EP Genética y Biotecnología

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Actividad antiviral in vitro del aceite esencial de Ophryosporus peruvianus contra los virus Zika y Dengue-2
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2023) Valdiviano Toyco, Stefanny Fiorella; Mayta Huatuco, Egma Marcelina
Determina el potencial antiviral in vitro del aceite esencial de Ophryosporus peruvianus contra los virus del Zika y Dengue-2. El Dengue y el virus del Zika son arbovirus de importancia en salud pública en Perú y las Américas, que afectan a millones de personas al año. A pesar de los esfuerzos, no existe hasta el momento un tratamiento efectivo contra estos flavivirus, lo que ha conllevado a la búsqueda de soluciones en la medicina tradicional, sabiendo que las plantas son una amplia fuente de moléculas con propiedades farmacológicas eficaces y de pocos efectos adversos. Especies de la flora peruana han sido evaluadas para determinar su potencial antioxidante, antibacterial y antimicótico; no obstante, poca importancia se ha dado a su potencial antiviral, sobre todo contra agentes endémicos de Perú.
Actividad profesional en el sector educativo en ciencias en el Colegio Innova Schools, Laderas de Villa
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2023) Ramirez Ramos, Edith Maritza; Garcia Quispes, Wilser Andres
Expone las actividades realizadas en el Colegio Innova Schools, sede Laderas de Villa, utilizando recursos didácticos y tecnológicos para la enseñanza de la biología para ser el puente de aprendizaje entre los estudiantes sin necesidades especiales y estudiantes que cuenten con necesidades especiales, como el trastorno por déficit de atención e hiperactividad (TDAH), para la comprensión del curso de “Ciencias”. En el trabajo se comprueba que el fomento de la autonomía y autoevaluación cooperativa para el aprendizaje exitoso en el curso de ciencias en el colegio, mediante el desarrollo de habilidades de autorregulación, la orientación constante al estudiante, y la realización de ajustes pertinentes según sea la necesidad de la actividad académica en el avance de los estudiantes debe estar en constante monitoreo para su propio progreso. Para lo cual, en base a la metodología Aprendizaje Colaborativo (AC) se contempla todos los desafíos individuales y colectivos en los estudiantes siendo evaluados todo el año en actividades específicas en el aula, tomando en cuenta la autoevaluación reflexiva con temas cotidianos, la formulación de una hipótesis, la relación del cambio climático con la desaparición de ecosistemas, el impacto de las ciencias para la cura de nuevas enfermedades en la historia peruana y la relación de buenos hábitos alimenticios para una vida saludable.
Aislamiento y caracterización molecular de microorganismos del orden Thraustochytriales provenientes de los manglares de Tumbes
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2014) Jiménez Espinoza, Alejandra Katia; Ramírez Mesías, Rina Lastenia
Los Thraustochytriales o mejor conocidos como thraustochitridos son protistas pertenecientes al Grupo Chromista según los análisis del gen 18S rRNA. Considerados como una potencial fuente alternativa al aceite de pescado, estos microorganismos oleaginosos han sido aislados de diversos ambientes a nivel mundial encontrándose principalmente asociados a material vegetal en descomposición. Así, en este estudio se logró aislar cepas de thraustochitridos provenientes de todos los puntos muestreados en los manglares de Tumbes donde la caracterización bioquímica con acriflavina y rojo de nilo confirmaron su ocurrencia y los resultados de caracterización molecular permitieron determinar aislados pertenecientes a los géneros Aurantiochytrium (basónimo: Shizochytrium), Parietichytrium, Botryochytrium e Ulkenia sensu stricto. Asimismo se propone el posible descubrimiento de dos nuevas especies con potenciales biotecnológicos en base a información proporcionada de las características observadas en cultivo, de los análisis filogenéticos y de trabajos previos relacionadas a las cepas Aurantiochytrium sp. 15A-14a (Genbank Accesion N° AB811008) y Schizochytrium sp. S8 (Genbank Accesion N° DQ836630), los cuales dieron el mayor hit con los aislados 75, 507, 510, 512, 523, 526, 527 y C1, respectivamente. Finalmente, el presente estudio brindó los primeros reportes de la presencia de estos thraustochitridos en nuestro país.
Aislamiento y enriquecimiento in vitro de células madre espermatogoniales de alpaca (Vicugna pacos) y caracterización de co-cultivos con células de Sertoli
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2021) Sulca Cervan, Catherine Claudia; Valdivia Cuya, Martha Esther
Establece un protocolo de enriquecimiento de las células madre espermatogoniales (SSC) mediante gradientes discontinuas de Percoll y desarrollar co-cultivos con células de Sertoli que permita el cultivo continuo de las SSC, sentando las bases para futuros trabajos que busquen contribuir con la conservación del material genético de especies con problemas de fertilidad. Veinte muestras testiculares de alpacas adultas provenientes del Camal Municipal de Huancavelica fueron seleccionadas según sus parámetros espermáticos. Las biopsias testiculares fueron sometidas a dos digestiones enzimáticas, cuya suspensión resultante fue denominada Grupo Control (GC), y la purificación de éstas mediante las gradientes discontinuas, Grupo Post Percoll (GPP). Las muestras fueron evaluadas mediante Citometría de Flujo (CF) y Microscopía de Fluorescencia (MF) empleando el conjugado DBA-FITC con el que se identificó a las SSC como el grupo celular con mayor intensidad de fluorescencia (sDBA+). La evaluación por CF de 8 muestras y el análisis por MF de las 12 muestras restantes mostraron una mayor media porcentual de la población de SSC en el GPP en comparación a la del GC, afirmando el enriquecimiento de las SSC mediante las gradientes de Percoll (p<0.05). Además, la comparación de la viabilidad celular entre ambos grupos (GC: 92.59 ± 6.92% y GPP: 92.47 ± 5.79%) no mostró diferencia significativa (p>0.05). Estas poblaciones celulares iniciales (GC y GPP) fueron cultivadas durante 8 días en medio DMEM, denominándose Grupo Cultivo Control (GCC) y Grupo Cultivo Post Percoll (GCP) y fueron evaluados por CF y MF, encontrándose un aumento de la población de SSC en los post-cultivos. El análisis por CF no mostró diferencia significativa entre los grupos iniciales y sus respectivos cultivos (GC: 37.02 ± 29.21% vs GCC: 44.80 ± 19.63% y GP: 62.46 ± 33.15% vs GCP: 53.16 ± 14.49%); por el contrario, la evaluación por MF sí mostró un incremento significativo de la población sDBA+ en los cultivos (GC: 13.33 ± 18.88% vs GCC: 50.36 ± 8.07% y GP: 30.85 ± 21.98% vs GCP: 60.46 ± 7.31%). Paralelamente, se aislaron las células de Sertoli del grupo de células testiculares empleando la lectina DSA y se cultivaron en medio DMEM + 10%SBF. Una vez alcanzado el 90% de confluencia, éstas se co-cultivaron con las SSC enriquecidas en medio DMEM. En los primeros tres días se observó un rápido crecimiento de las SSC en contacto con las células de Sertoli y la formación de quistes sincitiales de SSC luego de aproximadamente dos semanas, lo que no se observó en los cultivos de células madre espermatogoniales enriquecidas sin células de Sertoli. Del presente estudio se concluye que el empleo de las gradientes de Percoll es un buen método de enriquecimiento de SSC y el co-cultivo con células de Sertoli es capaz de promover la proliferación de las SSC en cultivos de corto plazo.
Aislamiento, caracterización y análisis del ADN codificante de la glicoproteína de zona pelúcida de tipo 2 (aZP2) de alpaca (Lama pacos)
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2009) Pérez Gamarra, Susan Karen; Valdivia Cuya, Martha Esther
La Zona Pelúcida es la matriz extracelular que rodea a los ovocitos de vertebrados, cumple roles trascendentales en la reproducción, incluyendo el reconocimiento y unión de gametos especie-específico, inducción de la reacción acrosómica (RA) del espermatozoide, el bloqueo de la poliespermia, mantiene la integridad del embrión temprano durante su transición por el oviducto; está constituida por tres glicoproteínas: ZP3 que induce RA; ZP1, estructural, que interconecta a ZP3 y ZP2. ZP2 es la molécula de unión secundaria, interactúa con los receptores espermáticos expuestos después de RA siendo necesaria para mantener la unión del espermatozoide al ovocito, su modificación proteolítica después de la fertilización permite el bloqueo de la poliespermia. ZP2 participa también en la organización, el desarrollo y maduración del ovocito, puesto que mantiene consistente la matriz y la interacción entre las células periféricas y la célula germinal. Se caracterizó y analizó in silico la secuencia codificante parcial de la glicoproteína de Zona Pelúcida tipo 2 (aZP2) en alpacas, se determinó que esta proteína se expresa exclusivamente en los ovarios. Además está secuencia parcial analizada se encuentra conservada, constituyéndose un grupo monofilético entre los Cetarteodactyla. La presente Tesis aporta conocimiento básico sobre la glicoproteína aZP2 en alpacas, proteína implícita en la fecundación, conocerla implícitamente beneficia el mejoramiento de las actuales técnicas biotecnológicas reproductivas tales como la maduración folicular-ovocitaria, criopreservación de gametos y embriones, fertilización in vitro e inyección intracitoplasmática del espermatozoide, técnicas que se intentan aplicar con muchas dificultades en camélidos.
Análisis citogenético molecular de poblaciones de Physalis peruviana cultivadas y silvestre de los departamentos de Ayacucho y Cajamarca: Un mapeo físico mediante FISH del ADNr 5s y 45s
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2022) Garcia Paitan, Marlon Yuri; López Sotomayor, Alberto Ernesto
Physalis peruviana “aguaymanto”, es una planta nativa de los andes peruano perteneciente a la familia Solanaceae. Actualmente presenta un creciente interés por parte de los agricultores del Perú debido al aumento en la demanda internacional, lo cual también ha despertado interés por parte del estado. Este fitorecurso posee pocos estudios de diversidad genética en el país, por tal motivo es necesario la caracterización genética entre distintas poblaciones cultivadas y silvestres. Uno de los enfoques utilizados para este fin es el citogenético, siendo las técnicas de Hibridación Fluorescente in situ (FISH) las que tienen mayor resolución que las técnicas de tinción clásica. Esta técnica citomolecular usa sondas de ADN ribosomal (ADNr) 5s y 45s para caracterizar poblaciones mediante su mapeo en los cromosomas evaluando su número de señales y posición. De acuerdo a lo anterior, en este trabajo se realizó un análisis citogenético molecular utilizando FISH con ADNr 5s y 45s para investigar poblaciones cultivadas y silvestres de aguaymanto de los departamentos de Ayacucho y Cajamarca. Se observó un predominio de 6 sitios ADNr 5s en todas las poblaciones y para el ADNr 45s, un número de 2 y 4 sitios para las poblaciones cultivadas y silvestre respectivamente, en ambos ADNr se observó una ligera variación intrapoblacional. Del análisis de los cromosomas que presentaban ADNr 5s y 45s, se logró caracterizar 9 tipos de cromosomas en base a su morfología, posición del ADNr y conservación en las poblaciones de aguaymanto. Estas fueron el N1, N2, y N3 que se conservaban en todas las poblaciones; los S1, S2 y S3 en las poblaciones silvestres; C1 y C2 en las poblaciones cultivadas; y CC solo en la población cultivada en Cajamarca. Adicionalmente se encontró una pequeña variabilidad interpoblacional de un mismo tipo de cromosoma con respecto a sus datos morfométricos y de intensidad de fluorescencia. La caracterización citomolecular mostró una marcada diferencia entre las poblaciones silvestres y cultivadas, con variaciones intrapoblacionales en cada una de ellas.
Análisis comparativo de dos genomas de Pasteurella multocida asociado a neumonía de alpacas y bovinos
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2014) Allasi Canales, Nataly Olivia; Maturrano Hernández, Abelardo Lenin
Compara los genomas de las cepas que infectan bovinos y alpacas (36950 y UNMSM, respectivamente) para conocer la genómica estructural de la cepa aislada de alpacas y dilucidar qué proteínas podrían estar relacionadas en la patogénesis en ambos hospederos (bovinos y alpacas). Por ello se secuencia el genoma de P. multocida que infecta alpaca; se realiza el análisis genómico estructural y funcional y posteriormente el análisis comparativo con P. multocida 36950.
Análisis comparativo de perfiles de expresión de miARNs en el endometrio durante la ventana de receptividad: Una revisión sistemática
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2021) Arcos García, Yvonne Mariana; Sandoval Peña, Gustavo Adolfo
La infertilidad es una condición que afecta tanto la salud reproductiva como el bienestar psicosocial de millones de personas. A lo largo del tiempo, se han realizado numerosos esfuerzos con el objetivo de optimizar los tratamientos disponibles para este problema, sin embargo, las tasas de éxito aún no son muy altas. A pesar de ello, diversos estudios en torno al endometrio han permitido caracterizar el momento idóneo para establecer un embarazo, durante el cual hay una comunicación sincrónica con el embrión que permitiría su implantación y progresión: el estado receptivo. Por este motivo, el objetivo de este trabajo fue realizar un análisis comparativo de los perfiles de expresión de miARNs a partir de estudios reportados para biopsias de tejido y fluido endometrial durante la ventana de receptividad, con la finalidad de identificar de forma preliminar miARNs característicos de este periodo. Para ello, se realizó una revisión sistemática de literatura en la que se reportaban los perfiles de expresión de miARNs del endometrio receptivo, posteriormente se cotejaron de forma cualitativa en búsqueda de un consenso cuyos resultados se analizaron in silico mediante el uso de herramientas bioinformáticas, adicionalmente se diseñaron cebadores para estas secuencias. Los resultados mostraron a miR-199-5p y miR-345-5p como los miARNs más expresados entre los estudios evaluados para biopsias de endometrio como de fluido endometrial, las cuales estarían involucradas en procesos claves como la remodelación del endometrio a través de la decidualización, así como la angiogénesis y proliferación celular. Por lo tanto, se concluye que estas biomoléculas se podrían emplear para el desarrollo de técnicas de diagnóstico menos invasivas, no obstante, se sugiere validar los resultados de forma empírica.
Análisis comparativo del genoma de Pasteurella multocida aislado de alpaca (Vicugna pacos) con una cepa virulenta asociado a neumonías de cerdo (Sus scrofa)
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2015) Hurtado Castillo, Raquel Enma; Maturrano Hernández, Abelardo Lenin
Manifiesta que la Pasteurella multocida es considerada uno de los principales agentes causales de cuadros infecciosos neumónicos en alpacas y este es una de las principales causas de muertes en crías de alpacas. Con la reciente secuenciación del genoma de P. multocida UNMSM aislado de alpaca con neumonía y la disponibilidad de los genomas completos P. mutocida 3480 y Pm70 ha sido posible realizar un análisis genómico comparativo. Se llevó a cabo en primer lugar la caracterización del genoma P. multocida UNMSM conformado por un cromosoma circular de 2, 420,516 pb del cual fueron predichos 2396 CDSs, de estas 2062 son asignadas a una función. P. multocida UNMSM es una cepa toxigénica de serotipo A ya que se identificó la toxina PMT y el gen hyaD. El 94% del genoma P. multocida UNMSM esta compartido con las cepas P. multocida 3480 y Pm70. P. multocida UNMSM presenta una región específica de 156.3 kb con 215 secuencias codificantes con un gran número de proteínas hipotéticas y proteínas relacionadas a fago que procederían de otros microorganismos asociados a neumonía y que aún estarían por elucidar su función en la patogénesis. Dentro de los genes core se identificaron proteínas de membrana externa consideradas proteínas inmunogénicas, entre estos plpE, PfhB2, OmpA, TbpA, HgbA, Pcp y P6; se identificó además el clúster de genes de la biosíntesis de la cápsula hexABCD y el clúster de genes requeridos para la biosíntesis del core interno de la cápsula de lipopolisacáridos waaA, opsX, kdkA y kdtX. Además se sugiere que la proteína de membrana externa, OmpH estaría sometido a un proceso de diversificación debido a su interacción con el sistema inmune del huésped.
Análisis de haplotipos de la enfermedad de Huntington en una población peruana atendida en el Instituto Nacional de Ciencias Neurológicas durante el período 2000-2013
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2016) Tirado Hurtado, Indira Esther; Sotil Caycho, Giovanna Elizabeth; Cornejo Olivas, Mario Reynaldo
Analiza los haplotipos de la enfermedad de Huntington en una población peruana atendida en el Instituto Nacional de Ciencias Neurológicas durante el período 2000-2013. Como método utiliza 23 tag SNPs del gen HTT, se identifican y categorizaron los 3 haplogrupos principales (A, B y C) y sus respectivas variantes en un total de 60 cromosomas EH, 130 cromosomas controles y 82 cromosomas amerindios. Los resultados revelan que la variante A1 está sobrerrepresentada en los cromosomas EH (72%) respecto a los cromosomas controles (16%), siendo el Valle de Cañete el lugar donde se concentran la mayoría de casos (59.26%) con esta variante. Además, en los cromosomas amerindios se encuentra una pequeña proporción de la variante A1 (7%). Concluye que la variante A1 del haplogrupo A está asociada a la EH en la población peruana estudiada, además es el haplogrupo más frecuente en los cromosomas EH.
Análisis de la diversidad genética de tres poblaciones de Physalis peruviana “aguaymanto” del departamento de Cajamarca empleando proteínas de reserva seminal
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2017) Bonilla Bruno, Henry Ángel; López Sotomayor, Alberto Ernesto
Evalúa la diversidad genética a partir del polimorfismo de las proteínas de almacenamiento seminal (se extraen en base al criterio de solubilidad de Osborne (1924), lográndose extraer las cuatro fracciones proteicas denominadas como albúmina, globulina, prolamina y glutelina) en tres poblaciones cultivadas de Physalis peruviana “Aguaymanto” distribuidas en las provincias de San Pablo, Celendín y Cajabamba del departamento de Cajamarca.
Análisis de la diversidad genética y estructura genético - poblacional de Plasmodium vivax en Santa Emilia (Iquitos, Loreto) a partir de marcadores microsatélites
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2017) Miranda Alban, Julio Jorge; Arakaki Makishi, Mónica; Gamboa Vilela, Dionicia Baziliza
Explora la genética poblacional de Plasmodium vivax en la comunidad de Santa Emilia (Iquitos, Loreto), una comunidad aislada en medio de la Amazonía Peruana. Para ello, se realizó un seguimiento de un año a un total de 213 habitantes de la comunidad, a partir de los cuales se seleccionaron 103 muestras, y se identificó una elevada proporción de infecciones asintomáticas (74%) y no detectables por microscopía (72%). A pesar del aislamiento geográfico, la diversidad genética encontrada en Santa Emilia (He=0.61) fue comparable con la reportada en otras localidades de la Amazonía que presentan menores restricciones de flujo génico. No obstante, también se encontró niveles significativos de desequilibrio de ligamiento (ISA=0.19, p<0.001). Diversos análisis de estructuración y diferenciación genética revelaron la presencia de 4 subpoblaciones de P. vivax en Santa Emilia, y a su vez se detectó la ocurrencia de expansiones clonales. Los hallazgos de este estudio sugieren que Santa Emilia representaría un riesgo importante para la reintroducción y mantenimiento de la malaria en otras localidades de la Amazonía Peruana, por lo cual sería necesario la implementación de estudios a mayor escala y la combinación de distintas estrategias para el control de la enfermedad.
Análisis de la diversidad y estructura genética de Cairina moschata “pato criollo” en los departamentos de Piura y Amazonas utilizando marcadores microsatélites
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2020) Mallqui Montilla, Hennry Fernando; Sánchez Venegas, Jaime Roberto; Veli Rivera, Eudosio Amancio
Con el propósito de contribuir a la conservación de recursos zoogenéticos para la seguridad alimentaria en el Perú, se realizó el análisis de la diversidad genética y estructuración de poblaciones de patos criollos domésticos (Cairina moschata), pertenecientes a distintos centros poblados de los departamentos de Piura y Amazonas. A partir de muestras de plumas de 155 individuos colectados, se evaluaron 23 marcadores microsatélites a través de los sistemas de PCR múltiplex y de electroforesis capilar. Se registraron 19 loci altamente informativos (PIC > 0.23). Se revelaron un total de 201 alelos con una media de 8.74 por locus, mientras que la heterocigosidad esperada total fue de 0.613, lo que indica un moderado nivel de polimorfismo y diversidad genética. La prueba de Hardy-Weinberg reveló una alto porcentaje de loci en desequilibrio H-W (73.7%) para la población total, mientras que la prueba de desequilibrio de ligamiento mostró una baja proporción entre todos los pares de loci analizados (8.77%), Se detectaron entre 2 a 3 grupos genéticos, sin embargo su nivel de diferenciación fue bajo al ser cotejado con los estadísticos F (0.047) y R (0.044), lo que indica la ausencia de estructura genética. Los resultados indicaron que los loci microsatélite utilizados fueron eficaces para determinar la diversidad genética de las poblaciones de patos criollos domésticos de ambas regiones del Perú y podrían proporcionar información para futuras estrategias de reproducción.
Análisis del patrón de bandas R en cromosomas prometafásicos de alpacas (Vicugna pacos, Lineo 1758)
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2021) Inga Ortiz, Celes Isabo; Velásquez Reinoso, Margarita Rosa Eugenia
Se construyó el cariotipo e idiograma de bandas R de alpaca a partir de una muestra compuesta por 23 alpacas (12 hembras y 11 machos) sanas y fértiles. Dichos individuos eran de raza Huacaya, procedentes de Huancavelica (X= 74°59’3.3144” W, Y= 12°03’31.5468” S) y Junín (X= 75°06’9.6588” W, Y= 11°59’11.6664” S). Se comenzó con la extracción de sangre mediante punción de la vena yugular. Luego, la muestra fue trasladada al Laboratorio de Genética Humana – FCB (UNMSM) para la ejecución del cultivo de linfocitos. Esta tuvo una duración de 72 horas y posteriormente se realizó la sincronización celular del cultivo con la finalidad de obtener cromosomas más elongados. Para esto se empleó la timidina, como agente de bloqueo y 5-BrdU como base análoga. Se procedió con la preparación citológica y preparación de láminas, con coloración convencional y con la técnica de marcación cromosómica RHG. En ambos casos, se hallaron los índices de Longitud Relativa del Cromosoma e Índice Centromérico y en base a estos datos se elaboraron los cariotipos. Se analizaron 40 cariotipos con coloración convencional, de manera que se confirmó el número cromosómico, así como la obtención de cromosomas prometafásicos; y 29 cariotipos con bandas R, a partir de los cuales se diseñó el idiograma. A su vez, el idiograma mostró utilidad en la identificación didáctica de los pares cromosómicos mediante la observación de bandas distintivas de cada par. De estos resultados, se pudo observar que el cariotipo de alpaca está conformado por 22 pares cromosómicos subtelocéntricos, 11 pares submetacéntricos y 3 pares metacéntricos. Además, los cromosomas X e Y son metacéntricos y los pares 34 y 35 son de morfología acrocéntrica. Se contabilizaron 354 bandas R en el haplotipo de la alpaca y adicionalmente se reporta dos tipos de cromosoma 1 hallados en el cariotipo de la alpaca, designados como “tipo a” y “tipo b”, cuya diferencia se encuentra en el patrón de bandas R del brazo pequeño.
Análisis genómico de la cepa patógena Salmonella enterica serotipo Enteritidis aislada de una granja avícola en Lima: virulencia y resistencia antimicrobiana
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2021) Rodríguez Cueva, Carmen Lizeth; Maturrano Hernández, Abelardo Lenin
Las zoonosis originadas por bacterias constituyen el segundo mayor grupo de microorganismos asociados a infecciones epidémicas con un fuerte impacto en la salud pública en todo el mundo. En el Perú, existen reportes recientes de Salmonelosis provocadas por Salmonella enterica serotipo Enteritidis (S. Enteritidis), una bacteria patógena zoonótica transmitida a humanos mediante el consumo o contacto con productos y animales contaminados. Debido a su potencial virulento, el presente trabajo de investigación tiene como finalidad realizar el análisis genómico de una cepa de S. Enteritidis aislada de una granja avícola de Lima (cepa SMVET14), para identificar los factores genéticos involucrados en la virulencia de este patógeno y genes de resistencia a antibióticos en el genoma que le confieran capacidad para generar brotes epidémicos en animales de granja y poblaciones humanas. En este estudio, el genoma de S. Enteritidis cepa SMVET14 se sometió a un análisis in silico el cual comenzó con el análisis de cobertura, calidad y limpieza de los datos generados por el secuenciamiento con BBMap, FASTQC y Trimmomatic, respectivamente. Las lecturas fueron ensambladas usando dos softwares SPAdes y Velvet, y se contrastó la calidad de ambos ensamblajes utilizando QUAST. Se escogió el ensamblaje generado por SPAdes, el cual generó 25 contigs con una cobertura promedio de 81.26, un tamaño del genoma de 4701879 bp (4.71Mb), y un contenido de %GC fue 52.13%. La anotación génica con Prokka mostró 4513 genes de los cuales 4421 fueron secuencias codificantes (CDS) y 94 ARN. La tipificación de la cepa se realizó con MLST y fue asignada al ST11. Por otro lado, el mapeo genómico y el análisis filogenómico mostró que la cepa SMVET14 está estrechamente relacionada con las cepas P125109 y 17927, ambos implicados en brotes epidémicos de Salmonelosis. Asimismo, se identificaron 105 factores de virulencia, siendo principalmente asociados al sistema de secreción tipo III (TTSS) y a adherencia celular. También, se identificaron 6 genes de resistencia a antibióticos que son utilizados en primera línea en el tratamiento en humanos y animales. Ademas, se identificó el plásmido pSEN de 3 59.350 kb característico de esta especie. Por último, con el servidor PHASTER se identificaron 2 secuencias profagos intactos, incluyendo Gifsy_2 y Salmon_118970_sal3. Por lo tanto, se logró la caracterización e identificación de los factores de virulencia y resistencia dentro del genoma de S. Enteritidis cepa SMVET14 con potencial de generar brotes epidémicos.
Análisis genómico de Mannheimia haemolytica serotipo A2 para la identificación de potenciales candidatos vacunales contra neumonía
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2013) Juscamayta López, Julio Eduardo; Maturrano Hernández, Abelardo Lenin
Expone a la Mannheimia haemolytica como el principal agente etiológico del complejo neumónico en bovinos y ovinos y ha sido asociado a casos neumónicos en crías de alpacas, causando pérdidas y limitando su productividad. La disponibilidad de la secuencia del genoma de M. haemolytica junto con herramientas bioinformáticas. Esto permitió identificar potenciales candidatos vacunales de vital importancia para el control de esta enfermedad. Se diseñó un pipeline usando programas bioinformáticos y scripts en Perl para la anotación de las secuencias del genoma completo de Mannheimia haemolytica serotipo A 2 , obteniéndose 2656 CDSs, de las cuales 1948 fueron asignados a una función, con un e-value ≤ 1e-10 y un % identidad ˃90%. Se utilizó el enfoque genómico de la vacunología reversa para la identificación de factores de virulencia, a partir de las secuencias codificantes de M. haemolytica A 2, teniendo como criterio proteínas asociadas a membrana con hélices transmembrana ≤ 1, proteínas con péptidos señal de secreción y de lipoproteínas, conservación de secuencias entre diferentes serotipos de M. haemolytica y otros patógenos de la familia Pasteurellaceae, y la no similitud de secuencias con el hospedero. El uso de herramientas bioinformáticas permitió la selección final de 26 proteínas, la mayoría de ellos asociados a membrana externa, que podrían ser usados como potenciales candidatos vacunales para el control de la enfermedad.
Análisis in silico de genes relacionados a la ruta de flavonoides en la fibra del algodón nativo de color (Gossypium barbadense)
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2021) Espinoza Jara, Ana Belén; Estrada Jiménez, Rolando Víctor
A nivel mundial, existe la problemática de la contaminación ambiental, una de las industrias involucradas es la textil, la cual utiliza colorantes artificiales y otros químicos para la producción de diversos tipos de telas (Tkaczyk et al., 2020). Una opción sostenible es el uso de fibras vegetales que posean coloraciones naturales diversas para reducir los deshechos de las fábricas y el costo de producción. Se conoce que los colores observados en las plantas (pétalos, fibras, etc.) se deben a la producción de metabolitos secundarios de flavonoides y que, dependiendo de la clase de flavonoides producida, la estructura vegetal obtendrá un tipo de coloración (WinkelShirley, 2001; Jaakola et al., 2002; Grotewold, 2004). En el caso del algodón, la especie Gossypium hirsutum ha sido estudiada con mayor profundidad debido a que produce una gran cantidad de fibras blancas delgadas y largas, además puede producir fibras de color verde y marrón en diferentes tonalidades (Kohel, 1985); por lo que la comunidad científica se vio interesada e investigó la vía de biosíntesis de flavonoides (VBF) encontrando que 4 genes son los principales involucrados en la producción de color en la fibra: GhCHS, GhC4H, GhF3’H y GhF’3’5H (Feng et al., 2013; Feng et al., 2014), también se identificó el gen GhDFR (Xiao et al., 2007). Otra especie de algodón comercial es Gossypium barbadense, la cual produce fibras blancas de alta calidad (Pima y Tangüis); sin embargo, también produce fibras de colores, siendo más diverso que G. hirsutum, puesto que posee el color rojo, marrón, crema, beige y fifo (Chaudhry, 1992; Carvalho et al., 2014). Esta diversidad de colores lo posee Perú y esta especie es comúnmente conocida como algodón nativo de color (ANC); sin embargo, ha sido dejada de lado en su conservación debido a que sus fibras de colores presentan longitud corta y son gruesas, por lo que no compiten con las fibras blancas de G. hirsutum ni con las variedades Pima y Tangüis (Lopez et al., 2018). Por lo cual, actualmente solo es conservada en la agricultura familiar de manera ex situ (MINAM, 2013; Edison & Nilton, 2015). Esta especie ha sido estudiada principalmente por su resistencia a estrés biótico y abiótico (Guo et al., 2016; Zu et al., 2019; Abdelraheem et al., 2019; Quin et al., 2004). Las fibras de colores naturales necesitan pocos o ningún procesamiento de secado durante el proceso de fábrica, lo cual reduce costos y la eliminación de residuos de colorantes tóxicos (Yatsu et al., 1983; Dutt et al., 2004). Además de tener un impacto económico y ambiental, ha tenido un impacto positivo en la prevención de enfermedades de la piel y en la protección a los rayos UV; por lo tanto, el ANC es una opción de alto potencial para una industria textil más sostenible (Günaydin et al., 2019; Vreeland, 1999). No obstante, existe una falta de estudio de la VBF en G. barbadense, por lo que el presente trabajo plantea un análisis in silico de genes involucrados en la VBF en G. barbadense para aportar un conocimiento teórico a la comprensión de dicha vía. De igual manera los datos obtenidos proporcionarían mayor comprensión de la historia evolutiva en el género Gossypium de enzimas metabólicas involucradas en la biosíntesis, modificación, transporte, secreción, regulación transcripcional y quimiodiversidad, lo cual asistiría en la ingeniería de vías metabólicas especializadas para producir metabolitos deseados con gastos mínimos de energía (Ahad et al., 2015).
Análisis in silico de la proteína transialidasa SA85-1.1 de Trypanosoma cruzi mediante herramientas inmunoinformáticas
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2023) Mantilla Chauca, Jorge Patrick; Sandoval Peña, Gustavo Adolfo; Valencia Ayala, Edward
La enfermedad de Chagas es una parasitosis causada por el protozoario Trypanosoma cruzi que afecta a 7 millones de personas en todo el mundo y es considerada endémica en 21 países de Latinoamérica. Actualmente, existen medidas de prevención como el control del vector y tamizaje en bancos de sangre; sin embargo, el desarrollo de estrategias de precisión como las vacunas, podrían contribuir a controlar la infección y su patología. Además, la quimioterapia vigente para la enfermedad es limitada, demostrando una baja efectividad en la etapa crónica con efectos secundarios, motivando la búsqueda de nuevas alternativas terapéuticas. La proteína transialidasa se expresa diferencialmente en la etapa infectiva del parásito, y está involucrada en la evasión del sistema inmune, invasión celular y patogénesis. Al estar expresada en todas las cepas de T. cruzi, esta proteína constituye un objetivo molecular para drogas y diseño de vacunas. El estudio tuvo como objetivo realizar el análisis in silico estructural e inmunoinformático de la proteína SA85-1.1, miembro representativo del grupo II de las transialidasas, y proponer epítopos candidatos a vacuna para la región Sudamérica. Se realizó la predicción de su estructura 3D y la predicción inmunoinformática, mediante redes neuronales artificiales (ANNs) a partir de la secuencia consenso de homólogas, mediante un flujo de trabajo que permite el ensayo en modelos de ratón BALB/c y C57BL/6 y que aplique filtros como controles de calidad de los epítopos. Producto de ello, se obtuvieron 14, 8 y 6 epítopos candidatos de células B, TCD8+ y T-CD4+, respectivamente. Además, se identificaron 5 epítopos con una cobertura poblacional mayor del 65% para la población peruana. Se obtuvieron los modelos 3D de los epítopos, un modelo 3D validado de la proteína SA85-1.1 y la identificación del plegamiento involucrado en la adhesión celular. Se concluye que las ANNs son capaces de predecir epítopos inmunogénicos de la proteína transialidasa SA85 de T. cruzi, los cuales podrían ser usados como candidatos para el diagnóstico y diseño de vacunas.
Análisis pangenómico de la bacteria patógena Pasteurella multocida
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2018) Carhuaricra Huaman, Dennis Edgardo; Maturrano Hernández, Abelardo Lenin
Realiza un análisis pangenómico y filogenómico para estudiar la diversidad genómica de esta bacteria y determinar si las cepas de distintos hospederos y enfermedades contienen diferencias en cuanto a contenido genético. Según el análisis, Pasteurella multocida posee un pangenoma abierto de 4881 genes y un genoma core de 1205 genes (25%). El genoma accesorio y único (75%) contienen mayormente secuencias profago y proteínas de función desconocida, junto con la alta presencia de recombinación en el genoma core (45%) son los principales generadores de diversidad mediante transferencia horizontal de genes y recombinación homóloga. El análisis filogenómico del genoma core y pangenoma muestra el agrupamiento de cepas asociadas a enfermedades específicas sugiriendo una especialización en esta bacteria con presencia de genes de manera diferencial en cepas asociadas a enfermedades como septicemia hemorrágica, cólera aviar, pasteurelosis neumónica y relacionados a infecciones en humanos. Las cepas de P. multocida asociadas a cólera aviar poseen operones relacionados a metabolismo de carbohidratos como L-fucosa, D-alosa, citrato, L-arabinosa, tagatosa y galactitol, en tanto que cepas asociadas a infecciones neumónicas presentan un operón de trehalosa, las cepas asociadas a septicemia hemorrágica poseen genes de biosíntesis de ipopolisacáridos, adherencia celular y defensa a macrófagos, y algunas cepas relacionadas a humanos carecen de conjuntos de genes asociados principalmente a transporte y metabolismo de carbohidratos. Estas diferencias en contenido y función genética pueden ser responsables de la variada patogénesis de P. multocida relacionado con la colonización e invasión en los primeros momentos de la infección.
Análisis transcriptómico del metabolismo de Shewanella xiamenensis LC6 durante la degradación de colorantes azo
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2021) Mormontoy Quicaña, Carlo Gustavo; Ramírez Roca, Pablo Sergio
Las industrias textiles generan la mayor cantidad volumétrica de efluentes residuales debido a los múltiples procesos a los que son sometidas las telas. Entre los diversos contaminantes presentes en estos efluentes destacan los colorantes sintéticos, cuya naturaleza xenobiótica los convierte en compuestos altamente tóxicos y persistentes en el ambiente. Los colorantes azo son el grupo químico más común y suelen ser utilizados como modelo para determinar métodos eficientes de remediación. Uno de los métodos más promisorios es la biorremediación bacteriana debido a sus características ecoamigable y costo-eficiente. Shewanella xiamenensis LC6 es una cepa bacteriana aislada de efluentes textiles que ha mostrado una elevada tasa de decoloración de diversos colorantes. Luego de re-secuenciar su genoma, se examinó a mayor nivel los procesos biológicos que estarían subyacentes a su capacidad decoloradora. En el presente trabajo, se estudió el efecto de la temperatura y el pH en la eficiencia de decoloración, así como, los genes involucrados en la respuesta adaptativa a colorantes de diferente grado de polaridad molecular. Se realizaron cinéticas de decoloración y se secuenció el ARNm (RNA-seq) cuando S. xiamenensis LC6 es enfrentada a dos colorantes: rojo de metilo (apolar) y anaranjado de metilo (polar). Se determinó que S. xiamenensis LC6 decolora óptimamente colorantes a 30 °C y pH entre 7.0 - 8.0, dependiendo de la naturaleza química del colorante. Además, los resultados del análisis transcriptómico mostraron que durante la repuesta adaptativa al colorante se induce la expresión de genes involucrados en la captación de hierro y su metabolismo, lo cual favorecería la síntesis de citocromos tipo c (c-cyt) como los involucrados en la ruta Mtr. De esta manera, LC6 favorece la transferencia indirecta de electrones hacia los colorantes, y la repuesta fue más intensa frente al colorante polar (de acuerdo con los niveles de expresión génica). Por otro lado, se indujo la expresión de enzimas específicas a colorantes (azorreductasas) que estarían actuando a nivel intracelular ya que su respuesta fue más intensa frente al colorante apolar. Otros genes involucrados en la respuesta intracelular también fueron regulados positivamente (bombas de eflujo, catalasas, entre otros). Además, se halló una dioxigenasa (YhhW_3) que podría estar involucrada en la mineralización del colorante. Los resultados mostraron que S. xiamenensis LC6 estaría utilizando dos mecanismos para clivar el enlace azo: transferencia indirecta de electrones mediado por citocromos tipo c de membrana y azorreducción enzimática directa. Sin embargo, la intensidad de respuesta dependería de la polaridad del colorante. Además, se infirió que LC6 ejerce una respuesta metabólica divergente frente a ambos colorantes.