Modelamiento in silica de la liasa organomercurial (MerB) de Pseudamanas fluarescens / In silico modeling of Pseudomonas fluoresceins organomercurial lyase (MerB) / Modelagem in silica da liase organomercurial (MerB) de Pseudamanas fluarescens

Resumen El modelamiento ¡n silíco ha sido de gran contribución en los procesos proteómicos, desarrollando estructuras de las secuencias proteicas ya existentes, que por motivos de altos costos y las diferentes tecnologías necesarias para el desarrollo de estas metodologías, se encuentran deficientes en el número de modelamientos de proteínas disponibles. Entre aquellas secuencias con carencia de estructura proteica se encuentra la proteína liasa organomercurial (MerB) de Pseudomonas /luorescens, importante en la resistencia al mercurio. En el presente artículo se analizó tanto estructural como funcionalmente la proteína MerB en Pseudomonas jluorescens, utilizando la herramienta de la química estructural "modelamiento por homología" mediante plataformas bioinformáticas, con el fin de obtener un modelo que represente la estructura 3D más precisa y que capturen las mejores variantes estructurales entre todas las posibles conformaciones de las proteínas en la familia. En este trabajo, se desarrolló un método comparativo de la secuencia estudiada con las reportadas en las bases de datos para las proteínas MerB del género Pseudomonas. Se propone un modelo tridimensional para la enzima (MerB) en P. jluorescens, mediante el modelamiento por homología, se muestra la caracterización en la estructura secundaria, terciaria, la caracterización del dominio catalítico y los motivos estructurales presentes.

Abstract In silico modeling has made a great contribution to proteomic processes, developing structures of the already existing protein sequences, which for reasons of high costs and the different technologies necessary for the development of these methodologies, are deficient in the number of models of available proteins. Among those sequences lacking protein structure is the organomercurial lyase (MerB) protein from Pseudomonas fluoresceins, important in mercury resistance. In this article, the MerB protein in Pseudomonas fluorescens was analyzed both structurally and functionally, using the structural chemistry tool "homology modeling" using bioinformatic platforms, in order to obtain a model that represents the most accurate 3D structure and that captures the best structural variants among all the possible conformations of the proteins in the family. In this work, a comparative method of the sequence studied with those reported in the databases for MerB proteins of the genus Pseudomonas was developed. A three-dimensional model for the enzyme (MerB) in P. fluorescens is proposed, through homology modeling, the characterization at the secondary and tertiary structure level, the characterization of the catalytic domain and the structural motifs present is shown.

Resumo A modelagem in silico tem dado um grande contributo para os processos proteómicos, desenvolvendo estruturas de sequências de proteínas já existentes, as quais, pelos elevados custos e pelas diferentes tecnologias necessárias ao desenvolvimento destas metodologias, são deficientes no número de modelos de proteínas disponíveis. Entre as sequências sem estrutura protéica está a proteína organomercurial liase (MerB) de Pseudomonas fluorescens, importante na resistência ao mercúrio. Neste artigo, a proteína MerB em Pseudomonas fluorescens foi analisada estrutural e funcionalmente, usando a ferramenta de química estrutural "modelagem de homologia" usando plataformas de bioinformática, a fim de obter um modelo que represente a estrutura 3D mais precisa e que capture as melhores variantes estruturais. entre todas as conformações possíveis das proteínas da família. Neste trabalho, foi desenvolvido um método comparativo da sequência estudada com aqueles relatados em bancos de dados para proteínas MerB do gênero Pseudomonas. Um modelo tridimensional para a enzima (MerB) em P. fluorescens é proposto, através de modelagem por homologia, a caracterização em nível de estrutura secundária e terciária, a caracterização do domínio catalítico e os motivos estruturais presentes são mostradas.

Acoplamiento molecular y modelado tridimensional por homología de flavonoides derivados de amentoflavona con las neuraminidasas H1N1 y H5N1 del virus de gripe aviar / Molecular docking and threedimensional homology modeling of flavonoids derived from amentoflavone with H1N1 and H5N1 neuraminidases of avian influenza virus / Modelagem de homologia tridimensional e de acoplamento molecular de flavonóides derivados de amentoflavona com as neuraminidases H1N1 e H5N1 do vírus da gripe aviária

Resumen El virus de la influenza A es el responsable de la gripe aviar, condición patológica que afecta principalmente aves, caballos y mamíferos marinos, sin embargo, el subtipo H5NI tiene la capacidad de infectar a los humanos de forma rápida, exponiéndolos a un posible evento pandémico. Por tanto, el objetivo de este estudio fue realizar el acoplamiento molecular y modelado tridimensional por homología de flavonoides derivados de amentoflavona con las neuraminidasas H1N1 y H5N1 del virus de gripe aviar. Inicialmente, se obtuvo por homología la estructura 3D de la neuraminidasa H1N1. Seguido, se realizó un acoplamiento molecular de H1N1 con seis ligandos (F36, Ginkgetin, 3S,3R, 5S,5R, 6S y 6R), y más adelante H5N1 y los ligandos F36, Ginkgetin, 5R y 6R. Finalmente, a los complejos obtenidos se les realizó un análisis de interacciones. Los resultados dejaron en evidencia una relación entre la actividad inhibitoria y las interacciones tipo puente de hidrógeno e hidrofóbicas formadas entre el sitio activo de las neuraminidasas y los ligandos. Además, se observó una mejora en la actividad inhibitoria de los ligandos para la estereoquímica tipo R y sustituyentes poco voluminosos. De ahí que se propongan la evaluación experimental de los ligandos 5R y 6R como potenciales inhibidores de H5N1.

Abstract The influenza A virus is responsible for bird flu; a pathological condition that mainly affects birds, horses, and marine mammals, however, the H5N' subtype can infect humans quickly; exposing them to a possible pandemic event. Therefore, the objective of this study was to carry out the molecular docking and three-dimensional homology modeling of flavonoids derived from amentoflavone with H'NI and H5NI neuraminidases of the avian influenza virus. Initially, the 3D structure of H1N1 neuraminidase was obtained by homology. Then, the molecular docking of H1N1 was carried out with six ligands (F36, Ginkgetin, 3S, 3R, 5S, 5R, 6S, and 6R), and subsequently H5N1 and F36, Ginkgetin, 5R, and 6R ligands. Finally, an interaction analysis of the proteinligand complex was performed. The results showed a relationship between the inhibitory activity of ligands and the hydrophobic and hydrogen bridge-type interactions. In addition, an improvement in the inhibitory activity of the ligands for R-type stereochemistry and small bulky substituents was observed. Thus, the experimental evaluation of the 5R and 6R ligands as potential H5N' inhibitors is proposed.

Resumo O vírus influenza A é responsável pela gripe aviária; condição patológica que afeta principalmente pássaros, cavalos e mamíferos marinhos, no entanto, o subtipo H5N' tem a capacidade de infectar humanos rapidamente; assim, expondo-os a um possível evento pandémico. Portanto, o objetivo deste estudo foi realizar o acoplamento e modelagem de homologia tridimensional de flavonóides derivados da amentoflavona com as neuraminidases H1N1 e H5N1 do vírus da influenza aviária. Inicialmente, a estrutura 3D da neuraminidase H1N1 foi obtida por homologia. Em seguida, o acoplamento molecular de H1N1 foi realizado com seis ligantes (F36, Ginkgetin, 3S, 3R, 5S, 5R, 6S e 6R) e, posteriormente, H5NI e os ligantes F36, Ginkgetin, 5R e 6R. Finalmente, uma análise de interação foi realizada nos complexos obtidos. Os resultados mostraram uma relação entre a atividade inibitória e as interações hidrofóbicas e do tipo ponte de hidrogénio formadas entre o sítio ativo das neuraminidases e os ligantes. Além disso, foi observada uma melhoria na atividade inibitória dos ligantes para a estereoquímica do tipo R e pequenos substituintes volumosos. Assim, é proposta a avaliação experimental dos ligantes 5R e 6R como potenciais inibidores do H5NI.

Diseño y evaluación de la expresión de una potencial vacuna de ADN contra el virus de la Tilapia de Lago (TiLV)

El Virus de la Tilapia del Lago (TiLV), es un patógeno causante de mortalidades masivas tanto en poblaciones de tilapias cultivadas y silvestres alrededor del mundo. El desarrollo de una vacuna efectiva contra este patógeno emergente es imperativo para prevenir pérdidas económicas. En este trabajo se diseñó y evaluó un vector de expresión como una potencial vacuna de ADN contra este virus. Inicialmente, se realizó un análisis de enhebramiento para predecir las estructuras tridimensionales y las funciones de las proteínas del TiLV. Se encontraron homologías estructurales entre las proteínas correspondientes al segmento genómico 1 y al segmento genómico 4 del TiLV, con las proteínas de ARN polimerasa dependiente de ARN del virus de la influenza B (56%) y la proteína neuraminidasa que pertenece a la cápside del virus de la influenza A (12%), respectivamente. Se insertó el producto de PCR del gen neuraminidasa viral en el vector plasmídico de expresión pCMV. Finalmente, se inyectó el constructo plasmídico en juveniles de la tilapia del Nilo Oreochromis niloticus y se midió su expresión mediante RT-PCR en tiempo real a las 8h, 16h, 24h, 72h después de la segunda inyección inmunizante. Se logró detectar expresión génica en los cuatro tiempos evaluados, con mayor expresión a las 16 horas post inyección. Estos resultados constituyen el primer paso para el desarrollo de una vacuna efectiva para la protección de los stocks de tilapias alrededor del mundo.

Tilapia Lake Virus (TiLV) is a pathogen that causes massive mortalities in both cultured and wild tilapia populations around the world. The development of an effective vaccine against this emerging pathogen is imperative to prevent economic losses. In this work an expression vector was designed and evaluated as a potential DNA vaccine against this virus. Initially, a threading analysis was done to predict the threedimensional structures and functions of the TiLV proteins. Structural homologies were found between the TiLV proteins corresponding to the genomic segment 1 and the genomic segment 4, with the RNA-dependent RNA polymerase proteins of the influenza B virus (56%) and the neuraminidase protein belonging to the influenza A virus capsid (12%), respectively. The PCR product of the viral neuraminidase gene was inserted into the expression plasmid vector pCMV. Finally, the plasmid construct was injected into juveniles of the Nile tilapia Oreochromis niloticus and its expression was measured by real time RT-PCR at 8h, 16h, 24h, and 72h after the second immunizing injection. It was possible to detect gene expression in the four evaluated times and greater expression at 16 hours post injection. These results are the first step in the development of an effective vaccine for the protection of tilapia stocks around the world.

Modelamiento proteico de la Tubulina de G. lambliapor homología de secuencias / Protein modeling of G. Lamblia Tubulin through sequence homology

La Giardiasis ocasionada por Giardia intestinalis (conocida como Giardia lamblia), es una de las infecciones parasíticas más comunes en todo el mundo y con mayor prevalencia en países en desarrollo como el nuestro. Existen muchas drogas para el tratamiento de la giardiasis, de diferente eficacia y efectos adversos como la curcumina que inhibe la polimerización de los microtubulos por un mecanismo distinto al de la colchicina. Sin embargo, la estructura cristalográfica de la Tubulina de G. lamblia (cadenas α y ß) permanece desconocida. El análisis de alineamiento de secuencias (PBLAST) indica una identidad del 86,98 y 88,32 % entre las cadenas α y ß de la Tubulina de G. lamblia y B. taurus (PDB:5NQT). El Modelamiento por Homología de la estructura proteica de la Tubulina de G. lamblia utilizando como molde a la Tubulina de B. taurus mediante el servidor SWISS-MODEL, generó una estructura proteica con los siguientes parámetros: z-core = -1,16 y -1,41, QMEANscore6 = 0,71 y 0,70, % de confiabilidad (de los diagramas de Ramachandran) = 96,08 y 96,95 %, RMS (Root Mean Square) = 0,081 y MOLPROBITYscore = 1,26. Estos parámetros indican que la estructura proteica de la Tubulina de G. lamblia obtenida a partir del Modelamiento por Homología es de buena calidad, por tanto, esta estructura podría ser utilizada en futuras evaluaciones, como el análisis in silico de compuestos antiGiardia.

Giardiasis caused by Giardia intestinalis (known as Giardia lamblia), is one of the most common parasitic infections in the world and with a higher prevalence in developing countries like ours. There are many drugs for the treatment of giardiasis, of different efficacy and adverse effects such as curcumin that inhibits the polymerization of microtubules by a mechanism other than colchicine. However, the crystallographic structure of G. lamblia Tubulin (α and ß chains) remains unknown. The sequence alignment analysis (PBLAST) indicates an identity of 86,98 and 88,32 % between the α and ß chains of the Tubulin of G. lamblia and B. taurus (PDB: 5NQT). Homologous Modeling of the protein structure of G. lamblia Tubulin using the B. taurus Tubulin as a template employing the SWISS-MODEL server, generated a protein structure with the following parameters: z-core = -1,16 and -1,41, QMEANscore6 = 0,71 and 0,70, % of reliability (from Ramachandran plots) = 96,08 y 96,95 %, RMS (Root Mean Square) = 0,081 and MOLPROBITYscore = 1,26. These parameters indicate that the protein structure of G. lamblia Tubulin obtained from Homology Modeling is of good quality, therefore, this structure could be used in further evaluations, such as the in silico analysis of antiGiardia compounds.

Relationship between vitiligo and Hashimoto's thyroiditis / Relação entre vitiligo e tireoidite de Hashimoto

Introduction: vitiligo is a multifactorial acquired depigmenting disorder, characterized by a spontaneous loss of functional melanocytes from the epidermis. Vitiligo and Hashimoto's thyroiditis (HT) often occur in association and seem to be characterized by an autoimmune process. The vitiligo associated with HT suggests genetic homologies between them. Objective: to identify protein sequence homology between melanocyte protein (Pmel) and thyroid peroxidase (TPO), using bioinformatics tools, to propose an initial mechanism which could explain the production of cross-reacting autoantibodies to melanocyte and TPO. Methods: we performed a comparison between Pmel and TPO amino acids (AA) sequences, available on the National Center for Biotechnology Information (NCBI) database by BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) in order to find local homology regions between the AA sequences. Results: the homology sequence between the Pmel and TPO ranged from 21.0 % (19 identical residues out of 90 AA in the sequence) to 55.0% (6 identical residues out of 11 AA in the sequence). The identical alignments presented relatively high E values due to presence of short alignment. Conclusion: bioinformatics data suggest a possible pathological link between Pmel and TPO. Sequence homology between Pmel and TPO may present a molecular mimicry suggesting the possibility of antigen crossover between Pmel and TPO that might represent an immunological basis for vitiligo associated with HT.

Introdução: o vitiligo é uma doença de despimentação adquirida multifatorial, caracterizada por uma perda espontânea de melanócitos funcionais da epiderme. Vitiligo e tiroidite de Hashimoto (TH) ocorrem frequentemente em associação e parecem ser caracterizados por um processo autoimune. O vitiligo associado à TH sugere homologias genéticas entre eles. Objetivo: identificar homologia das sequências de proteína entre a proteína do melanócito (Pmel) e peroxidase da tiróide (TPO), usando ferramentas de bioinformática, para propor um mecanismo inicial que poderia explicar a produção de autoanticorpos de reação cruzada entre o melanócito e a TPO. Metodologia: foi realizada uma comparação entre a sequência de aminoácidos (AA) da Pmel e da TPO, disponível no banco de dados Basic Local Alignment Search Tool (BLAST) do National Center for Biotechnology Information (NCBI), a fim de encontrar regiões de homologia locais entre as sequências de AA. Resultados: a sequência de homologia entre a Pmel e a TPO variou de 21,0% (19 resíduos idênticos na sequência de cada 90 AA na sequência) a 55,0% (6 resíduos idênticos na sequência de 11 AA). Os alinhamentos idênticos apresentaram valores relativamente altos (E) devido à presença de alinhamentos curtos. Conclusão: os dados de Bioinformática sugerem uma possível ligação patológica entre Pmel e a TPO. A sequência de homologia entre Pmel e a TPO pode apresentar um mimetismo molecular sugerindo a possibilidade de cruzamento entre antígeno da Pmel e da TPO que pode representar uma base imunológica para a associação entre o vitiligo e a TH.

Sequence similarity between thyroid self-protein and hepatitis c virus polyprotein: possible triggering mechanism of autoimmune thyroiditis / Similaridade de sequências entre auto-proteínas da tireoide e poliproteínas do vírus da hepatite C: possível mecanismo de desencadeamento da tireoidite auto-imune

ABSTRACT Background - Exposure to viral antigens that share amino acid sequence similar with self- antigens might trigger autoimmune diseases in genetically predisposed individuals, and the molecular mimicry theory suggests that epitope mimicry between the virus and human proteins can activate autoimmune disease. Objective - The purpose of this study is to explore the possible sequence similarity between the amino acid sequences of thyroid self-protein and hepatitis C virus proteins, using databanks of proteins and immunogenic peptides, to explain autoimmune thyroid disease. Methods - Were performed the comparisons between the amino acid sequence of the hepatitis C virus polyprotein and thyroid self-protein human, available in the database of National Center for Biotechnology Information on Basic Local Alignment Search Tool. Results - The sequence similarity was related each hepatitis C virus genotype to each thyroid antigen. The similarities between the thyroid and the viral peptides ranged from 21.0 % (31 identical residues out of 147 amino acid in the sequence) to 71.0% (5 identical residues out of 7 amino acid in the sequence). Conclusion - Bioinformatics data, suggest a possible pathogenic link between hepatitis C virus and autoimmune thyroid disease. Through of molecular mimicry is observed that sequences similarities between viral polyproteins and self-proteins thyroid could be a mechanism of induction of crossover immune response to self-antigens, with a breakdown of self-tolerance, resulting in autoimmune thyroid disease.

RESUMO Contexto - A exposição a antígenos virais que compartilham sequência de aminoácidos semelhantes a auto-antígenos pode provocar doenças auto-imunes em indivíduos predispostos geneticamente, e a teoria do mimetismo molecular sugere que o mimetismo entre epítopos de vírus e proteínas humanas pode ativar doenças auto-imunes. Objetivo - O objetivo deste estudo foi explorar a possível semelhança entre as sequências de aminoácidos de auto-proteinas da tireóide e proteínas do vírus da hepatite C, utilizando bancos de dados de proteínas e peptídeos imunogênicos, para explicar a doença auto-imune da tireóide. Métodos - Foram realizadas comparações entre as sequências de aminoácidos de poliproteínas do vírus da hepatite C e auto-proteinas da tireóide humana, disponível na base de dados do National Center for Biotechnology Information no Basic Local Alignment Search Tool. Resultados - A semelhança de sequências foi relacionada para cada genótipo de vírus da hepatite C e proteínas da tireóide. As semelhanças entre proteínas da tireóide e os peptídeos virais variaram de 21,0% (31 resíduos idênticos da sequência de 147 aminoácidos) a 71,0% (cinco resíduos idênticos da sequência de 7 aminoácidos). Conclusão - Dados de bioinformática sugerem uma possível ligação entre vírus da hepatite C e doença auto-imune da tireóide. Através de mimetismo molecular observa-se que as semelhanças entre as sequências de poliproteínas virais e auto-proteínas da tireóide pode ser um mecanismo de indução de resposta imune resultando em doença auto-imune da tireóide.

Análisis filogenético de secuencias suramericanas del gen ns1 del serotipo dengue-2, relacionadas con sangrado clínico severo / Phylogenetic analysis of South American sequences of the nonstructural protein-1 (ns1) of dengue serotype 2 associated with severe clinical bleeding

Objetivo Comparar secuencias de nucleótidos y de aminoácidos de la proteína no estructural 1-NS1 de cepas DENV-2, aisladas de pacientes febriles de diferentes países suramericanos, que cursaron cuadros clínicos con severidad o sin ella. Materiales y Métodos El análisis filogenético fue realizado a partir de 28 secuencias moleculares completas (1 056 pb) del gen NS1 del serotipo DENV-2. Se realizó un análisis filogenético bayesiano utilizando el software MrBayes v.3.2.0, con el modelo SYM+G y un análisis filogenético con el método Neighbor-Joining con el modelo Jukes-Cantor. Además, las secuencias de aminoácidos fueron alineadas y comparadas entre sí, mediante el programa Clustal W incluido en el software MEGA v. 5.2. Resultados En las secuencias de aminoácidos asociadas a sangrado, la sustitución más frecuente fue isoleucina→ treonina, en la posición 93. Estas secuencias presentaron un mayor porcentaje (94,6 %) de homología de aminoácidos de la proteína NS1 en comparación con el porcentaje de homología (74 %) de los aislamientos DENV-2 no asociados a sangrado. Se identificaron cinco clados que agrupan la mayoría de las secuencias analizadas (19/24; 79,2 %) con valores de probabilidad posterior mayores o iguales al 58 %. Siete (87,5 %) secuencias asociadas a sangrado se relacionan filogenéticamente dentro de los clados 4 y 5, con valores de probabilidad posterior del 58 % y 97 %, respectivamente. Conclusión No se encontraron características filogenéticas ni tampoco diferencias entre las secuencias de aminoácidos de la proteína NS1-DENV-2 estudiadas, que pudieran ser relacionadas, de manera directa, con la severidad de la enfermedad.(AU)

Objective The objective of this in silico study was to compare nucleotide and amino acids DENV-2-NS1 sequences isolated from febrile patients, with and without disease severity, from different South American countries. Matherials and Methods A bayesian MCMC phylogenetic analysis was carried out using 28 complete sequences of the gene NS1 of the DENV-2 serotype (1 056 bp), using MrBayes v.3.2.0 software, with the model SYM+G (2.5 million generations). We also carried out a phylogenetic analysis with Neighbor-Joining method (Jukes-Cantor model). In addition, the amino acids sequences were aligned and compared with each other, using Clustal W included in MEGA v.5.2 software. Results In the amino acids sequences associated with bleeding, the most frequent substitution was isoleucine → threonine at posicion 93. These sequences showed a high percentage (94.6 %) of amino acid homology in comparison with the percentage of amino acids homology (74 %) of DENV-2 isolates not associated with bleeding. Five clades were identified that group the vast majority of the DENV-2-NS1 sequences analyzed (19/24; 79.2 %) with posterior probability values greater than or equal to 58 %. Seven sequences (87.5 %) associated with bleeding were phylogenetically related within clades 4 and 5, the posterior probability values were 58 % and 97 %, respectively. Conclusion Neither phylogenetic characteristics nor differences between amino acids of the DENV-2-NS1 sequences studied were found that could be associated directly with severity of the disease.(AU)

Escola experimental de primatas: análise da coerência entre pressupostos e práticas empíricas / Experimental school for primates: analysis of the consistency between assumptions and empirical practices

Este estudo investigou a coerência entre os pressupostos teóricos e a prática empírica dos estudos experimentais da Escola Experimental de Primatas (EEP), especialmente sobre a existência de homologias de processos comportamentais entre macacos-prego (Sapajus spp.) e seres humanos. Foram analisados 1) a origem dos objetivos e dos procedimentos dos estudos; 2) se os objetivos propostos foram alcançados ou não; e 3) se nos estudos da EEP é discutida a questão do modelo animal e/ou a aplicabilidade dos procedimentos utilizados nos estudos para humanos. Verificou-se que não são apresentados dados empíricos que sustentem a homologia sugerida na proposta teórica norteadora da EEP. Sugere-se 1) o desenvolvimento de estudos empíricos que validem a homologia de processos comportamentais entre alguns repertórios dos macacos-prego e humanos; e 2) dar início à aplicação dos achados da pesquisa básica da EEP no desenvolvimento de procedimentos para ensinar repertórios relacionais para pessoas com atraso no desenvolvimento cognitivo.(AU)

This study evaluated the empirical studies of the Experimental School for Primates (ESP) in order to verify the consistency between their theoretical and empirical practices, especially the assumption of homology of behavioral processes among capuchin monkeys (Sapajus spp.) and humans. The following aspects were analyzed a) the origin of the objectives and procedures of the studies, 2) whether the objectives were achieved or not, and 3) whether in the studies of ESP the issue of animal model and/or applicability of the procedures used to study humans were discussed. It was noted that there are no empirical data supporting the homology proposal in the ESP theoretical proposition. It is suggested: 1) the development of empirical studies that validate the homology of behavioral processes among some human and capuchin monkeys repertoires, and 2) to initiate the application of basic research findings from ESP to develop procedures to teach relational repertoires for people with cognitive development delay.(AU)

Escola experimental de primatas: análise da coerência entre pressupostos e práticas empíricas / Experimental school for primates: analysis of the consistency between assumptions and empirical practices

Este estudo investigou a coerência entre os pressupostos teóricos e a prática empírica dos estudos experimentais da Escola Experimental de Primatas (EEP), especialmente sobre a existência de homologias de processos comportamentais entre macacos-prego (Sapajus spp.) e seres humanos. Foram analisados 1) a origem dos objetivos e dos procedimentos dos estudos; 2) se os objetivos propostos foram alcançados ou não; e 3) se nos estudos da EEP é discutida a questão do modelo animal e/ou a aplicabilidade dos procedimentos utilizados nos estudos para humanos. Verificou-se que não são apresentados dados empíricos que sustentem a homologia sugerida na proposta teórica norteadora da EEP. Sugere-se 1) o desenvolvimento de estudos empíricos que validem a homologia de processos comportamentais entre alguns repertórios dos macacos-prego e humanos; e 2) dar início à aplicação dos achados da pesquisa básica da EEP no desenvolvimento de procedimentos para ensinar repertórios relacionais para pessoas com atraso no desenvolvimento cognitivo...

This study evaluated the empirical studies of the Experimental School for Primates (ESP) in order to verify the consistency between their theoretical and empirical practices, especially the assumption of homology of behavioral processes among capuchin monkeys (Sapajus spp.) and humans. The following aspects were analyzed a) the origin of the objectives and procedures of the studies, 2) whether the objectives were achieved or not, and 3) whether in the studies of ESP the issue of animal model and/or applicability of the procedures used to study humans were discussed. It was noted that there are no empirical data supporting the homology proposal in the ESP theoretical proposition. It is suggested: 1) the development of empirical studies that validate the homology of behavioral processes among some human and capuchin monkeys repertoires, and 2) to initiate the application of basic research findings from ESP to develop procedures to teach relational repertoires for people with cognitive development delay...

Modelación por homología de la proteína Luxs de Porphyromonas gingivalis cepa W83 / Modelling by homology of Luxs protein in Porphyromonas gingivalis strain W83

Antecedentes: En las proteínas no se logra siempre su cristalización, de buen tamaño y de buena calidad para someterla a difracción de rayos X. De tal manera que se abre un campo para el desarrollo de estudios teóricos moleculares y proteínicos, que permiten la representación de las moléculas en tres dimensiones, proporcionando una información espacial para estudiar la interacción entre ligandos y receptores macromoleculares. Materialesy Métodos: Estudio In silico, a partir del análisis de secuencias primarias de seis diferentes proteínas LuxS cristalizadas de diversas bacterias, se seleccionó la proteína 1J6X del Helicobacter pylori, por su similaridad con la secuencia de la proteína LuxS en Porphyromonas gingivalis (P. gingivalis) cepa W83, para producir un modelo por homología de esta proteína, utilizando los programas Sybyl y MOE. Se realizó un acoplamiento con el ligando natural para evaluar la reproducibilidad del modelo en un ambiente biológico. Resultados: Se desarrolló el modelado de la proteína LuxS de P. gingivalis cepa W83, que permite el acercamiento a una estructura que se propone, por la interacción entre la proteína y su ligando natural. El modelo generado con recursos computacionales logró una correcta estructura molecular que aceptó la realización de diversos cálculos. El acoplamiento demostró una cavidad donde se logran diversas posiciones del ligando con buenos resultados. Conclusiones: Se obtuvo un modelo 3D para la proteína LuxS en la P. gingivalis cepa W83 validado por diferentes métodos computacionales con una adecuada reproducibilidad biológica por medio del acoplamiento molecular.

Background: Crystallization is not always achieved for all proteins in a good size and a good quality for X-ray diffraction. So that condition opens a field for the development of theoretical molecular and protein studies allowing the representation of the molecules in 3D, providing spatial information to study the interaction between ligands and macromolecular receptors. Materials and Methods: In silico study from primary sequence analysis of six different proteins LuxS crystallized of several bacteria. 1J6X protein of Helicobacter pylori was selected for its similarity with the LuxS protein sequence in Porphyromonas gingivalis (P. gingivalis) strain W83 to produce a homology model of this protein, using the Sybyl and MOE software. A docking was performed to assess the reproducibility of the model in a biological environment. Results: The LuxS protein modelling of P. gingivalis strain W83 was developed, which allows the approach to a proposed structure for the interaction between the protein and its natural ligand. The model generated with computational resources achieved the correct position and biological behavior by means of developed calculations. The docking showed a cavity in which the ligand adopted several positions with good results. Conclusions: A LuxS protein model was obtained, validated by different methods. This generated a 3D model for LuxS protein in P. gingivalis strain W83 with biological reproducibility by means of molecular docking.

Shape Variation and Allometry in the Precloacal Vertebral Series of the Snake Daboia russelli (Viperidae) / Variación Morfológica y Alometría de las Vértebras Precloacales en el Ofidio Daboia russelli (Viperidae)

Understanding the variation of the ophidian vertebral morphology is an essential tool in snake paleobiology, but so far this field remains hardly investigated. A major problematic is the still scarce knowledge about the basis of homogeneity of intracolumnar shape variation along the vertebrae of the precloacal region in these animals. For instance, this variation can be overwhelmingly low in cases such as in vipers, for which it seems almost impossible to describe a concrete regionalization of the precloacal region without ambiguity. This study has applied geometric morphometrics to analyze if the shape variation of the vertebrae of the precloacal vertebrae of an adult specimen of Daboia russelli allows differentiating any sort of parcellation within the column of this organism. We have also explored if size is associated with the organization of vertebral shape along the axial skeleton. The multivariate analyses showed that the main pattern of vertebral shape variation in D. russelli concerns the neural spine and the hypapophysis, whereas the shape of the vertebral centrum appears to be nearly invariant along the series. Our analysis also showed that the precloacal region can be sudivided into two portions that merge in a transitional boundary of largest vertebrae in the middle of the column. From this middle region towards the distal ends of the column vertebrae become smaller changing their shapes in two antithetical ways.

Entender la variación en la morfología vertebral de los ofidios es crucial para la paleobiología del grupo pero, hasta ahora, este campo está poco investigado. Uno de los principales problemas es el escaso conocimiento sobre las bases de la homogeneidad en la variación de la forma a lo largo de la región precloacal en estos animales. Por ejemplo, en el caso de las víboras, dicha variación puede ser muy pequeña lo cual hace casi imposible la descripción de una regionalización precisa sin ambigüedad. En este estudio se ha aplicado morfometría geométrica para analizar si la variación de la forma vertebral de un individuo adulto de la especie Daboia russelli permite subdividir la región precloacal. Además, hemos explorado si el tamaño está asociado con la organización vertebral a lo largo del esqueleto axial. Los análisis multivariantes han demostrado que el patrón principal de la variación de la forma vertebral está determinado por la espina neural y la hipapofisis, mientras que el centro vertebral varía poco a lo largo de la serie. Nuestro análisis ha mostrado que la región precloacal puede ser dividida en dos series cuya separación está marcada por las vértebras más grandes, posicionadas aproximadamente en la mitad de la columna. Tomando como referencia la mitad de la columna, hacia los extremos distales, las vértebras tienden a ser más pequeñas cambiando su forma de modo antitético.

Influence of Mg2+ ions on the interaction between 3,5-dicaffeoylquinic acid and HTLV-I integrase / Influencia de los iones Mg+2 sobre la interacción entre el ácido 3,5- dicafeoilquínico y la integrasa del HTLV-I / Influência dos íons Mg2+ sobre a interação entre o ácido 3,5-dicafeoilquínico e a integrase do HTLV-I

Objective. Using molecular simulation, we studied the influence of Mg2+ ions on the binding mode of HTLV-I Integrase (IN) catalytic domain (modeled by homology) with the 3,5- Dicaffeoylquinic Acid (DCQA). HTLV-I Integrase homology model was built using template-like crystallographic data of the IN catalytic domain solved for Avian Sarcoma Virus (VSA, pdb: 1VSD). Materials and methods. In order to analyze the role of Mg2+ in the interaction or coupling between 3,5-DCQA and Integrase, three models were created: i) in the absence of Mg2+ ions, ii) with a Mg2+ ion coordinated at Asp15 and Asp72 and iii) model with two Mg2+ ions coordinated at Asp15-Asp72 and Asp72-Glu108. Coupling force and binding free energy between 3,5-DCQA and HTLV-I IN were assessed in the three models. Results. The lowest docking score and free energy binding were obtained for the second model. Mg2+ ion strongly affected the coupling of the inhibitor 3,5-DCQA with HTLV-I catalytic domain of Integrase, thus revealing a strong interaction in the ligand-protein complex regardless of the ligand-catalytic interaction sites for all three models. Conclusion. Altogether, these results strengthen the hypothesis that the presence of one Mg2+ ion could enhance the interaction in the complex by decreasing free energy, therefore increasing the affinity. Moreover, we propose 3,5-DCQA as an important pharmacophore in the rational design of new antiretroviral drugs.

Objetivo: Usando simulación molecular, estudiamos la influencia de los iones Mg2+ en la interacción del dominio catalítico de la integrasa HTLV-I (IN) (modelado por homología) con el ácido 3,5-Dicafeoilquínico (DCQA). Materiales y métodos. El modelo por homología de la HTLV-I IN fue construido usando como molde la estructura cristalina de la IN del virus del sarcoma aviar (VSA, pdb: 1VSD). Para analizar el rol de los iones Mg2+ en la interacción con el DCQA y la integrasa, tres modelos fueron creados: i) en ausencia de iones Mg2+, ii) con un ion Mg2+ coordinado con Asp15 y Asp72 y iii) con dos iones Mg2+ coordinados con Asp15-Asp72 y Asp72-Glu108. Las fuerzas de interacción y la energía libre de unión entre el DCQA y la HTLV-I IN fueron calculadas en los tres modelos. Resultados. El puntaje más bajo en el docking y la menor energía libre fueron obtenidos para el modelo con un solo ion de Mg2+. El Mg2+ afecta fuertemente el acoplamiento del inhibidor DCQA con el dominio catalítico de la HTLV-I IN, revelando una fuerte interacción entre el complejo ligando-proteína que es independiente del sitio catalítico de los tres modelos usados. Conclusión. Los resultados sugieren que la presencia de un ion de Mg² + podría incrementar la interacción en el complejo debido a la disminución de la energía libre, intensificando así la afinidad. Por lo que, proponemos al DCQA como farmacóforo para el diseño de drogas antiretrovirales.

Objetivo. Usando simulação molecular, estudamos a influência dos íons Mg2+ na interação do domínio catalítico da integrase HTLV-I (IN) (modelado por homologia) com o ácido 3,5-dicafeoilquínico (3,5-diCQA). Materiais e métodos. O modelo de homologia da HTLV-I IN foi construído utilizando como fôrma a estrutura cristalina da IN de vírus do sarcoma aviário (VSA, pdb: 1VSD). Para analisar o papel dos íons Mg2+ na interação com o 3,5-diCQA e a integrase, três modelos foram criados: i) na ausência de íons Mg2+, ii) com um íon Mg2+ coordenado com Asp15 e Asp72 e, iii) com dois íons Mg2+ coordenados com Asp15-Asp72 e Asp72-Glu108. As forças de interação e a energia livre de ligação entre o 3,5-diCQA e a HTLV-I IN foram calculadas nos três modelos. Resultados. A pontuação mais baixa no docking e a menor energia livre foram obtidas para o modelo com um único íon de Mg2+. O Mg2+ afeta fortemente o acoplamento do inibidor 3,5-diCQA com o domínio catalítico da HTLV-I IN, revelando uma forte interação entre o complexo ligando-proteína que é independente do sítio catalítico dos três modelos utilizados. Conclusão. Os resultados sugerem que a presença de um íon Mg2+ poderia aumentar a interação no complexo devido à diminuição da energia livre, aumentando assim a afinidade. Assim, propomos ao 3,5-diCQA como farmacóforo para a fabricação de medicamentos antirretrovirais.

Morphological variation in the seahorse vertebral system / Variaciones morfológicas en el sistema vertebral del caballo de mar

The vertebral system in Hippocampus hippocampus is highly specialised because of the vertical locomotion and tail prehensility. The vertebral elements represent a special case of morphological changes, being the metameric structures organised along a natural functional series. We investigated the shape changes along the vertebral spine in H. hippocampus through geometric morphometrics, in order to describe functional and structural patterns. Actually, the dorso-ventral tail bending ability in the genus Hippocampus is one of the most impressive morphological modifications in the evolutionary history of fishes. Vertebrae were analysed using a 2D configuration from the left lateral view. The variation along the vertebral series suggests the identification of cervical, abdominal, dorsal, and caudal groups. The first three (cervical) elements and the lOth (supra-dorsal) structure show peculiar morphologies and local adaptations, associated with neck angulation and dorsal fin muscles, respectively. The vertebral size decreases from the anteriormost element backward, with some local variation at the dorsal area. Major changes are related to allometric variation at the neural región. The caudal elements are characterised by a marked size decrease, with consequent allometric shape changes involving the rotation of the posterior vertebral opening. This allometric trajectory leads to a natural ventral bending of the tail, promoting its prehensile function. This morphological survey suggests an interesting structural network between posture, locomotion, and vertebral anatomy, underlying the main functional changes in the Hippocampus biomechanics. Geometric morphometrics is rather suitable to approach metameric studies in terms of serial variation and functional adaptations.

El sistema vertebral en Hippocampus hippocampus es altamente especializado, debido a la locomoción vertical y la cola prehensible. Los elementos vertebrales representan un caso especial de cambios morfológicos, siendo estructuras metaméricas organizadas a lo largo de una serie funcional natural. Se investigaron los cambios en la forma, a lo largo de la columna vertebral en H. hippocampus a través de morfometría geométrica, con el fin de describir sus patrones funcionales y estructurales. Actualmente, la capacidad de flexión dorso-ventral de la cola en el género Hippocampus es una de las más impresionantes modificaciones morfológicas en la historia evolutiva de los peces. Las vértebras se analizaron mediante una configuración 2D de la vista lateral izquierda. La variación a lo largo de la serie vertebral sugiere la identificación de grupos cervicales, abdominales, dorsales, caudales. Los tres primeros elementos (cervicales) y la 10ª (supra-dorsal) muestran una estructura morfológica peculiar y adaptaciones locales, asociadas con la angulación del cuello y los músculos de la aleta dorsal, respectivamente. El tamaño vertebral disminuye desde elemento más anterior hacia atrás, con algunas variaciones locales en la zona dorsal. Los principales cambios están relacionados con la variación alométrica en la región neural. Los elementos caudales se caracterizan por una marcada disminución de tamaño, con los consiguientes cambios en la formas aloméricas de rotación de la abertura vertebral posterior. Esta trayectoria alométrica conduce a una flexión ventral natural de la cola, promoviendo su función prensil. Este estudio morfológico sugiere una interesante red estructural entre postura, locomoción y la anatomía vertebral junto a los principales cambios funcionales en la biomecánica de Hippocampus. La morfometría geométrica es bastante adecuada para los estudios con enfoques metaméricos, en términos de variación de serie y adaptaciones funcionales.

Isolation and characterization of a chitinase gene from entomopathogenic fungus Verticillium lecanii / Isolamento e caracterização de um gene de quitinase do fungo entomopatogênico Verticillium lecanii

Entomopathogenic fungus Verticillium lecanii is a promising whitefly and aphid control agent. Chitinases secreted by this insect pathogen have considerable importance in the biological control of some insect pests. An endochitinase gene Vlchit1 from the fungus was cloned and overexpressed in Escherichia coli. The Vlchit1 gene not only contains an open reading frame (ORF) which encodes a protein of 423 amino acids (aa), but also is interrupted by three short introns. A homology modelling of Vlchit1 protein showed that the chitinase Vlchit1 has a (α/β)8 TIM barrel structure. Overexpression test and Enzymatic activity assay indicated that the Vlchit1 is a functional enzyme that can hydrolyze the chitin substrate, so the Vlchit1 gene can service as a useful gene source for genetic manipulation leading to strain improvement of entomopathogenic fungi or constructing new transgenic plants with resistance to various fungal and insects pests.

O fungo entomopatogênico Verticillium lecanii é um agente promissor no controle da mosca-branca e do pulgão. As quitinases secretadas por esse patógeno de insetos têm uma grande importância no controle biológico de doenças causadas por insetos. Um gene de endoquitinase Vlchit1 desse fungo foi clonado e expresso em Escherichia coli. O gene Vlchit contém não apenas um ORF que codifica uma proteína de 423 aminoácidos, mas também é interrompido por três pequenos introns. A modelagem de homologia da proteína Vlchit1indicou que a quitinase Vlchit1 tem uma estrutura (α/β) 8 TIM barrel. Testes de expressão e de atividade enzimática indicaram que Vlchit1 é uma enzima funcional que hidroliza quitina, portanto o gene Vlchit pode ser um gene útil para manipulação genética para melhoramento de cepas de fungos entomopatogênicos ou para a construção de novas plantas transgênicas com resistência a várias doenças causadas por fungos e insetos.

Laringe canina y humana: un estudio para establecer homología / Laringe canina e humana: um estudo para estabelecer homologia / Canine and human larynx: a study to establish homologies

En este trabajo se describen las características anatómicas de la laringe canina y humana, con el objeto de encontrar rasgos relevantes que permitan hacer una homologación entre ambas especies. Se trabajó con cuatro laringes caninas y cinco humanas. Nuestros resultados muestran similitudes y diferencias en líneas generales y semejanzas entre las estructuras asociadas a los cartílagos tiroides y aritenoides. La articulación cricotirohidea y cricoaritenoídea son muy parecidas entre ambas especies. Una situación similar se observa en la musculatura intrínseca y extrínseca. Las diferencias más notables corresponden al tipo de articulación que se establece en el perro entre los cartílagos aritenoides, corniculados y cuneiformes que es una sincondrosis. Nuestros hallazgos permiten apoyar el hecho de que la laringe del perro puede ser usada con fines experimentales para resolver problemas animales y humanos.

Neste trabalho se descrevem as características anatômicas das lanringes do cão e do homem, com o objetivo de encontrar características relevantes que permitam fazer uma comparação entre ambas espécies. Trabalhou-se com quatro laringes caninas e cinco humanas. Os resultados mostram semelhanças e diferenças em linhas gerais e semelhanças entre as estruturas associadas às cartilagens tiróides e aritenóides. A articulação cricotiroidea e cricoaritenoidea são muito parecidasem ambas espécies. Uma situação similar se observa na musculatura intrínseca e extrínseca. As diferenças mais notáveis correspondem ao tipo de articulação que se estabelece no cão entre as cartilagens aritenóides, corniculados e cuneiformes que é uma sincondrose. As descobertas permitem apoiar o fato de que a laringe do cão pode ser usada com fi ns experimentais para resolver problemas animais e humanos.

In this paper the anatomical characteristics of canine and human larynx are described, with the purpose to detect relevant features that allows to fi nd homologies in both species. Four canine and fi ve human larynges were employed. The results shown resemblances and differences between the structures associated to general aspects but resemblance at level of thyroid and arytenoid cartilages. The cricothyroid and cricoarytenoid articulation are very similar in both species. A similar situation is observed in the intrinsic and extrinsic muscles. The most outstanding differences correspond with the articulation type, which is established between arytenoid, corniculate and cuneiform cartilages which corresponds to a synchondrosis in the dog. Findings probably allow to use the dog larynx be used with experimental purpose in order to solve surgical problems in animal and human beings.