Prevalent sequences in the Human Genome Can Form Mini i-Motif Structures at Physiological pH

We report here the solution structure of several repetitive DNA sequences containing d(TCGTTCCGT) and related repeats. At physiological pH, these sequences fold into i-motif like quadruplexes in which every two repeats a globular structure is stabilized by two hemiprotonated C:C+ base pairs, flanked by two minor groove tetrads resulting from the association of G:C or G:T base pairs. The interaction between the minor groove tetrads and the nearby C:C+ base pairs affords a strong stabilization, which results in effective pHT values above 7.5. Longer sequences with more than two repeats are able to fold in tandem, forming a rosary bead-like structure. Bioinformatics analysis shows that these sequences are prevalent in the human genome, and are present in development-related genes

How B-DNA dynamics decipher sequence-selective protein recognition

The rules governing sequence-specific DNA-protein recognition are under a long-standing debate regarding the prevalence of base versus shape readout mechanisms to explain sequence specificity and of the conformational selection versus induced fit binding paradigms to explain binding-related conformational changes in DNA. Using a combination of atomistic simulations on a subset of representative sequences and mesoscopic simulations at the protein-DNA interactome level, we demonstrate the prevalence of the shape readout model in determining sequence-specificity and of the conformational selection paradigm in defining the general mechanism for binding-related conformational changes in DNA. Our results suggest that the DNA uses a double mechanism to adapt its structure to the protein: it moves along the easiest deformation modes to approach the bioactive conformation, while final adjustments require localized rearrangements at the base-pair step and backbone level. Our study highlights the large impact of B-DNA dynamics in modulating DNA-protein binding

Persona y felicidad Aportes desde la educación, la filosofía, la historia, la ética, la política, el derecho y la bioética

El libro recoge una colección de artículos producto de investigaciones adelantadas por docentes del Departamento de Humanidades y cuyo centro temático es la relación entre las personas y la felicidad. Cada capítulo brinda respuestas desde un ámbito específico disciplinar, a través de una metodología cualitativa, al problema antropológico y ético de la consecución de la felicidad o la realización humana personal. Desde la educación y la ética se plantea la transición de unas humanidades informativas a otras performativas, que integren formación moral y valores sobrenaturales, que aboguen por la empatía y la solidaridad como camino humano de felicidad. A partir de las claves antropológicas de Leonardo Polo se presenta a la persona como ser capaz de dotar de sentido su modo de estar en el mundo, más allá de la propia satisfacción felicitaria, pues ella misma es un sentido personal capaz de manifestarse en la tarea esperanzada. Así mismo, desde la antropología personalista se estudia la felicidad como proyecto de vida, pasando de la conflictividad hacia la espiritualidad y proponiendo decantadas transformaciones político-educativas. En el ámbito de las ciencias históricas se analiza el uso de los conceptos de persona y felicidad en el Magisterio de Juan xxiii subrayando las perspectivas sugeridas por el Papa y recogidas por los pontífices sucesivos. Desde el derecho se analiza la relación entre justicia y felicidad, aplicada al llamado “derecho a morir dignamente”; y desde la bioética se plantean reflexiones sobre procreación y felicidad a partir del debate actual sobre la maternidad subrogada.Prólogo. Dos tesoros en riesgo Presentación. Ethos y gracia en la educación de los jóvenes. Persona y sentido: la tarea esperanzada más allá de la felicidad. Una propuesta desde la Antropología Trascendental de Leonardo Polo. Felicidad, empatía y solidaridad personal frente al trauma sociocultural de la pandemia en Italia. Persona y felicidad en el Magisterio de Juan xxiii (1958-1963). Persona, convivencia y felicidad. Condiciones ético-políticas y educativas para la construcción de la felicidad Justicia y felicidad: un análisis de su relación desde el denominado “derecho a morir dignamente”. Felicidad y procreación. Reflexiones sobre la maternidad subrogada y la infertilidad.1ª ed

Understanding the link between chromatin structure, chromosome conformation and gene regulation

[eng] Understanding the connection between DNA organization in the nucleus, and cell functioning is one of the most intriguing problems in biology. Although many interdisciplinary efforts have been developed for this aim, the mechanisms of DNA folding in such a large scale are largely unknown. Therefore, the complexity of genome structure requires different techniques to tackle several resolution levels. In this thesis, several scales of genome folding are studied using theoretical methods. First, we focus on the DNA sequence dependent properties which define the propensity of specific loci to be recognized by proteins, finding that the flexibility of specific DNA sequences might explain their prevalence in the genome. DNA sequence dependent properties are also important to define the first layer of chromatin organization: the nucleosome. Physical descriptors of the DNA sequence combined with the propensity for transcription factor binding are highly informative on the location of nucleosome depleted regions, which guide the position of +1 and –last nucleosomes, the rest of nucleosomes in the gene body being placed by statistical phasing. There is a clear correlation between transcriptional activity and nucleosome phasing at gene body, the causal relationship is transcription -> nucleosome organization rather than the opposite A package for the comparative analysis of nucleosome organization was also developed in this thesis to quantitative predict changes in nucleosome organization occurring when perturbations are introduced to the cell. Finally, we studied both the changes at the nucleosome level and at larger scale produced by the induction of DNA methylation on a natively unmethylated genome, developing a Hi-C based 3D model to gain insights into the chromatin rearrangements observed. We found very significant changes in chromatin structure induced by methylation, which are reflected in gene expression and cellular phenotype. Interestingly, these changes are found in a model organism that has not proteins prepared to recognize methylation, and accordingly can be assigned to intrinsic (not protein-mediated) effects of methylation.[spa] Comprender la conexión entre la organización del ADN en el núcleo y el funcionamiento celular es uno de los problemas más interesantes en biología. Aunque se han desarrollado muchos esfuerzos interdisciplinarios para esto, los mecanismos de plegamiento del ADN son en gran medida desconocidos. Por lo tanto, la complejidad de la estructura del genoma requiere diferentes técnicas para abordar varios niveles de resolución. En esta tesis, se estudian varias escalas de plegamiento del genoma utilizando métodos teóricos. Primero, nos centramos en las propiedades dependientes de la secuencia de ADN que definen la propensión de regiones específicas a ser reconocidos por las proteínas, descubriendo que la flexibilidad de ciertas secuencias de ADN podría explicar su prevalencia en el genoma. Las propiedades físicas del ADN también son importantes para definir la primera capa de organización de la cromatina: el nucleosoma. Los descriptores físicos de la secuencia de ADN combinados con la propensión a la unión de factores de transcripción son muy informativos sobre la posición de las regiones no afines a la formación de nucleosomas, que guían la posición de los nucleosomas +1 y –último, y el resto de los nucleosomas en el cuerpo del gen se coloca por posicionamiento estadístico. Adicionalmente, encontramos que existe una clara correlación entre la actividad transcripcional y la fase de nucleosomas en el cuerpo del gen. En esta tesis también se desarrolló un paquete para el análisis comparativo de la organización de nucleosomas que permite identificar cuantitativamente los cambios en el posicionamiento de los nucleosomas que ocurren cuando se introducen perturbaciones en la célula. Finalmente, estudiamos tanto los cambios a nivel de nucleosomas como a mayor escala producidos por la inducción de metilación del ADN en un genoma que originalmente no tiene metilación, desarrollando un modelo 3D basado en Hi-C para estudiar la reorganización de la cromatina. Encontramos cambios muy significativos en la estructura de la cromatina inducidos por la metilación, que se reflejan en la expresión génica y el fenotipo celular, en un organismo modelo que no tiene proteínas que reconocen la metilación y, en consecuencia, pueden deberse a los efectos intrínsecos de la metilación

Understanding the link between chromatin structure, chromosome conformation and gene regulation

Understanding the connection between DNA organization in the nucleus, and cell functioning is one of the most intriguing problems in biology. Although many interdisciplinary efforts have been developed for this aim, the mechanisms of DNA folding in such a large scale are largely unknown. Therefore, the complexity of genome structure requires different techniques to tackle several resolution levels. In this thesis, several scales of genome folding are studied using theoretical methods. First, we focus on the DNA sequence dependent properties which define the propensity of specific loci to be recognized by proteins, finding that the flexibility of specific DNA sequences might explain their prevalence in the genome. DNA sequence dependent properties are also important to define the first layer of chromatin organization: the nucleosome. Physical descriptors of the DNA sequence combined with the propensity for transcription factor binding are highly informative on the location of nucleosome depleted regions, which guide the position of +1 and –last nucleosomes, the rest of nucleosomes in the gene body being placed by statistical phasing. There is a clear correlation between transcriptional activity and nucleosome phasing at gene body, the causal relationship is transcription -> nucleosome organization rather than the opposite A package for the comparative analysis of nucleosome organization was also developed in this thesis to quantitative predict changes in nucleosome organization occurring when perturbations are introduced to the cell. Finally, we studied both the changes at the nucleosome level and at larger scale produced by the induction of DNA methylation on a natively unmethylated genome, developing a Hi-C based 3D model to gain insights into the chromatin rearrangements observed. We found very significant changes in chromatin structure induced by methylation, which are reflected in gene expression and cellular phenotype. Interestingly, these changes are found in a model organism that has not proteins prepared to recognize methylation, and accordingly can be assigned to intrinsic (not protein-mediated) effects of methylation.Comprender la conexión entre la organización del ADN en el núcleo y el funcionamiento celular es uno de los problemas más interesantes en biología. Aunque se han desarrollado muchos esfuerzos interdisciplinarios para esto, los mecanismos de plegamiento del ADN son en gran medida desconocidos. Por lo tanto, la complejidad de la estructura del genoma requiere diferentes técnicas para abordar varios niveles de resolución. En esta tesis, se estudian varias escalas de plegamiento del genoma utilizando métodos teóricos. Primero, nos centramos en las propiedades dependientes de la secuencia de ADN que definen la propensión de regiones específicas a ser reconocidos por las proteínas, descubriendo que la flexibilidad de ciertas secuencias de ADN podría explicar su prevalencia en el genoma. Las propiedades físicas del ADN también son importantes para definir la primera capa de organización de la cromatina: el nucleosoma. Los descriptores físicos de la secuencia de ADN combinados con la propensión a la unión de factores de transcripción son muy informativos sobre la posición de las regiones no afines a la formación de nucleosomas, que guían la posición de los nucleosomas +1 y –último, y el resto de los nucleosomas en el cuerpo del gen se coloca por posicionamiento estadístico. Adicionalmente, encontramos que existe una clara correlación entre la actividad transcripcional y la fase de nucleosomas en el cuerpo del gen. En esta tesis también se desarrolló un paquete para el análisis comparativo de la organización de nucleosomas que permite identificar cuantitativamente los cambios en el posicionamiento de los nucleosomas que ocurren cuando se introducen perturbaciones en la célula. Finalmente, estudiamos tanto los cambios a nivel de nucleosomas como a mayor escala producidos por la inducción de metilación del ADN en un genoma que originalmente no tiene metilación, desarrollando un modelo 3D basado en Hi-C para estudiar la reorganización de la cromatina. Encontramos cambios muy significativos en la estructura de la cromatina inducidos por la metilación, que se reflejan en la expresión génica y el fenotipo celular, en un organismo modelo que no tiene proteínas que reconocen la metilación y, en consecuencia, pueden deberse a los efectos intrínsecos de la metilación

Modulation of the helical properties of DNA: next-to-nearest neighbour effects and beyond

We used extensive molecular dynamics simulations to study the structural and dynamic properties of the central d(TpA) step in the highly polymorphic d(CpTpApG) tetranucleotide. Contrary to the assumption of the dinucleotide-model and its nearest neighbours (tetranucleotide-model), the properties of the central d(TpA) step change quite significantly dependent on the next-to-nearest (hexanucleotide) sequence context and in a few cases are modulated by even remote neighbours (beyond next-to-nearest from the central TpA). Our results highlight the existence of previously undescribed dynamical mechanisms for the transmission of structural information into the DNA and demonstrate the existence of certain sequences with special physical properties that can impact on the global DNA structure and dynamics

Nucleosome Dynamics: A new tool for the dynamic analysis of nucleosome positioning

We present Nucleosome Dynamics, a suite of programs integrated into a virtual research environment and created to define nucleosome architecture and dynamics from noisy experimental data. The package allows both the definition of nucleosome architectures and the detection of changes in nucleosomal organization due to changes in cellular conditions. Results are displayed in the context of genomic information thanks to different visualizers and browsers, allowing the user a holistic, multidimensional view of the genome/transcriptome. The package shows good performance for both locating equilibrium nucleosome architecture and nucleosome dynamics and provides abundant useful information in several test cases, where experimental data on nucleosome position (and for some cases expression level) have been collected for cells under different external conditions (cell cycle phase, yeast metabolic cycle progression, changes in nutrients or difference in MNase digestion level). Nucleosome Dynamics is a free software and is provided under several distribution models

XIV Jornada de Investigación 2023

Eje temático I: derecho, cultura y sociedad: En este eje tamático, se presentan ponencias que tienen como propósito analizar y explicar críticamente, a través de la investigación científica y desde el enfoque interdisciplinar, los derechos humanos, el proceso de estructuración de La convivencia y la equidad en la vivencia de los derechos; los valores, las costumbres, las normas, los estilos de vida, el uso de artefactos y la organización social; los procesos de desarrollo espiritual, de conocimiento científico, de desarrollo tecnológico y estético, y la convivencia y sus implicaciones en lo público y lo privado. Eje temático II: desarrollo humano y sostenible. El segundo eje temático que abordó la XII Jornada de Investigación fue desarrollo humano y sostenible, con ponencias que abarcaron todos aquellos aspectos que van, desde el desarrollo y bienestar individual, pasando por los estudios de las comunidades, para llegar a una comprensión global de la sostenibilidad como un factor determinante de existencia de las sociedades. Eje temático III: gestión y tecnología al servicio de la sociedad. Finalmente, en la XII Jornada de Investigación, se trabajóel eje temático gestión y tecnología al servicio de la sociedad, en el cual se presentaron, desde las diferentes disciplinas, ponencias que aportaron al campo del desarrollo productivo y a la solución de los problemas de la sociedad a través de las oportunidades que una buena gestión y un apropiado uso de la tecnología ofrece. (Tomado de la Fuente)EJE TEMÁTICO I: DERECHO, CULTURA Y SOCIEDAD La respuesta económica a la pandemia dentro del Estado social de derecho colombiano. Los espacios intermediarios como contenedores de experiencias significativas. Análisis del estilo lingüístico aplicado a la psicología jurídica. ¿Dejar o transformar? Cinco puntos para entender la ciudad contemporánea. Studiositas y verdad en la educación centrada en la persona. Los derechos de autor en el contrato de trabajo y de prestación de servicios. Afectación de los derechos sexuales reproductivos femeninos durante el conflicto armado en Colombia. Problemas del acceso a la justicia del campesinado de los páramos de Sumapaz y Santurbán. Vulneración del derecho al agua potable en La Guajira: una falta de garantías. Derechos humanos e inteligencia militar: el dilema de la primacía del interés general sobre el particular. Cuantificación del dolor humano por parte de la justicia colombiana. Retos tecnológicos en el derecho vs. Limitaciones en Colombia en las poblaciones más vulnerables. Construir identidad territorial a través del corredor socioambiental Los Nevados. La naturaleza en la arquitectura: una mirada a la arquitectura del siglo XX. Contrato de trabajo del futbolista profesional. La baja educación en las zonas rurales por consecuencia del conflicto armado y la corrupción en el Estado colombiano. Incidentes de la migración venezolana en el ámbito normativo nacional colombiano e internacional. Legalización definitiva del consumo adulto del cannabis en Colombia: un debate jurídico y constitucional. Wawamia jai, síndrome propio de la cultura: una caracterización de los signos y síntomas de una enfermedad cultural del pueblo indígena emberá-katío. La cruda realidad del reclutamiento de niños, niñas y adolescentes en el conflicto armado en Colombia: una visión nacional e internacional. EJE TEMÁTICO II: DESARROLLO HUMANO Y SOSTENIBLE Migración venezolana en Colombia: perspectiva crítica sobre el derecho de acceso a la salud. El estrés laboral. Una imagen no es tradición: la actualidad de la vivienda raizal en el Archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa Catalina. Aprendizajes del proceso de diseño basado en la investigación: caso de estudio barrio Concepción Norte, Bogotá, Colombia. Sumapaz como territorio potencial hídrico y patrimonio paisajístico y cultural: modelo de región sostenible. Revisión sistemática del liderazgo digital desde las competencias digitales. Intervenciones psicológicas basadas en evidencia: tendencias actuales. Herramientas pedagógicas para la concientización de la comunidad a partir del reconocimiento de la memoria histórica en el barrio San Benito, Bogotá, Colombia. Diseño sostenible como factor diferencial en la reconversión industrial de las curtiembres en el barrio San Benito, Bogotá, Colombia. Motivación escolar como factor relacionado con el rendimiento académico en estudiantes en extraedad en la Institución Educativa Distrital República de México, sede B, jornada mañana. La realidad de los objetos artificiales. Performance en nuestro diario vivir. ¿Es necesario la modificación del lugar para satisfacer las necesidades del ser humano? ¿Es necesario hacer modificaciones al espacio natural para generar cultura? La arquitectura como síntesis entre los objetos con propósito o sin él. La creación de los objetos y sus impactos en el mundo. ¿Cuáles son los determinantes de las brechas de competencia laboral en el departamento de Cundinamarca, Colombia? Buenas prácticas de habitabilidad. Reconocimiento de la arquitectura doméstica tradicional en Colombia como una pauta de identidad para el diseño de nuevas viviendas. Validación de un instrumento para evaluar la procrastinación académica. Escala de medición de la soledad BATAN. Contraste entre el instrumento para medir la resiliencia en adultos jóvenes de Colombia (CLANP) con CD-RISC 10. Finlandia y naturaleza: país modelo en ratificación de normas y tratados para la protección de los derechos de la naturaleza. EJE TEMÁTICO III: GESTIÓN Y TECNOLOGÍA AL SERVICIO DE LA SOCIEDAD Aplicación de una tecnología limpia desde el diseño resiliente: simulación de un módulo básico de vivienda social en la ciudad de Tunja, Colombia. Recorrido virtual de la Universidad Católica de Colombia Sede Claustro para la inducción de estudiantes y docentes. Evaluación de eficiencia de un prototipo de un sistema de atrapanieblas tipo NRP 3.0 para la vereda Gaunza Arriba, municipio de Guateque, departamento de Boyacá, Colombia. Sistema de Información para la Coordinación de Trabajos de Grado del Programa de Ingeniería de Sistemas de la Universidad Católica de Colombia (SIGETG). Estrategias de sostenibilidad para la reducción de la huella hídrica en la vivienda de la Costa Caribe. Sistema de evaluación de resultados de aprendizaje de la Facultad de Psicología de la Universidad Católica de Colombia. Identificación de tendencias en la implementación de DevOps a partir de una revisión sistemática. Desarrollo de un algoritmo de trading para operar el mercado de divisas a través de ondas de Elliott y números de Fibonacci. Los derechos humanos en el espacio de la inteligencia artificial. Construcción de paz a través del ciberactivismo en redes sociales de cuatro organizaciones juveniles de Bogotá. Las redes sociales digitales como herramienta educativa: una propuesta de investigación-innovación. Videojuego de realidad virtual sobre la extracción y el tráfico ilegal de la fauna silvestre en Colombia. Arquitectura de la información de la plataforma de inteligencia artificial para el estudio neurocognitivo y el apoyo a la salud mental. Inmersión sobre la innovación: perspectivas sobre el derecho al trabajo y la inteligencia artificial en el servicio de justicia. El ciberterrorismo en la legislación colombiana: un análisis desde la criminología. Modelo de fabricación digital de diseño sostenible para vivienda social. Uso de los videojuegos en el campo educativo: ventajas y desventajas. Resolución electrónica de controversias en procesos civiles de mínima cuantía en Colombia. Estrategia de evaluación y promoción de la salud mental en el contexto universitario. Caracterización de técnicas y herramientas de inteligencia artificial utilizadas para el perfilamiento de clientes por las mipymes en Colombia. Transformar el casco urbano del municipio de Líbano, departamento del Tolima, Colombia: un proyecto parque industrial para el intercambio de saberes y revitalización ambiental. Aplicación tecnológica en agricultura urbana para promover la seguridad alimentaria en poblaciones vulnerables. CONCLUSIONE