Microbial analysis by microencapsulation and its application to study proliferation heterogeneity

El interés hacia la producción de microcápsulas ha aumentado en los últimos años significativamente debido a la gran cantidad de aplicaciones potenciales en diversos campos tales como la bioquímica, biomedicina, farmacia, microbiología y ciencia medioambiental, entre otros (Martin-Banderas, Flores-Mosquera et al. 2005). Más concretamente, la bioencapsulación supone uno de los avances biotecnológicos más relevantes en los últimos veinte años. Este término engloba el desarrollo de tejidos o sustancias biológicamente activas en el interior de membranas semipermeables que protegen las estructuras biológicas de posibles agresiones externas. Así, en los últimos años la principal aplicabilidad de esta tecnología ha ido encaminada al tratamiento de una amplia variedad de enfermedades incluyendo la anemia, la hemofilia B, fallos en el hígado o el riñón, insuficiencias del sistema nervioso central y diabetes mellitus. De manera más reciente, las microcápsulas también se han usado como vehículo biodegradable para la proliferación de células madres así como su administración in vivo (Orive and Pedraz 2010). En este trabajo abordamos esta herramienta desde un punto de vista muy diferente . Así, vamos a usar la microencapsulación como herramienta para encapsular la levadura Saccharomyces cerevisiae y otros microorganismos con el fin de dar respuesta a algunas preguntas biológicas. Esta tesis se divide en tres partes: “Desarrollo de nuevas metodologías para el estudio de microorganismos”, “Análisis transcriptómico de la heterogeneidad en S. cerevisiae” y “Papel del envejecimiento replicativo en heterogeneidad de poblaciones” En la primera de ellas se describe el desarrollo de un protocolo de encapsulación fácilmente reproducible en laboratorios que permite la monitorización del crecimiento de microorganismos tanto por microscopía óptica como por citometría de flujo, para obtener información a nivel de población celular. Para ello hemos usado la tecnología Flow Focusing, patentada por Ingeniatrics Tecnologías, S.L. Usando esta tecnología se han realizado análisis genéticos y escrutinios tanto en levaduras (Gomez-Herreros, de Miguel-Jimenez et al. 2012), como en hongos filamentosos (Delgado-Ramos, Marcos et al. 2014). En la segunda parte se describen los resultados procedentes de un estudio transcriptómico de la heterogeneidad en una cepa silvestre de S.cerevisiae mediante microencapsulación como herramienta para detectar diferentes poblaciones según su nivel proliferativo y citometría de flujo para seleccionar las poblaciones de interés. Los resultados de este análisis transcriptómico indican que una población clonal, aun siendo genéticamente homogénea, es heterogénea en el modo en que la información genética es expresada y nos ha permitido proponer varios mecanismos que podrían explicar la existencia de subpoblaciones con diferentes tasas proliferativas dentro de una población isogénica (Garcia-Martinez, Delgado-Ramos et al. 2016) Por último, en el capítulo final de esta tesis, se describen experimentos cuyos resultados conectan el envejecimiento replicativo con la heterogeneidad proliferativa de una población de células. En concreto, el envejecimiento apunta a ser la causa de la baja capacidad proliferativa en un pequeño porcentaje de la población. A su vez, se propone una posible conexión entre un importante regulador del ciclo celular, Whi5, con el envejecimiento en levaduras. Finalmente, se discute el impacto de nuestros resultados en el campo científico. Así, aunque la heterogeneidad entre células individuales es obvia en diferentes tejidos y organismos, vemos que también puede ser observada en poblaciones monoclonales de células que han sido cultivadas bajo idénticas condiciones (Pelkmans 2012). Sin embargo, existe una falta de conocimiento sobre el origen de esta variación . Esta heterogeneidad puede ser resultado de eventos estocásticos o puede ser mantenida de forma deliberada a través de procesos regulatorios. En este último caso, la heterogeneidad debería conferir alguna ventaja selectiva que beneficie a la población total (Yuan, Wulf et al. 2011). Nuestro trabajo ha revelado algunos de los mecanismos que provocan heterogeneidad proliferativa a nivel de población y que parecen ser heredados epigenéticamente de célula madre a célula hija. Para ello hemos usado una tecnología novedosa, que no solo ha contribuido al estudio de este campo sino al análisis microbiano en general

Estilos de socialización parental y tipos de motivación en estudiantes de secundaria de una institución educativa estatal de Huancayo – 2019.

RESUMEN Nuestra tesis de investigación titulado “Estilos de Socialización Parental y Tipos de Motivación en Estudiantes de Secundaria de una Institución Educativa Estatal de Huancayo – 2019.” y se trazó el problema general ¿Cuál es la relación que existe entre los estilos de socialización parental y los tipos de motivación en los estudiantes de secundaria de la Institución Educativa Estatal La Victoria de Huancayo - 2019? y tuvo como objetivo general establecer la relación entre los estilos de socialización parental y los tipos de motivación en los estudiantes de secundaria de la Institución Educativa Estatal La Victoria. Para lo cual realizamos un estudio de tipo no experimental – transversal, de nivel descriptivo y de diseño correlacional. Se llevó a cabo mediante un muestreo aleatorio simple que estuvo conformado por 168 estudiantes de la institución educativa estatal la Victoria. La técnica empleada fue la encuesta a través de la aplicación del Cuestionario para el estudio de Estilos de socialización parental y tipos de motivación en los estudiantes, para esta investigación el instrumento fue validado por juicio de expertos y se halló la confiabilidad estadística por medio del Alfa de Cronbach. Para el análisis de datos se utilizó el Paquete Estadístico de las Ciencias Sociales (SPSS V22) y la estadística descriptiva. Se establece que existe una relación directa y significativa entre los estilos de socialización parental y los tipos de motivación en los estudiantes de secundaria de la Institución Educativa Estatal La Victoria de Huancayo. Se determinó que hay una relación directa y significativa entre la variable estilos de socialización parental y las dimensiones de motivación de afiliación, poder y logro. Como recomendación del mismo se sugiere la capacitación previa de los usuarios mediante talleres, charlas y programas para mejorar los estilos de socialización parental y tipos de motivación, así mismo se propone utilizar nuestra investigación actual como referencia para futuras investigaciones en base a los resultados adquiridos. Palabras Claves: Estilos de socialización parental, tipos de motivación.Tesi

Flow Cytometry of Microencapsulated Colonies for Genetics Analysis of Filamentous Fungi

The analysis of filamentous fungi by flow cytometry has been impossible to date due to their filamentous nature and size. In this work, we have developed a method that combines single-spore microencapsulation and large-particle flow cytometry as a powerful alternative for the genetic analysis of filamentous fungi. Individual spores were embedded in monodisperse alginate microparticles and incubated in the appropriate conditions. Growth could be monitored by light or fluorescent microscopy and Complex Object Parametric Analyzer and Sorter large-particle flow cytometry. Microencapsulated Trichoderma and Aspergillus spores could germinate and grow inside the alginate capsules. Growth tests revealed that auxotrophic mutants required the appropriate nutrients and that pyrithiamine and glufosinate halted fungal growth of sensitive but not resistant strains. We used an Aspergillus nidulans, thermosensitive mutant in the cell-cycle regulator gene nimXCDK1 as proof-of-concept to the detection and identification of genetic phenotypes. Sorting of the microparticles containing the clonal fungal mycelia proved the power of this method to perform positive and/or negative selection during genetic screenings

Abordagem ciência-tecnologia-inovação-sociedade dos profissionais de saúde no combate aos hábitos tóxicos

Introduction: the science-technology-innovation-society approach is a new reflection on the interrelationship and impact of science, technology and innovation in the social and humanistic context from a multidisciplinary perspective.Objective: to design an action policy that favors the science-technology-innovation-society approach of health professionals in the fight against toxic habits. Method: a pedagogical study was developed at the Universidad de Ciencias Médicas de Guantánamo in 2009 with empirical, theoretical and mathematical-statistical methods. The components, relationships and essential qualities of the system of actions that favor the appropriate science-technology-innovation-society approach were configured through modeling, identifying the scientific problem on how to contribute to making this approach viable in the fight against toxic habits.Results: the derivations described in this article suggested the understanding, by the study sample, of the need for the science-technology-innovation-society approach as a scientific-methodological tool to fight against toxic habits, perceiving changes in traditional cognitive and procedural points of view, and the attitude about the subject for a refreshing look with an effective response from the health and educational sciences to a social problem in the country. Conclusions: a policy of actions is offered, which enables the articulation of the science-technology-innovation-society approach, from an integrating perspective of scientific action with education, to the fight against toxic habits.Introducción: el enfoque ciencia-tecnología-innovación-sociedad es una nueva reflexión acerca de la interrelación y el impacto de la ciencia, la tecnología y la innovación en el contexto social y humanista desde una perspectiva multidisciplinaria. Objetivo: diseñar una política de acciones que favorezca el enfoque ciencia-tecnología-innovación-sociedad de los profesionales de salud en la lucha contra los hábitos tóxicos. Método: se desarrolló un estudio pedagógico en la Universidad de Ciencias Médicas de Guantánamo en el año 2009 con métodos empíricos, teóricos y matemáticos-estadísticos. Mediante la modelación se configuraron los componentes, relaciones y cualidades esenciales del sistema de acciones que favorezcan el adecuado enfoque ciencia-tecnología- innovación-sociedad, identificándose el problema científico en cómo contribuir a viabilizar este enfoque en la lucha contra los hábitos tóxicos. Resultados: las derivaciones descritas en este artículo sugirieron la comprensión por la muestra del estudio sobre lo necesario del enfoque ciencia-tecnología-innovación-sociedad como herramienta científica-metodológica para la lucha contra los hábitos tóxicos, percibiéndose cambios en los tradicionales puntos de vistas cognoscitivos y procedimentales, y la actitud acerca del tema por una mirada renovadora con respuesta eficaz desde las ciencias de la salud y las educativas a un problemas social en el país. Conclusiones: se ofrece una política de acciones a la lucha contra los hábitos tóxicos, que posibilita la articulación del enfoque ciencia-tecnología-innovación-sociedad, desde una perspectiva integradora del accionar científico con el educativo.Introdução: a abordagem ciência-tecnologia-inovação-sociedade é uma nova reflexão sobre a inter-relação e impacto da ciência, tecnologia e inovação, numa perspectiva multidisciplinar, no contexto social e humanístico.Objetivo: desenhar uma política de ação que favoreça a abordagem ciência-tecnologia-inovação-sociedade dos profissionais de saúde no combate aos hábitos tóxicos. Método: estudo pedagógico desenvolvido na Universidad de Ciencias Médicas de Guantánamo em 2009 com métodos empíricos, teóricos e matemático-estatísticos. Por meio da modelagem, foram configurados os componentes, relações e qualidades essenciais do sistema de ações que favorecem a adequada abordagem ciência-tecnologia-inovação-sociedade, identificando o problema científico de como contribuir para viabilizar essa abordagem no combate aos hábitos tóxicos. Resultados: as derivações descritas neste artigo sugeriram a compreensão pela amostra do estudo da necessidade da abordagem ciência-tecnologia-inovação-sociedade como ferramenta científico-metodológica de combate aos hábitos tóxicos, percebendo mudanças nos pontos de vista tradicionais. procedimental e de atitude sobre o assunto para um olhar renovador com uma resposta efetiva das ciências da saúde e da educação a um problema social do país. Conclusões: oferece-se uma política de ações, que possibilita a articulação da abordagem ciência-tecnologia-inovação-sociedade, numa perspectiva integradora da ação científica com a educação, ao combate aos hábitos tóxicos

TFIIS is required for the balanced expression of the genes encoding ribosomal components under transcriptional stress

Transcription factor IIS (TFIIS) stimulates RNA cleavage by RNA polymerase II by allowing backtracked enzymes to resume transcription elongation. Yeast cells do not require TFIIS for viability, unless they suffer severe transcriptional stress due to NTP-depleting drugs like 6-azauracil or mycophenolic acid. In order to broaden our knowledge on the role of TFIIS under transcriptional stress, we carried out a genetic screening for suppressors of TFIIS-lacking cells’ sensitivity to 6-azauracil and mycophenolic acid. Five suppressors were identified, four of which were related to the transcriptional regulation of those genes encoding ribosomal components [rRNAs and ribosomal proteins (RP)], including global regulator SFP1. This led us to discover that RNA polymerase II is hypersensitive to the absence of TFIIS under NTP scarcity conditions when transcribing RP genes. The absence of Sfp1 led to a profound alteration of the transcriptional response to NTP-depletion, thus allowing the expression of RP genes to resist these stressful conditions in the absence of TFIIS. We discuss the effect of transcriptional stress on ribosome biogenesis and propose that TFIIS contributes to prevent a transcriptional imbalance between rDNA and RP genes.España Ministerio de Economía y competitividad BFU2007-67575-C03-02España Ministerio de Economía y competitividad BFU-2010-21975-C03-03Andalucía, Junta de Andalucía P07-CVI-02623Andalucía, Junta de Andalucía P08-CVI-035

The db/db Mouse : a Useful Model for the Study of Diabetic Retinal Neurodegeneration

Background: To characterize the sequential events that are taking place in retinal neurodegeneration in a murine model of spontaneous type 2 diabetes (db/db mouse). Methods: C57BLKsJ-db/db mice were used as spontaneous type 2 diabetic animal model, and C57BLKsJ-db/+ mice served as the control group. To assess the chronological sequence of the abnormalities the analysis was performed at different ages (8, 16 and 24 weeks). The retinas were evaluated in terms of morphological and functional abnormalities [electroretinography (ERG)]. Histological markers of neurodegeneration (glial activation and apoptosis) were evaluated by immunohistochemistry. In addition glutamate levels and glutamate/aspartate transporter (GLAST) expression were assessed. Furthermore, to define gene expression changes associated with early diabetic retinopathy a transcriptome analyses was performed at 8 week. Furthermore, an additional interventional study to lower blood glucose levels was performed. Results: Glial activation was higher in diabetic than in non diabetic mice in all the stages (p<0.01). In addition, a progressive loss of ganglion cells and a significant reduction of neuroretinal thickness were also observed in diabetic mice. All these histological hallmarks of neurodegeneration were less pronounced at week 8 than at week 16 and 24. Significant ERG abnormalities were present in diabetic mice at weeks 16 and 24 but not at week 8. Moreover, we observed a progressive accumulation of glutamate in diabetic mice associated with an early downregulation of GLAST. Morphological and ERG abnormalities were abrogated by lowering blood glucose levels. Finally, a dysregulation of several genes related to neurotransmission and oxidative stress such as UCP2 were found at week 8. Conclusions: Our results suggest that db/db mouse reproduce the features of the neurodegenerative process that occurs in the human diabetic eye. Therefore, it seems an appropriate model for investigating the underlying mechanisms of diabetes-induced retinal neurodegeneration and for testing neuroprotective drugs

One step back before moving forward: regulation of transcription elongation by arrest and backtracking

RNA polymerase II backtracking is a well-known phenomenon, but its involvement in gene regulation is yet to be addressed. Structural studies into the backtracked complex, new reactivation mechanisms and genome-wide approaches are shedding some light on this interesting aspect of gene transcription. In this review, we briefly summarise these new findings, comment about some results recently obtained in our laboratory, and propose a new model for the influence of the chromatin context on RNA polymerase II backtracking.Ministerio de Economía y Competitividad de España. BFU2007-67575-C03-02 y BFU-2010-21975-C03-03Junta de Andalucía. P07-CVI-02623 y P08-CVI-0350

The cellular growth rate controls overall mRNA turnover, and modulates either transcription or degradation rates of particular gene regulons

We analyzed 80 different genomic experiments, and found a positive correlation between both RNA polymerase II transcription and mRNA degradation with growth rates in yeast. Thus, in spite of the marked variation in mRNA turnover, the total mRNA concentration remained approximately constant. Some genes, however, regulated their mRNA concentration by uncoupling mRNA stability from the transcription rate. Ribosome-related genes modulated their transcription rates to increase mRNA levels under fast growth. In contrast, mitochondria-related and stress-induced genes lowered mRNA levels by reducing mRNA stability or the transcription rate, respectively. We also detected these regulations within the heterogeneity of a wild-type cell population growing in optimal conditions. The transcriptomic analysis of sorted microcolonies confirmed that the growth rate dictates alternative expression programs by modulating transcription and mRNA decay. The regulation of overall mRNA turnover keeps a constant ratio between mRNA decay and the dilution of [mRNA] caused by cellular growth. This regulation minimizes the indiscriminate transmission of mRNAs from mother to daughter cells, and favors the response capacity of the latter to physiological signals and environmental changes. We also conclude that, by uncoupling mRNA synthesis from decay, cells control the mRNA abundance of those gene regulons that characterize fast and slow growth

Characterization of pregnant women with venous thromboembolic disease attended at the General Teaching Hospital "Abel SantamaríaCuadrado".

Introducción: la enfermedad tromboembólica venosa constituye una de lascomplicacionesdelembarazo, que puede evolucionar tórpidamente y causar la muerte.Objetivo: caracterizar a las gestantes con enfermedad tromboembólica venosa atendidas en el Hospital General Docente “Abel Santamaría Cuadrado”.Métodos: se realizó un estudio observacional, descriptivo y transversal en gestantes atendidas en el Hospital General Docente “Abel Santamaría Cuadrado” entre mayo de 2018 y marzo de 2021. La muestra quedó conformada por 26 pacientes. Se empleó estadística descriptiva.Resultados:el 0,09 % de las 27 500 gestantes atendidas presentaronenfermedad tromboembólica venosa, conmayorincidenciaen el grupo etario de gestantes de 35 años o más (0,06 %). El 76,92 % desarrolló la enfermedad tromboembólica venosa durante elpuerperio, la mayor incidencia durante el puerperio se observó en pacientes sometidas a cesárea (80 %). El 57,69 % de las pacientes conenfermedad tromboembólica venosa durante la gestaciónpresentaronvárices en miembros inferiores y el 69,23 % refirieron antecedentes de trombosis venosa profunda. La enfermedad tromboembólica venosa fuecomún (57,69 %) en gestantes con un índice de masa corporal mayor de 28,6.Conclusiones: el tromboembolismo venoso presentó una baja incidencia, la cualfuemayor durante elpuerperio, se presentócomúnmente en esa etapa en aquellas que fuenecesariorealizarles cesárea.  En las gestantes con antecedentes de trombosis venosa profunda fuecomún la recurrencia. La enfermedad tromboembólica venosa fue más frecuente en gestantes conun índice de masa corporal elevado. Introduction: venous thromboembolic disease constitutes one of the complications of pregnancy, which can evolve torpidly and cause death.Objective: to characterize pregnant women with venous thromboembolic disease attended at the  "Abel SantamaríaCuadrado" General Teaching Hospital.Methods: an observational, descriptive and cross-sectional study was conducted in pregnant women attended at the "Abel SantamaríaCuadrado" General Teaching Hospital between May 2018 and March 2021. The sample consisted of 26 patients. Descriptive statistics were used.Results: 0,09 % of the 27,500 pregnant women attended presented venous thromboembolic disease, with a higher incidence in the age group of pregnant women aged 35 years or older (0,06 %). A total of 76,92% developed venous thromboembolic disease during the puerperium, with the highest incidence during the puerperium being observed in patients who underwent cesarean section (80%). Of the patients with venous thromboembolic disease during pregnancy, 57,69% presented varicose veins in the lower limbs and 69,23% reported a history of deep vein thrombosis. Venous thromboembolic disease was common (57,69 %) in pregnant women with a body mass index greater than 28,6.Conclusions: Venous thromboembolism presented a low incidence, which was higher during the puerperium, occurring commonly at that stage in those who had to undergo cesarean section.  In pregnant women with a history of deep vein thrombosis, recurrence was common. Venous thromboembolic disease was more frequent in pregnant women with a high body mass index