conocimientos adquiridos, e introducir a los estudiantes en la escritura científica., Facultad de Ciencias Exactas

Sinorhizobium meliloti associates with Medicago and Melilotus species to develop nitrogen-fixing symbioses. The agricultural relevance of these associations, the worldwide distribution of acid soils, and the remarkable acid sensitivity of the microsymbiont have all stimulated research on the responses of the symbionts to acid environments. We show here that an adaptive acid-tolerance response (ATR) can be induced in S. meliloti, as shown previously for Sinorhizobium medicae, when the bacteria are grown in batch cultures at the slightly acid pH of 6.1. In marked contrast, no increased tolerance to hydrogen ions is obtained if rhizobia are grown in a chemostat under continuous cultivation at the same pH. The adaptive ATR appears as a complex process triggered by an increased hydrogen-ion concentration, but operative only if other--as yet unknown--concomitant factors that depend on the culture conditions are present (although not provided under continuous cultivation). Although the stability of the ATR and its influence on acid tolerance has been characterized in rhizobia, no data have been available on the effect of the adapted state on symbiosis. Coinoculation experiments showed that acid-adapted indicator rhizobia (ATR+) were present in >90% of the nodules when nodulation was performed at pH 5.6, representing a >30% increase in occupancy compared with a control test. We show that the ATR represents a clear advantage in competing for nodulation at low pH. It is not yet clear whether such an effect results from an improved performance in the acid environment during preinfection, an enhanced ability to initiate infections, or both conditions. The practical use of ATR+ rhizobia will depend on validation experiments with soil microcosms and on field testing, as well as on the possibility of preserving the physiology of ATR+ bacteria in inoculant formulations. Fil: Draghi, Walter Omar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular; Argentina Fil: del Papa, Maria Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular; Argentina Fil: Pistorio, Mariano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular; Argentina Fil: Lozano, Mauricio Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular; Argentina Fil: Giusti, María de Los Ángeles. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular; Argentina Fil: Torres Tejerizo, Gonzalo Arturo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular; Argentina Fil: Jofré, Edgardo. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; Argentina Fil: Boiardi, Jose Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; Argentina Fil: Lagares, Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular; Argentina