PREDICCIÓN DE PROMOTORES EUCARIOTAS

Una solución al problema de identificar los promotores podría predecir algunos de los elementos que componen un promotor eucariota. Los métodos de laboratorio son costosos para organismos complejos. Computacionalmente la mayoría de los predictores se basan en matrices de puntajes, con las que se obtienen resultados muy pobres. La investigación en esta área necesita nuevas técnicas computacionales. En este trabajo se describe una aproximación híbrida en la detección computacional de elementos del promotor que combina un modelo probabilístico con una técnica de optimización. El modelo probabilístico se basa en el modelo oculto de Markov generalizado y de distribución de probabilidad multiespacial, ampliamente usados en reconocimiento de señales.
El modelo propuesto tiene resultados interesantes para cada elemento de promotor identificado que se analizan a la luz del conocimiento biológico de los promotores. Los resultados muestran un modelo capaz de construir un patrón óptimo que se valida teóricamente.

Margot Cuarán, MSc.¹
1 Grupo de Investigación en Bioinformática, EISC, Universidad del Valle
mecuaran@univalle.edu.co

LA SECUENCIA NUCLEOTÍDICA COMPLETA DEL ARN GENÓMICO DEL VIRUS DEL MOSAICO COMÚN DEL FRÍJOL (BCMV), CEPA NL4

En este trabajo de investigación se determinó la secuencia nucleotídica completa del RNA genómico del virus del mosaico común del fríjol, cepa NL4 (Bean common mosaic virus, BCMV-NL4). Se encontró que el ARN viral consta de 10037 nucleótidos excluyendo la cola de poli (A) y contiene una trama de lectura abierta (ORF) de 9666 nucleótidos, que codifica una poliproteína de 3222 aminoácidos con una masa molecular calculada de 365.86 KDa. La ORF está flanqueada por UTRs 5’ y 3’ de 133 y 235 nucleótidos, respectivamente. El análisis comparativo de la secuencia de la poliproteína codificada por la ORF del BCMV-NL4 con las de otros miembros del género potyvirus reveló nueve sitios de clivaje que resultan en los diez productos proteicos maduros característicos de este grupo de virus. La comparación de las secuencias completas de nucleótidos del ARN genómico y de aminoácidos de la poliproteína del BCMV-NL4 con las de otros virus del género Potyvirus y de la familia Potyviridae, reportadas en el GenBank, mostró una relación más estrecha con el BCMV cepa NL1. Por otra parte, la comparación de las secuencias de aminoácidos de la proteína de la cápsida (CP) y de las secuencias nucleotídicas de la región no traducida (UTR) 3’, mostró que el aislado del BCMV cepa NL4 utilizado en este estudio tienen una identidad mayor del 90% en ambos casos con las secuencias de la cepa Mexicana del BCMV. Este es el primer trabajo de secuenciación del genoma completo de un virus vegetal en Latinoamérica y contribuirá a la obtención de información básica sobre la estructura del genoma de los virus vegetales, particularmente los pertenecientes al género Potyvirus, el grupo más grande de virus que infectan plantas de interés económico.

Palabras claves: secuencia completa, ARN genómico, virus del mosaico común del fríjol, BCMV, cepa NL4, potyvirus, cepa Mexicana

Enrique Bravo Montaño, Ph.D.¹
1 Departamento de Biología, Universidad del Valle, Cali-Colombia
ebravo@univalle.edu.co

ANALISIS BIOINFORMATICO COMPARATIVO DE CYANOBACTERIAS ABORDAJE DEL ORIGEN DEL APARATO FOTOSINTETICO

Las cianobacterias han sido ampliamente investigadas debido a que realizan fotosíntesis, uno de los procesos bioquímicos mas sorprendentes en los seres vivos y se les considera las responsables de la actual concentración de oxigeno y la disminución de la concentración de CO2 hace 2.7 – 2.5 billones de años, Brocks et al., (2003). Los diferentes análisis genómicos realizados sobre este linaje y organismos fotosintéticos asociados, acoplados con datos geológicos sugieren orígenes alternos de este proceso metabólico tales como ancestros anaeróbicos de las cianobacterias (“procianobacterias”), Mulkidjanian. et al., (2006), o “las bacterias púrpura como linaje fotosintético emergente más temprano” en un escenario alterno, Xiong et al., (2000). La siguiente revisión abordará diferentes enfoques metodológicos de análisis bioinformático, la información genómica existente y como estos podrían brindar un acercamiento más preciso al origen del aparato fotosintético.

Palabras clave: cianobacterias, fotosíntesis, procianobacterias, Bioinformática.

Adrián Camilo Rodríguez¹, Patricia E. Velez¹, Pedro A. Moreno²
1 Laboratorio de Bioinformática, Departamento de Biología. Facned, Universidad del Cauca, Popayán, Colombia.
2 Escuela de Ingeniería de Sistemas y Computación. Universidad del Valle, Santiago de Cali, Colombia
acrodriguez@unicauca.edu.co

CARACTERIZACIÓN MOLECULAR DEL GÉNERO Pleurotus spp. MEDIANTE MARCADORES ITS

Pleurotus spp. (Basidiomicota, Pleurotaceae) es un género de hongos degradadores de lignina, cultivados sobre desechos agrícolas y explotados ampliamente como comestibles con propiedades antiaterogenicas (Hossain et al. 2003). Análisis realizados con electroforesis de campo pulsado han revelado que P. ostreatus contiene 11 cromosomas en un rango de 1,4 a 4,7 Mpb (Larraya et al. 1999) y que el genoma haploide completo la especie Pleurotus ostreatus es de aproximadamente 35 Mpb (Park et al. 2006). Sin embargo los miembros Pleurotus sp. presentan una extrema plasticidad morfológica, lo cual ha llevado a la utilización de criterios moleculares para establecer diferencias genéticas entre ellos. Gracias al conocimiento de genomas de este grupo de hongos se han detectado secuencias que son utilizadas como marcadores moleculares para diferenciar entre genotipos, un ejemplo de estos son los ITS (Internal Transcribed Spacers), los cuales son regiones espaciadoras internas y variables de genes conservados de ADN nuclear – ribosomal. Estos genes codifican un precursor que es procesado en subunidades 18S, 5.8S y 28S de RNAs maduros (Vander et al 1998). Las secuencias de estos ITS evolucionan rápido y pueden variar entre especies de un género o entre poblaciones, lo cual los hace muy útiles como marcadores moleculares (Lee & Taylor 1992).
Con este proyecto se busca establecer los genotipos de la colección de hongos comestibles del género Pleurotus spp. Las variedades nativas de Colombia serán identificadas mediante los marcadores ITS, para lo cual se amplificarán, clonarán y secuenciarán estas regiones, para genotipificar dichas cepas, y entender los patrones de diversidad genética.

Palabras claves: Pleurotus, ITS, clonación, genotipificación, basidiomicetos, ADN ribosomal.

Diana Marcela Ordóñez Garcés¹, Julio Cesar Montoya B.², Adalberto Sanchez³
1 Tesista Universidad del Valle
2 Profesor Doctorando Universidad Autonoma de Occidente
3 Profesor Ph.D Universidad del Valle
diana.marcela@gmail.com

ANÁLISIS DE LA DIVERSIDAD Y EL GRADO DE ESTRUCTURA GENÉTICA PRESENTE EN UNA COMUNIDAD INDÍGENA PIJAO UTILIZANDO MARCADORES MICROSATÉLITES Y HAPLOTIPOS DE mtDNA

El contacto con los conquistadores europeos permitió que en Colombia algunas comunidades indígenas sufrieran procesos de miscegenación. Con los objetivos de determinar el grado de diversidad y de estructura genética presente en el cabildo indígena Pijao “La Luisa” (Tolima), se caracterizó la frecuencia alélica de 10 sistemas STR´s autosómicos y los haplotipos de mtDNA típicos de Amerindios en 35 individuos. En Pijao se encontró que el sistema FGA presentó la mayor diversidad (.935), mientras que el haplotipo C fue el más frecuente (36.7%). La diversidad genética promedio a partir de los sistemas STR’s fue de 0.829 +/- 0.463 mientras que la mitocondrial fue de 0.7241 +/- 0.0346. El análisis molecular de varianza a partir de las frecuencias alélicas de los STR’s mostró una variación en los individuos del 81.66% y del 3.48% entre las poblaciones cuando se evaluaron todas la poblaciones comparadas como un solo grupo; a partir de dos grupos, poblaciones amerindias vs. afrodescendiente y mestiza, el porcentaje de variación fue de 81.68% y 3.54%; a partir de tres grupos, separando de esta forma poblaciones indígenas, mestizas y afrodescendientes, se obtuvo un porcentaje de variación del 81.89% entre los individuos. Estos resultados son coherentes con el análisis realizado con haplotipos de mtDNA el cual mostró un porcentaje de variación entre individuos del 79.78%. Con estas apreciaciones, se logra evidenciar la poca diferenciación genética entre las subpoblaciones corroborando el grado de compactación y de mezcla presente en la población colombiana en general y en comunidades indígenas en particular.

Palabras Claves: Pijao – La Luisa, STR`s, Haplotipos mtDNA, Diversidad Genética, Porcentaje de Variación, Comunidades Indígenas.

Julio César Osório, Fernando Rondón G., Guillermo Barreto R.
Laboratorio de Genética Molecular Humana, Sección Genética, Departamento de Biología, Universidad del Valle. Cali-Colombia. AA 25360
cejulio704@hotmail.com
barretog@univalle.edu.co

CARACTERIZACION MOLECULAR DE LA HEMOGLOBINA S EN PACIENTES DEL SUR-OCCIDENTE COLOMBIANO

La anemia falciforme es una enfermedad que altera la estructura de la hemoglobina produciendo una estructura nueva conocida como hemoglobina S la cual deformación de los glóbulos rojos y en últimas la destrucción de estos, causando hemolisis, lo que se manifiesta como anemia. En la costa del pacifico colombiano esta enfermedad tiene una apreciable incidencia en la población especialmente en la afro-descendiente. La anemia falciforme es una enfermedad monogénica y recesiva. Existiendo diferencias clínicas entre el estado homocigoto y el heterocigoto Los métodos de diagnóstico basados en proteínas (que son los usados en la región pacifica) podrían verse afectados por el efecto de la regulación del gen de ß-globina. El uso de enzimas de restricción permitiría identificar el estado genotípico de los afectados a través de la identificación directa de la mutación. Con ese fin se realizó el diagnóstico molecular a 18 individuos previamente identificados como afectados o portadores del alelo mutado. A estos individuos se les extrajo el ADN y se amplifico por PCR una región del gen de ß-globina, estos productos de PCR se digirieron con la enzima de restricción DdeI. Los resultados del diagnóstico molecular concordaron con los realizados por medio de electroforesis exceptuando un caso en donde el método de electroforesis no detectó la hemoglobina S y el método molecular en este caso pudo detectar la mutación. Esta diferencia presentada puede ser debido al efecto que tienen secuencias ligadas o no a la mutación, como los elementos cis o la región control de locus tengan sobre la expresión del gen de ß-globina.

Palabras clave: Diagnóstico molecular, enzima de restricción, Beta-globina, regulación génica.

Cristian Fong, Guillermo Barreto Ph. D.
Laboratorio de Genética Molecular Humana. Universidad del Valle
quitxa@gmail.com

DETECCIÓN DE PORTADORAS DE HEMOFILIA “A” EN FAMILIAS CON RIESGO DEL VALLE DEL CAUCA MEDIANTE ANÁLISIS DE LIGAMIENTO CON DOS SISTEMAS DE SECUENCIAS CORTAS REPETIDAS EN TÁNDEM (STRs)

La hemofilia A es un desorden hemorrágico congénito debido aun déficit del factor de coagulación VIII. Esta afección es causada por mutaciones recesivas en el gen F8, el cual está ubicado en el cromosoma X (Xq28), razón por la cual, esta condición se presenta generalmente en hombres y las mujeres actuarían como portadoras en las familias afectadas. Las portadoras tienen una probabilidad de trasmitir el gen afectado a la mitad de sus hijos varones, los cuales serían hemofílicos, y a la mitad de sus hijas, las cuales serían portadoras. La mayoría de las mujeres portadoras de hemofilia A, no saben que lo son hasta que se convierten en madres de un hemofílico. El presente estudio se centró en la detección molecular de estas portadoras en una muestra de familias afectadas del Valle del Cauca, por medio del análisis de ligamiento, en el cual se emplearon dos polimorfismos microsatélites de ADN para rastrear el gen afectado, uno en el intrón 13 y otro en el intrón 22 del gen F8. La eficacia de estos polimorfismos para la identificación de portadoras fue evaluada a través de las tasas de heterozigosidad, la informatividad y el desequilibrio de ligamiento. Se observaron seis alelos en el intrón 22, con una heterozigosidad observada en portadoras del 46.4% e informatividad del 63.5%, en el intrón 13 se presentaron nueve alelos con una heterozigosidad observada de 53.3% y fue informativo en 69.2% de las posibles portadoras. Se encontró desequilibrio de ligamiento en tres haplotipos conformados por estos loci, evidenciando redundancia en la información que brindan, además, al combinar estos loci, se diminuye la informatividad al 63.5%. Por otra parte, las diferencias significativas entre la heterozigosidad observada y esperada para el intrón 13 en portadoras, revela una posible asociación de este polimorfismo con el alelo mutado. Estas razones con llevan a determinar al intrón 13 como el más informativo en esta muestra con respecto al intrón 22 para la identificación de portadoras de hemofilia A.

Fabián Andrés Franco Candela, Guillermo Barreto Rodríguez, Ph.D.
Laboratorio de Genética Molecular Humana, Universidad del Valle
arcangelmon@hotmail.com

IDENTIFICACIÓN DE MARCADORES MICROSTÉLITES ASOCIADOS A GENES QUE CONTROLAN LA RETENCIÓN FOLIAR EN YUCA (Manihot esculenta Crantz)

Con el propósito de entender la base genética que controla la retención foliar en yuca, este estudio busca la identificación de marcadores microsatélites asociados a genes que influyen en esta característica. Para este fin, cinco familias fueron evaluadas en campo en Atlántico-Colombia y seleccionadas las que presentaron alta segregación y un número representativo de individuos. Las familias: SM2615 Y SM2783 fueron escogidas, y en ellas se evaluaron 500 microsatélites mediante el análisis de grupos segregantes (BSA). Se obtuvo la asociación de los marcadores microsatélites EST-SSRY 295 Y SSRY 84 con el rasgo de alta retención foliar en los individuos de la familia SM2783 evaluados fenotipicamente en el 2002 y 2003. Con el fin de minimizar el error estadístico inherente al número poblacional se utilizaron nuevos individuos de la familia SM2783 evaluados en campo en el Valle del Cauca en el 2006 y 2007. Para determinar la asociación se llevo a cabo la prueba de independencia Chi-cuadrado mediante el programa estadístico SAS, dando como resultado que el marcador EST-SSRY 295 esta asociado al fenotipo de alta retención foliar en la familia SM2783, el cual se postula como el primer marcador molecular para la característica de retención foliar en yuca.

Palabras Clave: Retención foliar, microsatélite, BSA.

Tatiana Melissa Ovalle, Janneth Patricia Gutierrez, Cesar Ospina, Edgar Barrera y Martin Fregene
Programa de Genética de la Yuca, CIAT
bio_tatiana@yahoo.com

COMPARACION DE LOS EFECTOS DE LA SOLUCIÓN SALINA AL 3%, AL 0.9%, N-ACETILCISTEINA Y DNASA, SOBRE EL ESPUTO DE PACIENTES CON FIBROSIS QUISTICA

La Fibrosis Quistica es una enfermedad de carácter autosómico recesivo se presenta como un trastorno monogénico que afecta varios órganos. Su incidencia es de 1:2000-2600 casos La proteína afectada es la CFTR (Cystic fibrosis transmembrane conductance regulador.) La Fibrosis Quistica en nuestro medio se esta diagnosticando en forma tardía, lo cual desfavorece la expectativa de vida de los individuos que padecen la enfermedad. Esta enfermedad generalmente se caracteriza por la infección crónica de las vías respiratorias, lo que conduce a bronquiectasia e insuficiencia exocrina. Uno de los tratamientos es la administración de solución salina, lo que permite aclaramiento mucociliar, mejorando la función pulmonar y disminuyendo la exacerbación de las infecciones. Otra alternativa de tratamiento es utilizando la DNasa, la cual hidroliza las moléculas de ADN contenido en el moco, reduciendo el alto grado la viscosidad del mismo, lo que conlleva al mejoramiento de la función pulmonar, especialmente en el VEF1.
Este estudio se busca comparar LOS EFECTOS DE LA SOLUCIÓN SALINA AL 3%, AL 0.9%, N-ACETILCISTEINA Y DNASA, SOBRE EL ESPUTO DE PACIENTES CON FIBROSIS QUISTICA
Se realizó un estudio con 9 pacientes, de los cuales el 44.5% (4/9) correspondió al sexo femenino y el 55.5%(5/9) de sexo masculino, con un promedio de edad de 12.66+7.26 años (rango 5 a 29 años). Al 100% de los datos se les realizó análisis estadístico (Test de Newman-Keuls) el cual arrojó una diferencia significativa entre los valores obtenidos para las muestras, tratadas con los diferentes fármacos.

Colaboradores: Rodríguez Z., Devoz L., Veloza L.²

Martínez J.,¹ Malambo D.,² Gómez C.,³ y Gómez D,²
1 Universidad Metropolitana
2 Universidad de Cartagena
3 Universidad Nacional de Colombia
degomez@hotmail.com

AISLAMIENTO DEL GEN FITOENO SINTASA (psy), PARTICIPANTE EN LA SÍNTESIS DE CAROTENOIDES EN PLANTAS, MEDIANTE LA CONSTRUCCIÓN DE UNA GENOTECA DE LA RAÍZ DE BATATA (Ipomoea batatas) Y LA AMPLIFICACIÓN DE LOS EXTREMOS DEL cDNA (RACE).

La malnutrición ocasionada por la carencia de micronutrientes en la alimentación de personas en países en desarrollo, es un problema que ocasiona pérdidas económicas para las naciones y graves problemas de salud especialmente en niños y mujeres. La insufieciena de vitamina A produce principalmente problemas en la visión, el sistema inmune y desarrollo de quienes la padecen. Aunque diferentes alternativas como la suplementación oral de esta vitamina se sugieren para aliviar las afecciones que ocasiona, actualmente organizaciones e investigadores trabajan en el mejoramiento de la calidad nutricional (biofortificación) de los principales cultivos. Para llevar acabo la biofortificación de órganos comestibles en los diferentes cultivos, hoy en día se aplican metodologías tanto convencionales (elección de variedades y cruzas entre ellas) como no convencionales (transformación genética). Mediante técnicas de transformación genética se pretende incrementar el contenido de ß-caroteno (precursor de la vitamina A) en raíces de acumulación de yuca, sobre-expresando genes participantes en la síntesis de este carotenoide. La enzima fitoéno sintasa (PSY) participa en la síntesis de los carotenoides y diversas investigaciones han empleado el gen que le codifica (psy) para aumentar la acumulación de ß-caroteno en frutos, semillas y raíces de ciertas especies. Mediante la construcción de una genoteca de la raíz de batata y la amplificación de los extremos del cDNA (RACE), se intentó el aislamiento del gen psy. A partir de los clones aislados de la librería de cDNA sólo se logro parte de la secuencia codificante de la enzima esporamina (Valor E = 1*10^-117), mientras con el RACE se aislaron 348pb del extremo 3´ del gen psy (Valor E = 4.8*10^-88). Con el conocimiento parcial del gen psy de la raíz de batata, se podrán diseñar primers que permitan conocer la secuencia restante y el asilamiento del gen completo para implementarlo en la transformación genética de plantas de yuca.

Sebastián Parra
Unidad de Biotecnología, CIAT
cvaxtian@yahoo.es

DETECCCION DE Pseudomonas aeruginosa Por PCR

La Pseudomonas aeruginosa es un género de bacterias cosmopolita. Se consideran oportunistas por su capacidad para invadir tejidos cuando el organismo se encuentra en condiciones de defensas bajas. Un estudio realizado en el año 1996 (Sequeda et al Pediatría 31, 134-140, 1996) en el Hospital Napoleón Franco Pareja de Cartagena y otros estudios realizados sobre Caracterización molecular de Pseudomonas aeruginosa multirresistente y sus aplicaciones en el diagnóstico clínico, 2000. Caracterización de Pseudomonas aeruginosa en pacientes con fibrosis quística en la ciudad de Cartagena, 2002. Identificación de Pseudomonas aeruginosa multirresistente en pacientes del Hospital Naval y Madre Bernarda, proyecto de tesis, 2003, mostraron que estos aislados de Pseudomonas aeruginosa presentaron una elevada resistencia, resultados no publicados. Dado que Pseudomonas aeruginosa vive en el agua y el suelo, puede hallarse fácilmente en vegetales y plantas vivas, así como en conductos de agua, desagues y otras superficies húmedas, es una bacteria ampliamente usada en biotecnología. El objetivo del proyecto es desarrollar procedimientos de detección e identificación rápidos y fiables para distintas cepas de Pseudomonas aeruginosa orientados a su uso tanto en e diagnóstico clínico como en el control medioambiental de salubridad. Estos procedimientos se basaron en la detección de secuencias específicas y diferenciales del genoma de estas cepas. Los ensayos de este tipo son rápidos y específicos y de mucha utilidad y permitieron la diferenciación de aislados de Pseudomonas aeruginosa de otros géneros y especies bacterianos tanto Gram negativos fermentadores y no-fermentadores de la lactosa, como Gram positivos. *** Un ensayo preliminar se hizo como tema de tesis de las estudiantes de la Universidad Colegio Mayor de Cundinamarca. ****Jóvenes investigadores que participaron en las etapas iniciales. *****El laboratorio de microbiología del Hospital Militar suministró cepas de diferentes bacterias, clasificadas por métodos bioquímicos.

*Gómez D, Gómez C**, *** Oidor A. Morales N., ****Pedraza E. Triana J.*****González M.
*Universidad de Cartagena.
**Universidad Nacional de Colombia
***Universidad Colegio Mayor de Cundinamarca.
****Universidad Militar Nueva Granada.
*****Hospital Militar Central.
degomez@supercabletv.net.co

AISLAMIENTO Y CARACTERIZACIÓN DEL GEN FITOÉNO SINTASA (psy) PARTICIPANTE EN LA RUTA METABÓLICA DE LOS CAROTENOS EN PLANTAS, A PARTIR DE RAÍCES DE YUCA Mbra 23 (Manihot esculenta)

La marcada proporción de población humana con deficiencia de vitamina A, esta llevando a extender el uso de la biotecnología para el mejoramiento nutricional con el fin de incrementar el contenido de beta-caroteno (precursor de la vitamina A) en los alimentos básicos de origen vegetal. Considerando la importancia que representa la yuca como alimento básico en países del tercer mundo, puede constituirse como una alternativa importante para disminuir la deficiencia nutricional de vitamina A.
El gen psy ha sido un gen ampliamente utilizado en otras investigaciones para ser sobre-expresado en órganos con el objetivo de incrementar el contenido de beta-caroteno en plantas. Con el propósito de aislar y clonar el marco de lectura abierto del gen psy que se expresa en raíces de yuca amarilla de la variedad Mbra 253, se realizó la construcción de una genoteca de cDNA a partir de raíces a los 6 meses de edad, y el aislamiento por PCR de psy utilizando primers psy específicos . Sin embargo no fue posible aislar el gen a partir de la genoteca de cDNA que presentó 1’090.333 clones. La clonación de psy se realizó mediante PCR a partir de cDNA de raíz. Se identifico mediante bioinformática, el marco de lectura abierto completo de psy en yuca, presentó 850 pares de bases. La proteína putativa, tiene un tamaño de 290 aa con un peso de32 Kd, tiene una alta identidad (score mayores a 90) con todas las proteínas PSY reportadas, y presenta el dominio conservado escualeno sintasa. Con el presente estudio, se está incrementando la disponibilidad de secuencias codificantes de genes involucrados en la ruta metabólica de carotenos, que se utilizarán para la transformación genética de yuca con el objetivo de incrementar el contenido de beta-caroteno en las variedades comerciales.

Jonathan Nuñez
Unidad de Biotecnología, CIAT
np.jonathan@gmail.com

EFICIENCIA DE REPARACIÓN DE LESIONES EN EL ADN Y SU ASOCIACIÓN CON EL POLIMORFISMO DEL GEN DE REPARACIÓN XRCC1 EN UNA POBLACIÓN EXPUESTA A SOLVENTES ORGÁNICOS Y PINTURAS EN EL DEPARTAMENTO DEL CAUCA

Según la IARC* (1989) existe “evidencia suficiente” en humanos y animales de carcinogenicidad por la exposición ocupacional en pintores. El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto en la eficiencia de reparación de lesiones en el ADN inducidos por la Mitomicina C (prueba de sensibilidad a mutágenos), en una población ocupacionalmente expuesta a solventes orgánicos y pinturas y su modulación por el polimorfismo del gen de reparación XRCC1 (codones 194 y 399). Se encuestó y seleccionó una muestra de 50 pintores, expuestos por 5 años y no fumadores, los cuales fueron aparejados por edad con un grupo referente (50 individuos), quienes firmaron un consentimiento informado. Se tomó una muestra de sangre para realizar los cultivos de linfocitos de 72h, tratados a las 67h con Mitomicina C (0.25mM); luego se registró el número de alteraciones cromosómicas (AC) en 50 metafases, para cada individuo (expuestos y referentes) y se restó el número de AC basales correspondientes para cada individuo (sin tratamiento con Mitomicina C), esta diferencia es el número de AC inducidas no reparadas. Para caracterizar el polimorfismo del gen XRCC1 codón 194 (Arg/Trp) y 399 (Arg/Gln), se extrajo ADN y se realizó PCR-multiplex/RFLPs con la enzima MspI; los datos se analizaron con el programa SPSS versión 14, con pruebas no paramétricas. Se observó una diferencia significativa estadísticamente (P=0.010) para las AC inducidas entre el grupo expuesto (1.28±1,938) y el grupo referente (0,38±1,550), lo que sugiere que la exposición a solventes orgánicos y pinturas influye en la eficiencia de reparación de lesiones en el ADN, además se encontró una interacción estadísticamente significativa (P=0.025) entre la exposición y el polimorfismo del gen de reparación XRCC1 codón 194 desde el punto de vista de las AC inducidas, lo que indica que posiblemente el polimorfismo del gen de reparación XRCC1 codón 194, específicamente el genotipo heterocigótico mutante (Arg/Trp) presenta cierto tipo de susceptibilidad ante la exposición. Estos hallazgos abren las puertas para alertar a los trabajadores expuestos y a los sistemas de salud para implementar planes de prevención y promoción de la salud de individuos en riesgo.

*(International Agency for Reserch on Cancer)

Palabras clave: exposición ocupacional, susceptibilidad genética, sensibilidad a mutágenos, eficiencia de reparación, polimorfismo del gen XRCC1, PCR multiplex/RFLPs.

Trujillo H. María Belén¹, Hoyos G. Luz Stella ², Carvajal V. Silvio M. ²
Estudiante¹, Docente². Universidad del Cauca, Facultad de Ciencias Naturales, Exactas y de la Educación. Departamento de Biología. Grupo de Investigación en Toxicología Genética y Citogenética. Popayán. Colombia.
belentru@unicauca.edu.co, lshoyos@unicauca.edu.co

AISLAMIENTO Y CARACTERIZACION DE BACTERIOCINAS PRODUCIDAS POR Lactobacilllus plantarum LPBM10 EN SUERO DE LECHE

En esta investigación se aislaron, purificaron y caracterizaron compuestos que actúan como bacteriocinas, sintetizadas por Lactobacillus plantarum LPMB10, obtenidas por fermentación en suero de leche enriquecido con extracto de levadura, al igual que en MRS como medio de cultivo de referencia. La producción de bacteriocinas en suero de leche enriquecido, fue independiente del crecimiento microbiano, encontrándose una mayor actividad antibacterial al final de la fase exponencial, mientras que en el medio de referencia, la mayor producción se presentó en las etapas iniciales de dicha fase. Las bacteriocinas aisladas presentaron actividad inhibitoria frente a Listeria monocytogenes, bacilo patógeno relacionado con la contaminación de alimentos en plantas de procesamiento en etapas pre y post-proceso. En la purificación y caracterización de los compuestos, se emplearon las siguientes técnicas cromatográfícas: intercambio catiónico (IEX), extracción en fase sólida (SPE), cromatografía líquida de alta eficiencia en fase reversa (RP-HPLC) y espectrometría de masas (LC-MS ESI TRAP).

PROYECTO DE INVESTIGACION CON LA FINALIDAD DE ASPIRAR AL TITULO DE MAGISTER EN BIOTECNOLOGIA DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA SEDE MEDELLIN.

Pedro Felipe Feria Caceres*,, Orlando Simon Ruiz Villadiego**, Olga Inés Montoya***
*Estudiante de Maestría en Biotecnología, Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín.
pfferia@unal.edu.co
**Magíster en ciencia del carbón, Coordinador laboratorio de suelos, Universidad Nacional de Colombia sede Medellín.
osruiz@unal.edu.co
***Magíster en Microbiología, Directora de laboratorio de Microbiología, Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín
oimontoy@unalmed.edu.co

DESARROLLO DE UNA VACUNA CONTRA LA MALARIA CAUSADA POR PLASMODIUM VIVAX

La subunidad Pv200L corresponde a una subunidad candidato a vacuna contra los estadios sanguíneos de la malaria producida por P. vivax que ha sido desarrollada por el grupo del Instituto de Inmunología del Valle (IDIV). La subunidad Pv200L hace parte de la Proteína de Superficie del Merozoito -1 (MSP-1), un antígeno que inicia su expresión durante el estadio de trofozoito llegando a un pico máximo de expresión en el estadio de esquizonte maduro.

Hace siete años el IDIV se planteó el interrogante sobre la existencia de una región en la MSP-1 de P. vivax con características inmunológicas similares a la subunidad 190L de la MSP-1 de P. falciparum. La 190L era una subunidad promisoria que potencialmente sería incluida en un modelo de vacuna multiantigénica y que ya estaba en evaluaciones de fase clínica. Usando herramientas de bioinformática fue posible identificar una región homóloga hacia el extremo N-terminal de la MSP-1 de P. vivax seguido de una región con alta capacidad de unión a reticulocitos (HBRI). La subunidad fue expresada como proteína recombinante en el modelo procariote de E. coli, fue parcialmente purificada y usada para evaluar características inmunológicas importantes como: antigenicidad en sueros de habitantes de área endémica, inmunogénicidad en modelos animales y capacidad de inducir protección contra reto con formas sanguíneas de P. vivax en el modelo de primates Aotus .

Más del 70% de los pacientes infectados con P. vivax y más del 50% de los habitantes de áreas endémicas (expuestos) tienen anticuerpos tipo IgG contra la subunidad Pv200L. La inunización de ratones BALB/c y primates Aotus con la proteína recombinante formulada en adyuvante de Freund induce altos niveles de anticuerpos IgG (título >1x106) que reconocen formas sanguíneas de esquizontes de P. vivax. Los primates inmunizados se protegen parcialmente contra el reto con formas sanguíneas de P. vivax (Sal-I), manifestándose principalmente en menores picos de parasitemia y autocuración sin apoyo terapéutico.

Dados estos resultados tan promisorios, se decidió establecer un proceso de producción de la subunidad recombinante que fuese escalable a nivel industrial y dirigido a obtener la subunidad bajo estándares de caracterización bioquímica y pureza compatible con los requerimientos para uso en humanos. La estandarización del proceso de producción incluyó: 1) Producción de un gen sintético armonizado al uso de codón de E. coli, 2) Producción de pasta celular en biorreactor y medio de cultivo químicamente definido, 3) Estandarización de cinco pasos de purificación escala media y 4) Caracterización bioquímica del producto final: RP-HPLC, SEC-HPLC, SEC-MALS, LC/MS/MS, secuenciación N-terminal, contenido de endotoxinas y contaminantes de E. coli. El proceso establecido tiene una eficiencia global de purificación del 20%, y es fácilmente escalable y transferible. El producto obtenido, con niveles de endotoxinas por debajo de 100 UE/dosis y contaminantes de E. coli casi imperceptibles (< 0,1%) es compatible con las regulaciones de agencias como la FDA , USP y la ICH .

Este producto está siendo usado para determinar seguridad, antigenicidad, inmunogenicidad y eficacia protectora en primates Aotus al ser administrado en adyuvante Montanide ISA-720 e ISA-51. De ser exitoso este ensayo de fase pre-clínica, se podría pasar a ensayos de fase clínica en humanos.

Augusto Valderrama-Aguirre, David Narum, Myriam Arévalo y Sócrates Herrera
Instituto de Inmunología, Facultad de Salud, Universidad del Valle, Cali, Colombia;
Malaria Vaccine Development Branch (MVDB/NIAID/NIH), Rockville (MD), USA;
Centro Internacional de Vacunas, Cali, Colombia.
avalderr@hotmail.com

DETECCIÓN DE AGENTES MUTAGÉNICOS MEDIANTE EL TEST Salmonella/MICROSOMAS EN AGUAS DEL RÍO CAUCA EN EL MUNICIPIO DE CALI

El 75% del agua para consumo humano de la población de Cali se toma del segundo río en importancia económica y cultural de Colombia, el río Cauca, el cual abastece la Planta de tratamiento de agua potable de Puerto Mallarino y Río Cauca. Aguas arriba de dichas plantas El río se ve sometido a vertimiento de lixiviados del Relleno sanitario de Navarro, de aguas residuales domésticas e industriales, escorrentías superficiales y desechos agropecuarios (entre los que se destacan los pesticidas) del Departamento del Cauca y sur del Valle. En todos estos vertimientos usualmente se encuentran compuestos que se adsorben en la materia orgánica disuelta en agua que al reaccionar en el proceso de cloración generan compuestos genotóxicos, promutágenos y mutagénicos.

Para la evaluación del potencial mutagénico de aguas del río Cauca se tomaron tres muestras, una en un corregimiento de Cali (Hormiguero) y dos en el perímetro urbano. En cada punto se colectaron 200 litros de agua de la cual se adsorbieron las muestras mediante resinas XAD4 (para la remoción de compuestos orgánicos –pesticidas, herbicidas, solventes clorados, compuestos fenolicos y aromáticos) y se extrajeron mediante solventes miscibles en agua y concentraron mediante rotoevaporación.

Este estudio presenta la determinación de presencia o ausencia de compuestos mutagénicos en aguas del río Cauca en el municipio de Cali mediante un potente sistema genético para la detección y clasificación de mutaciones, el test de Salmonella/microsomas o test de Ames, en tres puntos de muestreo en el tramo localizado entre el puente El hormiguero, 50 m antes de la bocatoma de la planta de potabilización de Puerto Mallarino y 350 m después de esta. Este estudio es el primero de su clase realizado en aguas del río Cauca.

Godfrey Idrobo Libreros¹, Enrique Bravo M. ¹, Neyla Benítez ¹, Alejandro Soto², Fernando Larmat¹
1. Universidad del Valle, A.A.: 25360, Cali, Valle, Colombia,
2. Universidad Autónoma de Occidente, AA: 3119
godfreyidrobo@gmail.com, idrogod@univalle.edu.co

PROPUESTA DE UN INDICADOR DE LA TENDENCIA DE UNA SECUENCIA DE AMINOÁCIDOS A FORMAR ESTRUCTURAS SECUNDARIAS REGULARES

En el presente trabajo, se hizo una búsqueda de las ocho mil (203) posibles combinaciones de grupos de tres aminoácidos (tripletas), en cada una de las treinta y dos mil ciento veintitrés (32.123) proteínas con estructura tridimensional resuelta y almacenada en el Banco de Estructuras de Proteínas (PDB). Para cada tripleta se registraron los siguientes datos: número de veces que aparece en las proteínas del DPB, número de veces que aparece en cada estructura secundaria (se consideraron como estructuras secundarias (estructura helicoidal, hoja plegada, giro Beta, dobléz, y giro al azar. Esto da un número de ciento veinticinco estructuras secundarias posibles para cada tripleta, llamadas aquí, tripletas estructurales), el código pdb de cada proteína en que la tripleta aparece aparece, y las posiciones respectivas dentro de la proteína. Con estos datos, se calcularon las frecuencias y se hicieron análisis preliminares que permitieron conocer: tripletas más y menos frecuentes en proteínas, tripletas con mayores y menores frecuencias en una estructura secundaria, y tripletas con aparente baja influencia en la estructura secundaria. Con base en esto, se calcularon las frecuencias de aparición de las estructuras secundarias, se depuraron las estructuras sin sentido y se diseñó un valor matemático, para indicar la tendencia de una secuencia de amnoácidos a formar estructuras secundarias regulares.

Diego Fernando Mejía Carmona
Grupo de Investigación en Bioinformática, Universidad del Valle
diefermc@hotmail.com

DAÑO EN EL DNA DE LINFOCITOS, POR EXPOSICIÓN OCUPACIONAL A PINTURAS Y SOLVENTES ORGÁNICOS, IDENTIFICADO MEDIANTE EL ENSAYO DEL COMETA ALCALINO EN PINTORES DE CARROS DE LA CIUDAD DE POPAYÁN

Según la IARC (1989) existe “evidencia suficiente” en humanos y animales de carcinogenicidad por la exposición ocupacional en pintores. En Popayán, los pintores de carros se encuentran ocupacionalmente expuestos a solventes orgánicos, mezclas complejas (tiner), pinturas y monómeros plásticos. Estas sustancias son utilizadas sin medidas de protección. La exposición a solventes es considerada un problema de salud publica. El objetivo de este estudio fue evaluar el daño en el DNA de linfocitos de pintores de carros mediante el ensayo cometa. Luego de motivar y aplicar un cuestionario, se seleccionaron dos grupos: 30 pintores como grupo expuesto emparejados con 30 personas como grupo referente; todos saludables y no fumadores. Luego de firmado el consentimiento informado, se tomaron 5mL de sangre periférica y se aislaron linfocitos, los cuales fueron embebidos en agarosa, sometidos a lisis, desnaturalización del DNA, electroforesis, neutralización, tinción con Bromuro de Etidio y análisis en microscopio de fluorescencia. Las imágenes de cometas fueron analizadas con software CASP. Los parámetros Longitud y Porcentaje de DNA en la cola fueron cuantificados en 50 células/individuo y expresados en mediana para el análisis estadístico con prueba U de Mann Whitney y coeficiente de correlación de Spearman. Para el grupo expuesto se registró una longitud de cola promedio de 24.133 +/- 2.718 significativamente mayor (U= 273.5, P=0.009) que la registrada para el grupo referente 16.217 +/- 2.228. Los valores del porcentaje de DNA de cola para el grupo expuesto 4.7108 +/- 0.71589 también mostraron diferencia significativa (U= 263.0, P=0.006) en relación al grupo referente 3.0982 +/- 0.86404. El coeficiente Rho de Spearman no mostró asociación significativa entre los parámetros de cometa con la edad (TL: Rho=0.007, %DNA: Rho=0.003); ni con el tiempo de exposición (TL: Rho= -0.032, %DNA: Rho=-0.067). Estos resultados indican que los pintores presentaron una exposición genotóxica manifestada como un incremento de daños reparables del DNA, detectados mediante el ensayo cometa y enfatizan la necesidad de implementar medidas educativas y preventivas a fin de minimizar exposiciones futuras.

Palabras clave: Exposición ocupacional, Solventes orgánicos, Pintores de carros, Daño en el DNA, Ensayo del cometa

Natalia Mendoza Ferreira¹, Luz Stella Hoyos Giraldo ²
Estudiante¹, Docente². Universidad del Cauca, Facultad de Ciencias Naturales, Exactas y de la Educación. Departamento de Biología. Grupo de Investigación en Toxicología Genética y Citogenética. Popayán. Colombia.
nataliamendoza@unicauca.edu.co

VARIABILIDAD GENETICA DEL VIRUS VIH -1 ASOCIADA A RESISTENCIA A MEDICAMENTOS ANTIRETROVIRALES (ARV) EN TRES DEPARTAMENTOS DE LA COSTA CARIBE COLOMBIANA

La resistencia a medicamentos ARV es el mayor obstáculo para el tratamiento eficaz contra el VIH. El estudio pretende identificar mediante genotipificación, la presencia de mutaciones asociadas a resistencia a medicamentos ARV en 3 departamentos de la Costa Caribe Colombiana; el estudio contempla la evaluación de 100 pacientes, sin embargo se reportarán los resultados de 20; confirmados mediante ELISA y Westerm Blot de los cuales 12 cumplieron el criterio de inclusión CV > 2000 copias/ml. Mediante aplicación de encuesta epidemiológica se caracterizó la población de estudio; edad promedio 30,5 años, 60% de sexo masculino, 40% femenino, estratos socioeconómicos 1, 2 y 3; sin reporte de uso de drogas intravenosas; consumo drogas psicoactivas 10%, presencia de tatuajes 20% y preferencias sexuales heterosexuales 85%, HSH 10%, y 5 % no contestó. Los tratamientos más comunes al momento de tomar la muestra eran AZT/3TC/Efavirenz, ATZ/3TC/Kaletra y 3TC/ABC/Kaletra; de los 12 pacientes evaluados 4 eran naïve de tratamiento, 4 reportaban falla terapéutica, 2 sin tratamiento al momento del muestreo y 2 respondían efectivamente. La distribución de las mutaciones asociadas a resistencia del gen Transcriptasa Reversa (RT) contra NNRTI fueron K103N (33.3%) y G190A (8.3%), además se presentaron mutaciones en los residuos A98G (25%), V179D/E (8.3%) y P225H (1%). En cuanto a las relacionadas con NRTI, se hallaron M184V (33.3%), G33E (33.3%), T215Y (16.6%), K70R (16.6%), y en menor proporción M41L (8.3%), D67N (8.3%) y T69S (8.3%). Para el gen de la Proteasa (PR) se detectaron mutaciones menores L63P (58.3%), V77I (50%), A71T (16.6%), M36L (8.3%) y L10I (8.3%); solamente en uno de los pacientes no se encontraron mutaciones. En conclusión, la mayoría de las mutaciones se presentaron en el gen de la RT en los residuos K103N (41.6%) y M184V (33.3%) que confieren resistencia para NNRTI y NRTI respectivamente, lo que sugiere la no aplicabilidad de tratamientos con AZT/3TC/Efavirenz, que es el tratamiento de elección y aplicación por las entidades prestadores del servicio de salud en Colombia.

Este trabajo se elaboró con el apoyo del Instituto Colombiano para el desarrollo de la Ciencia y la tecnología “Francisco José de Caldas” COLCIENCIAS

Otero j. Vanessa ¹, Vega Juan Carlos ², Quintana Milton ³
1. Investigador – Grupo de Investigación Biomédica y Biología Molecular, Facultad de Medicina, Universidad del Sinú, Montería – Córdoba – Colombia.
2. Docente - Investigador - Grupo de Investigación Biomédica y Biología Molecular, Facultad de Medicina, Universidad del Sinú, Montería – Córdoba – Colombia
3. Director - Grupo de Investigación Biomédica y Biología Molecular, Facultad de Medicina, Universidad del Sinú, Montería – Córdoba – Colombia
vanesotjim@gmail.com

GENOTIPIFICACIÓN DE DEPORTISTAS DE ALTO RENDIMIENTO

El mayor avance en el mejoramiento del desempeño atlético y deportivo llegará a partir del entendimiento de las bases genéticas de la adaptabilidad física y la aplicación de tal conocimiento en la correcta asignación del deporte y regímenes de entrenamiento.

La determinación del genotipo de ACTN-3 es hasta ahora la primera prueba que se ofrece al mercado como herramienta útil para selección de deportistas naturalmente predispuestos a competir en deportes de resistencia o de fuerza/velocidad; Sin embargo, son más de 170 genes de los cuáles hasta la fecha se tienen evidencias de su influencia en el desempeño y habilidad deportiva. De entre estos, son de interés aquellos que determinan rasgos de resistencia, fuerza muscular, hemodinamia, adaptabilidad al ejercicio, antropometría, composición corporal, intolerancia al ejercicio y metabolismo de lípidos y carbohidratos. A pesar de las restricciones de índole ético, la aplicación de este conocimiento en la identificación de jóvenes talentos, selección deportiva y régimen de entrenamiento está siendo cada vez más amplia.

En un país como Colombia la determinación de talento deportivo de altos logros se realiza por métodos muy variables que van desde el autodescubrimiento hasta la observación da habilidades; todos estos basados en el biotipo. No existe tampoco un mecanismo de identificación temprana de jóvenes talentos. El grupo de investigación en Ciencias Biomédicas, Salud y Deporte de la Escuela Nacional del Deporte presenta a la comunidad científica una propuesta de determinación de genotipo que junto a otros conceptos de habilidad deportiva permitan una identificación temprana más efectiva de deportistas de altos logros.
Los beneficios de un sistema como este en un país con deportistas de altos logros y recursos limitados para el deporte y las implicaciones ético-legales también se discutirán.

AUGUSTO VALDERRAMA, BSC. MSC.
Docente Investigador, Escuela Nacional del Deporte, Cali, Colombia
avalderr@hotmail.com

HERRAMIENTAS BIOINFORMÁTICAS PARA EL ANÁLISIS DE SECUENCIAS

El volumen de datos generados actualmente por proyectos biológicos, es gigantesco lo cual hace imperativo el uso de herramientas computacionales para poder abordar este tipo de problemas. En la genética y la biología molecular, la bioinformática hoy día es una de las principales herramientas de apoyo a la investigación, de hecho ella misma ha constituido una nueva forma de investigación, para nuestro caso en particular; el análisis de secuencias biológicas de ácidos nucleicos y proteínas, la bioinformática contribuye generando una gran variedad de programas que permiten abordar estos problemas de manera altamente eficiente.

Miguel Eduardo Guevara Burbano
Universidad del Cauca,
Grupo De Investigaciones en Biología Molecular Cáncer y Ambiente “BIMAC”
Popayán, Cauca, Colombia, Sur América
meguevara@unicauca.edu