14,328 research outputs found

    Building body identities - exploring the world of female bodybuilders

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    This thesis explores how female bodybuilders seek to develop and maintain a viable sense of self despite being stigmatized by the gendered foundations of what Erving Goffman (1983) refers to as the 'interaction order'; the unavoidable presentational context in which identities are forged during the course of social life. Placed in the context of an overview of the historical treatment of women's bodies, and a concern with the development of bodybuilding as a specific form of body modification, the research draws upon a unique two year ethnographic study based in the South of England, complemented by interviews with twenty-six female bodybuilders, all of whom live in the U.K. By mapping these extraordinary women's lives, the research illuminates the pivotal spaces and essential lived experiences that make up the female bodybuilder. Whilst the women appear to be embarking on an 'empowering' radical body project for themselves, the consequences of their activity remains culturally ambivalent. This research exposes the 'Janus-faced' nature of female bodybuilding, exploring the ways in which the women negotiate, accommodate and resist pressures to engage in more orthodox and feminine activities and appearances

    Towards a sociology of conspiracy theories: An investigation into conspiratorial thinking on Dönmes

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    This thesis investigates the social and political significance of conspiracy theories, which has been an academically neglected topic despite its historical relevance. The academic literature focuses on the methodology, social significance and political impacts of these theories in a secluded manner and lacks empirical analyses. In response, this research provides a comprehensive theoretical framework for conspiracy theories by considering their methodology, political impacts and social significance in the light of empirical data. Theoretically, the thesis uses Adorno's semi-erudition theory along with Girardian approach. It proposes that conspiracy theories are methodologically semi-erudite narratives, i.e. they are biased in favour of a belief and use reason only to prove it. It suggests that conspiracy theories appear in times of power vacuum and provide semi-erudite cognitive maps that relieve alienation and ontological insecurities of people and groups. In so doing, they enforce social control over their audience due to their essentialist, closed-to-interpretation narratives. In order to verify the theory, the study analyses empirically the social and political significance of conspiracy theories about the Dönme community in Turkey. The analysis comprises interviews with conspiracy theorists, conspiracy theory readers and political parties, alongside a frame analysis of the popular conspiracy theory books on Dönmes. These confirm the theoretical framework by showing that the conspiracy theories are fed by the ontological insecurities of Turkish society. Hence, conspiracy theorists, most readers and some political parties respond to their own ontological insecurities and political frustrations through scapegoating Dönmes. Consequently, this work shows that conspiracy theories are important symptoms of society, which, while relieving ontological insecurities, do not provide politically prolific narratives

    Analysis of reliable deployment of TDOA local positioning architectures

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    .Local Positioning Systems (LPS) are supposing an attractive research topic over the last few years. LPS are ad-hoc deployments of wireless sensor networks for particularly adapt to the environment characteristics in harsh environments. Among LPS, those based on temporal measurements stand out for their trade-off among accuracy, robustness and costs. But, regardless the LPS architecture considered, an optimization of the sensor distribution is required for achieving competitive results. Recent studies have shown that under optimized node distributions, time-based LPS cumulate the bigger error bounds due to synchronization errors. Consequently, asynchronous architectures such as Asynchronous Time Difference of Arrival (A-TDOA) have been recently proposed. However, the A-TDOA architecture supposes the concentration of the time measurement in a single clock of a coordinator sensor making this architecture less versatile. In this paper, we present an optimization methodology for overcoming the drawbacks of the A-TDOA architecture in nominal and failure conditions with regards to the synchronous TDOA. Results show that this optimization strategy allows the reduction of the uncertainties in the target location by 79% and 89.5% and the enhancement of the convergence properties by 86% and 33% of the A-TDOA architecture with regards to the TDOA synchronous architecture in two different application scenarios. In addition, maximum convergence points are more easily found in the A-TDOA in both configurations concluding the benefits of this architecture in LPS high-demanded applicationS

    What is the importance of sperm subpopulations?

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    .The study of sperm subpopulations spans three decades. The origin, meaning, and practical significance, however, are less clear. Current technology for assessing sperm morphology (CASA-Morph) and motility (CASA-Mot) has enabled the accurate evaluation of these features, and there are many options for data classification. Subpopulations could occur as a result of the stage of development of each spermatozoon in the subpopulation. Spermatogenesis might contribute to the production of these subpopulations. Insights from evolutionary biology and recent molecular research are indicative of the diversity among male gametes that could occur from unequal sharing of transcripts and other elements through cytoplasmic bridges between spermatids. Sperm cohorts exiting the gonads would contain different RNA and protein contents, affecting the spermatozoon physiology and associations with the surrounding environmental milieu. Subsequently, these differences could affect how spermatozoa interact with the environmental milieu (maturation, mixing with seminal plasma, and interacting with the environmental milieu, or female genital tract and female gamete). The emergence of sperm subpopulations as an outcome of evolution, related to the reproductive strategies of the species, genital tract structures, and copulatory and fertilization processes. This kind of approach in determining the importance of sperm subpopulations in fertilization capacity should have a practical impact for conducting reproductive technologies, inspiring and enabling new ways for the more efficient use of spermatozoa in the medical, animal breeding, and conservation fields. This manuscript is a contribution to the Special Issue in memory of Dr. Duane GarnerS

    Women’s Experiences of Accessing Breastfeeding and Perinatal Health Support in the Context of Intimate Partner Violence: An Interpretive Description Study

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    Background: Women experiencing intimate partner violence are at a heightened risk of negative perinatal and breastfeeding outcomes. This study explored the experiences of accessing breastfeeding support for women who endorse a history of intimate partner violence. A study of five in-depth semi-structured interviews were completed at 12-weeks postpartum with breastfeeding mothers with a history of intimate partner violence. Findings: Women expressed difficulties in accessing a healthcare provider who had specialized skill in breastfeeding support. Trust in their healthcare provider, built through displays of compassion and competence, was important to mitigate obstacles experienced during care access for this population. Trauma-and-violence-informed care principles were beneficial to the development of the therapeutic relationship in perinatal care. Women placed value on breastfeeding support received from both healthcare providers and social supports, which impacted mothers’ perceived breastfeeding support and self-efficacy. Further, mothers described increased levels of breastfeeding self-efficacy after engaging in a trauma-and-violence-informed care program aimed at supporting breastfeeding. Conclusions: Trauma-informed care may aid in the development of trust in the therapeutic relationship, which in turn impacts access to breastfeeding support and breastfeeding self-efficacy. The inclusion of trauma-and-violence informed principles in perinatal care may be effective at mitigating barriers to access for women who endorse a history of intimate partner violence. health care on how to employ trauma-informed breastfeeding care to may lead to better support for this population

    Uso de las histonas circulantes y sus modificaciones post-traduccionales como biomarcadores en sepsis y shock séptico

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    La sepsis es una afección potencialmente mortal causada por una respuesta anormal del huésped a una infección, produciendo respuestas fisiológicas alteradas que dañan los propios tejidos del paciente y pueden provocar disfunción orgánica e incluso la muerte. Asimismo, algunos pacientes sépticos progresan a shock séptico, caracterizado por alteraciones circulatorias, celulares y metabólicas sustanciales que aumentan el riesgo de mortalidad. A pesar de que la sepsis se caracteriza por un mal funcionamiento del sistema inmunológico, lo que a su vez conduce a una respuesta inmune alterada e inmunosupresión, la alta complejidad de la fisiopatología de la sepsis requiere una mayor investigación para comprender las respuestas inmunes que ocurren durante la sepsis. Asimismo, las histonas extracelulares circulantes han ganado relevancia como mediadores citotóxicos en la sepsis, ya que actúan como patrones moleculares asociados a daño, que inducen estrés oxidativo y activan el inflamasoma NLRP3. Estos mecanismos median la activación de la piroptosis, un mecanismo de muerte celular programada que produce inflamación mediante la expresión de IL-18, IL-1β and IL-1α. Sin embargo, a pesar de la evidencia de activación del inflamasoma en las células inmunes durante la sepsis, se desconoce si las histonas extracelulares son capaces de activar los inflamasomas endoteliales y sus consecuencias. En este trabajo destacamos el papel previamente desconocido de las histonas extracelulares, mediando la activación del inflamasoma NLRP3 y la piroptosis en las células endoteliales, contribuyendo a la disfunción endotelial y la desregulación de la respuesta inmune mediada por el endotelio. Asimismo, también demostramos cómo la acetilación de histonas disminuye la activación de la piroptosis. Además, demostramos que la piroptosis se produce en pacientes con shock séptico y los niveles de histonas circulantes se correlacionan con la expresión de citoquinas proinflamatorias y citoquinas piroptóticas, la liberación de factores de adhesión endotelial y la gravedad de la enfermedad. Proponemos la piroptosis mediada por histonas como un nuevo objetivo para desarrollar intervenciones clínicas. De manera similar, hemos analizado las respuestas inmunorelacionadas que ocurren durante las primeras etapas de la sepsis con el objetivo de proporcionar nuevos datos comparando las cantidades de citoquinas, inmunomoduladores y otros mediadores endoteliales en pacientes críticamente enfermos no sépticos, sépticos y de shock séptico. Nuestro enfoque ayudará a caracterizar rápidamente las respuestas inmunes alteradas en pacientes sépticos y de shock séptico ingresados en la Unidad de Cuidados Intensivos. Finalmente analizamos el papel de la metilación del ADN en el control del sistema inmune séptico. Nuestros resultados demostraron el papel central de la metilación del ADN modulando la respuesta molecular en los pacientes de shock séptico y contribuyendo a la inmunosupresión, a través de la alteración de los patrones de metilación de los promotores de IL-10 y TREM-2.Sepsis is a life-threatening condition caused by an abnormal host response to an infection that produce altered physiological responses which damages own tissues of the patient and can result in organ dysfunction and in some cases death. Likewise, a subset of septic patients progresses to septic shock, characterized by substantial circulatory, cellular and metabolic abnormalities, which substantially increase the risk of mortality. Sepsis is characterized by a malfunction of the immune system and it can lead to an altered immune response and immunosuppression. Moreover, the high complexity of the pathophysiology of sepsis requires of further investigation to characterize the immune responses in sepsis and septic shock. Likewise, circulating extracellular histones have gained relevance as cytotoxic mediators in sepsis pathophysiology, since they act as damage-associated molecular patterns, which induce oxidative stress and activate NLRP3 inflammasome. Subsequently, inflammasome mediates pyroptosis activation, a programmed cell death mechanism that produces inflammation through the release of IL-18, IL-1β and IL-1α. However, despite inflammasome activation may occur in immune cells during sepsis, it is unknown if this process also takes place in endothelial cells and particularly whether extracellular histones are capable of activating endothelial inflammasomes and their consequences. In this work we highlight a previously unknown role for extracellular histones, that mediates the activation of NLRP3 inflammasome and pyroptosis in endothelial cells by contributing to endothelial dysfunction and the dysregulation of the immune response mediated by endothelium. Likewise, we demonstrated how histone acetylation decreases pyroptosis activation. Furthermore, we show how pyroptosis occurs in septic shock patients and how circulating histone levels correlate with the expression of pro-inflammatory and pyroptotic cytokines, the release of endothelial adhesion factors and septic shock severity. We propose histone-mediated pyroptosis as a new target to develop clinical interventions. Similarly, we have analyzed the immune-related responses occurring during the early stages of sepsis with the aim of providing new data by comparing the amounts of cytokines, immune modulators and other endothelial mediators in critically-ill non-septic patients, septic and septic shock patients. Our approach will help to rapidly characterize the altered immune responses in septic and septic shock patients admitted in the Intensive Care Unit. Finally, we also analyzed the role of DNA methylation in the control of septic immune system. Our results demonstrated the central role of DNA methylation modulating the molecular response in septic shock patients and contributing to immunosuppression, through the alteration of DNA methylation patterns of IL-10 and TREM2 promoters

    Disunity in society, fractures at home: family relating in the context of divisive socio-political issues

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    Section A A systematic literature review conducted to identify and explore research that has investigated adult intrafamilial relationships and divisive political issues since 2016. Ten papers are included in the review. The studies are critiqued using a mixed-methods risk of bias tool. Findings are collated using narrative synthesis. The synthesis focuses on relational responses—to divisive political issues—the potential reasons for these responses, and their consequences. Review findings are discussed in relation to previous theoretical and empirical literature. Finally, clinical and research implications are presented. Section B A grounded theory study to develop an understanding of adult intrafamilial invalidation in the context of social and political change. Brexit and COVID-19 serve as the contextual lens through which the phenomenon was observed. Data from 11 participants and 45 screening questionnaire respondents were analysed as part of the study. A model of family “Rejection of You” experiences is presented outlining foundational and contextual factors that frame the experience, the experience itself, and relational, behavioural, cognitive, and emotional consequences. Findings are discussed in relation to previous theory and previous empirical research. Clinical implications are considered and possible directions for future research are set out

    Intermittent Faking of Personality Profiles in High-Stakes Assessments: A Grade of Membership Analysis

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    In high stakes assessments of personality and similar attributes, test takers may engage in impression management (aka faking). This paper proposes to consider responses of every test taker as a potential mixture of ‘real’ (or retrieved) answers to questions, and ‘ideal’ answers intended to create a desired impression, with each type of response characterized by its own distribution and factor structure. Depending on the particular mix of response types in the test taker profile, grades of membership in the ‘real’ and ‘ideal’ profiles are defined. This approach overcomes the limitation of existing psychometric models that assume faking behavior to be consistent across test items. To estimate the proposed Faking-as-Grade-of-Membership (F-GoM) model, two-level factor mixture analysis is used, with two latent classes at the response (within) level, allowing grade of membership in ‘real’ and ‘ideal’ profiles, each underpinned by its own factor structure, at the person (between) level. For collected data, units of analysis can be item or scale scores, with the latter enabling analysis of questionnaires with many measured scales. The performance of the F-GoM model is evaluated in a simulation study, and compared against existing methods for statistical control of faking in an empirical application using archival recruitment data, which supported the validity of latent factors and classes assumed by the model using multiple control variables. The proposed approach is particularly useful for high-stakes assessment data and can be implemented with standard software packages

    The Mighty Bt: Interactions between pests and pesticidal proteins from Bacillus thuringiensis

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    Bacillus thuringiensis, también conocida como “Bt”, es una bacteria gram positiva que forma endosporas. Se trata de un organismo ubicuo, aunque se encuentra principalmente en el suelo o en ambientes con alta presencia de insectos. Fue aislada por primera vez en 1901 por el bacteriólogo Shigetane Ishiwata en muestras de intestino de gusanos de seda (Bombyx mori) infectados y fue apodada como “Sottokin- Bacillus” (“Bacilo de muerte súbita”) por la muerte que causaba cuando era ingerida por larvas de gusanos de seda. Pocos años después, el biólogo Ernst Berliner aisló B. thuringiensis de crisálidas de polilla mediterránea de la harina (Ephestia kuehniella) infectadas con esta bacteria en la provincia de Thuringia, Alemania, otorgándole el nombre por el que se conoce en la actualidad. Además, Berliner describió la presencia de una especie de cristal dentro de la célula bacteriana, aunque la naturaleza de este elemento era desconocida en ese momento. Fue en 1954 cuando el microbiólogo Thomas A. Angus descubrió que esas inclusiones proteicas con formas de cristal, producidas en la fase de esporulación de Bt, eran responsables de su acción insecticida y las apodó “proteínas Cry” (del inglés crystal). A parte de estas proteínas, se han descrito varios factores de virulencia posteriormente, tal y como la b-exotoxina, la cual puede inhibir ARN polimerasas dependientes de ADN, las hemolisinas, o exoenzimas como las quitinasas. En el año 1996 se descubrió una nueva clase de proteínas, conocidas actualmente como Vip3 (de las siglas en inglés “Proteínas Vegetativas Insecticidas”), producidas durante la fase vegetativa de Bt, las cuales son altamente tóxicas para lepidópteros. Desde entonces, una amplia variedad de proteínas de Bt tóxicas para diferentes invertebrados (principalmente insectos y nematodos) han sido identificadas a partir de un gran número de cepas aisladas, y han sido clasificadas en función de la similitud de su secuencia proteica. En la actualidad existen 391 secuencias holotípicas de proteínas Bt, y los principales órdenes de insectos que han mostrado susceptibilidad a algún tipo de proteína son Lepidoptera, Diptera, Coleoptera, Hemiptera e Hymenoptera. Esta tesis se centra en el estudio de dos familias de proteínas, las proteínas Cry de tres dominios (“3D-Cry”) ylas proteínas Vip3 que afectan a lepidópteros. El modo de acción de estas proteínas, así como el ciclo de vida de Bt tras la infección del insecto constan de una serie de pasos, desarrollados en las siguientes páginas. El primer paso supone la ingestión de Bt por parte del insecto. Tras ello, los cristales que forman las proteínas Cry se solubilizan por la rotura de los puentes disulfuro, liberando las protoxinas presentes en el cristal. Esta solubilización es dependiente tanto del pH como de condiciones reductoras del intestino. En el caso de las proteínas Vip3, no precisan de este paso de solubilización, ya que son secretadas al exterior de la bacteria en forma soluble. Tanto las protoxinas Cry solubilizadas como las protoxinas Vip, son procesadas por enzimas digestivas como las tripsinas y quimotripsinas presentes en los fluidos intestinales, produciendo una toxina activa que en general es resistente a posteriores procesos proteolíticos. Una vez activadas, las toxinas deben atravesar la membrana peritrófica del intestino medio. Esta membrana es una matriz rica en quitina, cuya función principal es la separación entre el alimento y las células epiteliales. Esta separación impide que el alimento pueda tener un efecto abrasivo sobre el intestino y también sirve como primera barrera contra infecciones de tipo bacteriano, vírico o parasítico. Asimismo, el papel protector que ejerce la membrana peritrófica puede verse comprometido por la acción de las quitinasas endógenas o exógenas de Bt (enzimas capaces de degradar la quitina). Tras superar la barrera de la membrana peritrófica, se produce una interacción entre las proteínas Cry o Vip3 y la membrana de borde en cepillo de las células del intestino medio, consideradas como las células diana de las toxinas. Uno de los retos principales en la investigación de Bt durante las últimas décadas ha sido identificar cuáles son las moléculas que se unen de forma específica con las toxinas Cry o Vip3, así como deducir la relevancia de la función de esta interacción, tanto en el modo de acción de las toxinas como en los mecanismos de resistencia. Actualmente, existen tres tipos de proteínas de membrana que pueden funcionar como receptores putativos para las proteínas Cry en insectos: las aminopeptidasas N (“APN”), las cadherinas y los transportadores “ABC” (del inglés “ATP-Binding Cassette”). Aunque inicialmente la fosfatasa alcalina (“ALP”) también fue propuesta como posible receptor, al estar asociada con la resistencia, no se dispone de evidencias claras de su implicación en la unión. En cuanto a los transportadores ABC, son los receptores que mayor importancia han adquirido en los últimos años. Son proteínas de membrana con capacidad para transportar distintas moléculas de forma activa gracias a la hidrólisis de ATP. Dentro de esta gran superfamilia, el transportador más caracterizado ha sido el ABCC2, tanto por su implicación como receptor de proteínas Cry1, como por haber sido encontrado alterado en distintas especies de lepidópteros resistentes a proteínas Bt. En cuanto a las toxinas Vip3, los estudios de interacción han demostrado que los sitios de unión no son compartidos con las toxinas Cry. Existen pocos estudios concluyentes sobre los posibles receptores específicos para las toxinas Vip3. Algunos trabajos indican que tanto la proteína ribosomal S2 como el “scavenger” tipo C pueden actuar como receptores de la toxina Vip3A en varias especies del género Spodoptera. Además, este último se encuentra involucrado en la vía endocítica, siendo capaz de mediar la internalización de la toxina. Existen numerosos estudios que han señalado que la actividad tóxica de las proteínas de Bt se debe principalmente a su habilidad para formar poros en la membrana de las células diana. Este modelo (conocido como modelo de formación de poro) es actualmente el más respaldado por la comunidad científica debido al gran número de trabajos experimentales que lo apoyan tanto para toxinas de tipo Cry como para Vip3. Una vez unidas las toxinas a los receptores específicos, se forma una estructura oligomérica que se inserta en la membrana de las células intestinales constituyendo el poro. De esta forma se pierde la integridad de la membrana, generando un desequilibrio osmótico que provoca un hinchamiento de las células, desembocando en lisis celular. Tras la lisis de las células intestinales se produce una septicemia, causada principalmente por el paso a la hemolinfa no sólo de las propias esporas o formas vegetativas de Bt, sino también de todas aquellas bacterias oportunistas y otros patógenos presentes en el bolo alimentario. Como consecuencia, el insecto acaba muriendo. Por último, Bt puede aprovechar este nicho para continuar creciendo y esporular, favoreciendo su posterior dispersión en el medio. Dada su eficacia como insecticida, el ser humano ha utilizado Bt para contener la expansión de distintas plagas. El primer producto basado en Bt se comercializó en 1938, y desde entonces, su uso, ya sea en formato de formulado Bt o plantas con expresión de genes Bt, ha incrementado notablemente. Como ejemplo, las hectáreas de plantas de maíz, algodón o soja Bt aumentaron de 1,1 millones en el año 1996 a 101 millones en 2017. Por ello, no es de extrañar que B. thuringiensis sea el agente microbiano más utilizado entre las soluciones biotecnológicas presentes en la actualidad. Aunque los investigadores han trabajado durante muchos años en descifrar cómo se comportan las proteínas de este excepcional organismo en el ambiente intestinal de los insectos, aún queda mucho por entender. El conocimiento de forma detallada del modo de acción de las proteínas insecticidas de Bt es un punto clave para garantizar su uso a largo plazo por varias razones; nos permite entender en cierta medida, cuáles son los mecanismos alterados en el desarrollo de la resistencia, dónde se localizan y por qué se encuentran alterados. Además, gracias a este conocimiento podemos combinar proteínas Bt con diferentes modos de acción con la finalidad de maximizar su efecto. En la presente tesis, hemos profundizado en el estudio de estas interacciones mediante distintas aproximaciones. En el primer y segundo capítulo, nos hemos centrado en estudiar las interacciones que ocurren entre las propias proteínas Cry, así como con el transportador ABCC2 de la rosquilla verde, Spodoptera exigua. Dado que esta plaga es de alta relevancia por su impacto en la agricultura, y se encuentra ampliamente distribuida en todo el mundo, conocer cómo las proteínas Cry1 interaccionan con los receptores del intestino es muy importante, ya que los productos basados en Bt y las plantas Bt que contienen proteínas Cry1 son comúnmente utilizadas para controlar esta plaga. En estos dos capítulos, elegimos una aproximación ex vivo, ya que el uso de estos sistemas, como el cultivo de células de insecto o las preparaciones de vesículas de membrana intestinales (“BBMV”, de sus siglas inglés, Brush Border Membrane Vesicles), nos permiten entender y profundizar en interacciones específicas que pueden pasar desapercibidas durante los ensayos in vivo. Para ello, utilizamos una línea de células de insecto que expresa el transportador ABCC2 en su versión completa, denominada “Sf21- FRA”. Además, utilizamos proteínas Cry1A marcadas con yodo para realizar ensayos de unión y no marcadas para ensayos de viabilidad celular. Descubrimos que las proteínas Cry1A unen de forma específica y con alta afinidad a células que expresan el transportador, y que la presencia de éste en células es suficiente para causar toxicidad de las proteínas Cry1A probadas. Estos resultados apoyan que el ABCC2 de S. exigua actúa como receptor funcional de las proteínas Cry1A, tal y como se ha observado en otras especies plaga. A través de los dos capítulos, la falta de competencia de la proteína Cry1C, así como la ausencia de toxicidad en células HEK que expresan el transportador, descartaron al ABCC2 como receptor para esta proteína. Estos resultados indican que la proteína Cry1C pueda poseer distintos sitios de unión en el intestino medio de S. exigua, ya que es altamente efectiva en el control de esta plaga. Por otra parte, observamos un fenómeno insólito en los ensayos de unión con I125-Cry1Aa, en los que concentraciones bajas de Cry1Aa no marcada y utilizada como competidor, producía una respuesta estimulatoria, causando un incremento de la unión total conseguida por la I125-Cry1Aa a las células expresando el transportador. Dado que a concentraciones altas de competidor, éste competía de una forma habitual, exploramos por qué ocurría este comportamiento bifásico. Pudimos observar también estimulación causada a bajas concentraciones, e incluso más acentuada, al utilizar las proteínas Cry1Ab, Cry1Ac o la proteína híbrida H04 (que contiene los mismos dominios I y II que las proteínas Cry1Ab/c, pero contiene el dominio III de la Cry1C) como competidores contra la I125-Cry1Aa. Sin embargo, no observamos dicho comportamiento bifásico al utilizar la proteína Cry1C o la proteína híbrida H205 (con los mismos dominios I y II que la proteínas Cry1C y mismo dominio III que la Cry1Aa), lo cual indica la importancia de poseer el mismo dominio I, común a estas tres Cry1As, para que se produzca la fase de estimulación de la unión. Curiosamente, también pudimos observar dicho comportamiento, aunque de forma mucho más discreta, cuando utilizamos I125-Cry1Ac y Cry1Aa como competidor. Para revelar la naturaleza del agente causante de la fase estimulatoria, realizamos electroforesis en geles de poliacrilamida (SDS-PAGE) de la fase insoluble de los ensayos de competencia, así como autoradiografías de la misma. Tanto el tamaño molecular como la intensidad de la banda observada nos permitió determinar que la forma oligomérica de la proteína es la responsable de la respuesta estimulatoria, señalando este hecho la habilidad de las proteínas Cry1A de formar tanto homo- como hetero-oligómeros. Para confirmarlo, utilizamos dos versiones mutantes de Cry1Aa y Cry1Ab, que poseen una sustitución del aminoácido Arg por Glu en la posición 99 del dominio I que impide la oligomerización. La ausencia de fase estimulatoria o banda correspondiente a oligómero en las autoradiografías al usar estos mutantes como competidores, confirman la habilidad de homo- y hetero-oligomerizar de las proteínas en su versión no modificada, a través del dominio I, así como de unir con alta afinidad al transportador ABCC2. Además, las toxicidades observadas con las proteínas Cry1Ab y Cry1Ac en células expresando el transportador, así como los ensayos de competencia llevados a cabo con I125-Cry1Ac en el primer capítulo, nos permiten concluir que estas dos proteínas comparten un sitio de unión, que tiene poca afinidad por la proteína Cry1Aa. La presencia de este sitio compartido se pudo confirmar con el uso del híbrido H04, lo cual señaló al dominio II de Cry1Ab/c como dominio con mayor afinidad por este sitio. Dado que la proteína Cry1Aa parecía tener un papel menos relevante en la unión a este sitio, pero aún así es tóxica para células expresando el transportador, realizamos experimentos de competencia tanto con I125-Cry1Aa como con I125-Cry1Ac, usando Cry1Aa y el híbrido H205 como competidores. Pudimos concluir que la proteína Cry1Aa debe de tener otro sitio de unión en el transportador, el cual tendría alta afinidad por el dominio III de Cry1Aa. A este sitio de unión, también se podría unir la proteína Cry1Ab con alta afinidad, dado que comparte el mismo dominio III que la Cry1Aa. Por último, a través de distintas combinaciones de proteínas Cry1Aa en ensayos de toxicidad pudimos observar que, la ventaja obtenida al formar mayores concentraciones de hetero-oligómeros que de homo-oligómeros no sólo también se trasladaba a mayores tasas de unión, sino a mayor toxicidad sobre las células. En resumen, el primer capítulo destaca la importancia del ABCC2 como un receptor multivalente para las proteínas Cry1A y el segundo capítulo demuestra la habilidad de formar hetero-oligómeros por las proteínas Cry1Aa para beneficiarse de la multivalencia del transportador. Hasta ahora, es evidente que el transportador ABCC2 de S. exigua y de otros lepidópteros juega un rol relevante en la unión y toxicidad de al menos las proteínas Cry1A, pero pocos miembros de la familia de este transportador han sido caracterizados. Es muy probable que estemos pasando por alto numerosos transportadores ABC que interaccionen con proteínas insecticidas de B. thuringiensis, ya que hasta ahora se han descrito más de 400 transportadores ABC en artrópodos. Por ello, estudiar nuevas interacciones entre transportadores ABC y proteínas insecticidas es un gran reto en la investigación con Bt. A parte del ABCC2, sólo unos pocos transportadores ABC se han relacionado con proteínas Bt, como el ABCB1 del coleóptero Chrysomela tremulae, receptor de la proteína Cry3Aa, el ABCA2 de los lepidópteros Helicoverpa armigera y B. mori, receptor para las proteínas Cry2A, o el ABCC3 de S. exigua, Spodoptera litura, Plutella xylostella, H. armigera y Spodoptera frugiperda, relacionado con la acción de la proteína Cry1Ac. Curiosamente, ningún otro miembro de la familia ABC (aparte del ABCC2) se ha caracterizado en el gusano bellotero Heliothis virescens, plaga en la que se relacionó por primera vez un transportador ABC con las proteínas de Bt, hace ya más de una década. En el tercer capítulo de la tesis, hemos realizado una búsqueda de nuevos transportadores ABC en H. virescens para abordar esta falta de conocimiento. Hemos identificado y descrito dos nuevos transportadores, el ABCC3 y ABCC4. El análisis filogenético ha demostrado alta similitud entre el transportador ABCC3 y el ya descrito ABCC2, como se ha observado en otras especies como H. armigera. Sin embargo, el transportador ABCC4 es una proteína más distante atendiendo a su secuencia de aminoácidos. Según los modelos de predicción, ambos transportadores estarían formados por dos dominios transmembrana y seis regiones en la parte exterior que se corresponden con asas extracelulares. Evaluamos la funcionalidad de los nuevos transportadores como posibles receptores para proteínas Bt desarrollando mutantes de deleción para cada uno de los genes HvABCC3 o HvABCC4 mediante la técnica de CRISPR/Cas9. Para ello, microinyectamos huevos y cruzamos los adultos resultantes hasta obtener líneas de homozigotos mutantes. Seguidamente, realizamos bioensayos con Cry1Aa, Cry1Ac y Vip3A. Los resultados preliminares no mostraron reducción en la toxicidad para ninguna línea mutante, en comparación con la colonia de H. virescens usada como control. Sin embargo, sí se observaron mortalidades ligeramente disminuidas en la concentración más baja de Cry1Ac utilizada, especialmente en la línea de mutantes con deleción en el ABCC3, aunque el grado de significación debe de estudiarse en mayor profundidad dado el bajo número de réplicas en los bioensayos. Además, falta por confirmar la correcta deleción de los transportadores en ambas líneas de mutantes mediante la secuenciación del ARN mensajero de los genes. Dado que los ARN guías utilizados se diseñaron en el primer exón de cada gen, podrían haber pautas de lectura alternativas, por lo que debemos de asegurar que no se estén expresando otras versiones funcionales de los transportadores. Por tanto, la posible implicación de los nuevos transportadores ABC con proteínas Bt tendrá que estudiarse en mayor profundidad. Por ahora, se sabe que el ABCC3 de S. exigua, H. armigera S. exigua, H. armigera y S. frugiperda comparte redundancia funcional con el ABCC2 en el modo de acción de las proteínas Cry1A y juega un rol menor y secundario en su toxicidad. Para comprender si este fuera el caso en H. virescens, son necesarios experimentos adicionales como desarrollar líneas de mutantes con deleción del ABCC2 o dobles mutantes con deleción del ABCC2 y ABCC3, así como la evaluación, mediante ensayos con proteínas marcadas, de las capacidades de unión sobre las líneas de los mutantes. Por último, aparte del ABCC2, ABCC3 y ABCC4, aún queda un gran número de transportadores ABC por describir en H. virescens. Además de estudiar la interacción entre receptores putativos y proteínas Bt y buscar receptores desconocidos, debemos de tratar de entender cómo y por qué ciertas especies plaga consiguen desarrollar resistencia a proteínas Bt, ya que la resistencia es la principal amenaza para el uso continuado de plantas Bt o bioinsecticidas basados en Bt. Está ampliamente aceptado que la alteración de unión al receptor de membrana es la principal causa de resistencia a proteínas Bt en especies plaga, aunque otros mecanismos pueden estar involucrados. Las alteraciones de unión pueden ocurrir por diferentes razones, tales como la reducción en la expresión de un gen que codifique para una proteína de membrana, deleciones en su secuencia, o mutaciones aminoacídicas que impidan la interacción entre la toxina y el receptor. Por ello, es interesante caracterizar la funcionalidad de los receptores que han sido encontrados alterados en diferentes plagas resistentes. A día de hoy, existen numerosos estudios funcionales con las versiones “wild-type” de transportadores ABC usando diferentes técnicas, tales como silenciamiento con ARN de interferencia, deleción mediante CRISPR, o expresión en un sistema ex vivo, pero pocos estudios han caracterizado la funcionalidad de las versiones alteradas de los transportadores ABC de cepas resistentes. Además, se propuso que el mecanismo de transporte activo de los transportadores tiene que funcionar correctamente para que pueda actuar como receptor de las proteínas Cry. En el cuarto capítulo, caracterizamos la funcionalidad de una versión alterada del ABCC2 de una colonia de S. exigua resistente a XentariTM, un bioinsecticida basado en Bt. Este transportador contiene una deleción en el segundo dominio de unión a nucleótidos (“NBD2”) que fue genéticamente ligada a la resistencia en un estudio previo. Sin embargo, no se han realizado ensayos de funcionalidad del transportador mutado para dilucidar si esta mutación es la causa de la resistencia. Para ello, utilizamos una línea celular de insecto que expresa la versión truncada del transportador denominada Sf21-XenR, así como la línea celular utilizada en los dos primeros capítulos que expresa la versión original del ABCC2 (Sf21-FRA). A través del estudio de la secuencia de aminoácidos, identificamos cuatro mutaciones adicionales, en forma de sustitución,tres de las cuales se encontraban en los NBD intracelulares y una de ellas en una de las asas extracelulares (asa extracelular número 4). Las primeras caracterizaciones mediante Western blot e inmunohistoquímica mostraron la expresión del transportador truncado y su localización en la membrana de las células Sf21-XenR, lo cual indica que las mutaciones presentes en el transportador no impiden su presencia en la membrana. Tras ello, realizamos ensayos de viabilidad celular con las proteínas Cry1Aa, Cry1Ab y Cry1Ac, tanto en células Sf21-XenR como en células Sf21 no transformadas como control. Las tres proteínas ensayadas fueron tóxicas contra células con expresión del transportador truncado, y a un nivel muy similar al encontrado previamente en células que expresan el transportador en su versión original (Capítulo 1). Además, los ensayos de unión con Cry1Ac marcada con I125 revelaron unión específica al transportador truncado, así como un valor similar en la constante de
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