Synthetic biology: Novel approaches for microbiology

In the past twenty years, molecular genetics has created powerful tools for genetic manipulation of living organisms. Whole genome sequencing has provided necessary information to assess knowledge on gene function and protein networks. In addition, new tools permit to modify organisms to perform desired tasks. Gene function analysis is speed up by novel approaches that couple both high throughput data generation and mining. Synthetic biology is an emerging field that uses tools for generating novel gene networks, whole genome synthesis and engineering. New applications in biotechnological, pharmaceutical and biomedical research are envisioned for synthetic biology. In recent years these new strategies have opened up the possibilities to study gene and genome editing, creation of novel tools for functional studies in virus, parasites and pathogenic bacteria. There is also the possibility to re-design organisms to generate vaccine subunits or produce new pharmaceuticals to combat multi-drug resistant pathogens. In this review we provide our opinion on the applicability of synthetic biology strategies for functional studies of pathogenic organisms and some applications such as genome editing and gene network studies to further comprehend virulence factors and determinants in pathogenic organisms. We also discuss what we consider important ethical issues for this field of molecular biology, especially for potential misuse of the new technologies. [Int Microbiol 2015; 18(2):71-84]Keywords: synthetic biology · genetic engineering · genomics · pathogenesis · bioethics · artificial cells · astrobiolog

5to. Congreso Internacional de Ciencia, Tecnología e Innovación para la Sociedad. Memoria académica

El V Congreso Internacional de Ciencia, Tecnología e Innovación para la Sociedad, CITIS 2019, realizado del 6 al 8 de febrero de 2019 y organizado por la Universidad Politécnica Salesiana, ofreció a la comunidad académica nacional e internacional una plataforma de comunicación unificada, dirigida a cubrir los problemas teóricos y prácticos de mayor impacto en la sociedad moderna desde la ingeniería. En esta edición, dedicada a los 25 años de vida de la UPS, los ejes temáticos estuvieron relacionados con la aplicación de la ciencia, el desarrollo tecnológico y la innovación en cinco pilares fundamentales de nuestra sociedad: la industria, la movilidad, la sostenibilidad ambiental, la información y las telecomunicaciones. El comité científico estuvo conformado formado por 48 investigadores procedentes de diez países: España, Reino Unido, Italia, Bélgica, México, Venezuela, Colombia, Brasil, Estados Unidos y Ecuador. Fueron recibidas un centenar de contribuciones, de las cuales 39 fueron aprobadas en forma de ponencias y 15 en formato poster. Estas contribuciones fueron presentadas de forma oral ante toda la comunidad académica que se dio cita en el Congreso, quienes desde el aula magna, el auditorio y la sala de usos múltiples de la Universidad Politécnica Salesiana, cumplieron respetuosamente la responsabilidad de representar a toda la sociedad en la revisión, aceptación y validación del conocimiento nuevo que fue presentado en cada exposición por los investigadores. Paralelo a las sesiones técnicas, el Congreso contó con espacios de presentación de posters científicos y cinco workshops en temáticas de vanguardia que cautivaron la atención de nuestros docentes y estudiantes. También en el marco del evento se impartieron un total de ocho conferencias magistrales en temas tan actuales como la gestión del conocimiento en la universidad-ecosistema, los retos y oportunidades de la industria 4.0, los avances de la investigación básica y aplicada en mecatrónica para el estudio de robots de nueva generación, la optimización en ingeniería con técnicas multi-objetivo, el desarrollo de las redes avanzadas en Latinoamérica y los mundos, la contaminación del aire debido al tránsito vehicular, el radón y los riesgos que representa este gas radiactivo para la salud humana, entre otros

XVI International Congress of Control Electronics and Telecommunications: "Techno-scientific considerations for a post-pandemic world intensive in knowledge, innovation and sustainable local development"

Este título, sugestivo por los impactos durante la situación de la Covid 19 en el mundo, y que en Colombia lastimosamente han sido muy críticos, permiten asumir la obligada superación de tensiones sociales, políticas, y económicas; pero sobre todo científicas y tecnológicas. Inicialmente, esto supone la existencia de una capacidad de la sociedad colombiana por recuperar su estado inicial después de que haya cesado la perturbación a la que fue sometida por la catastrófica pandemia, y superar ese anterior estado de cosas ya que se encontraban -y aún se encuentran- muchos problemas locales mal resueltos, medianamente resueltos, y muchos sin resolver: es decir, habrá que rediseñar y fortalecer una probada resiliencia social existente - producto del prolongado conflicto social colombiano superado parcialmente por un proceso de paz exitoso - desde la tecnociencia local; como lo indicaba Markus Brunnermeier - economista alemán y catedrático de economía de la Universidad de Princeton- en su libro The Resilient Society…La cuestión no es preveerlo todo sino poder reaccionar…aprender a recuperarse rápido.This title, suggestive of the impacts during the Covid 19 situation in the world, and which have unfortunately been very critical in Colombia, allows us to assume the obligatory overcoming of social, political, and economic tensions; but above all scientific and technological. Initially, this supposes the existence of a capacity of Colombian society to recover its initial state after the disturbance to which it was subjected by the catastrophic pandemic has ceased, and to overcome that previous state of affairs since it was found -and still is find - many local problems poorly resolved, moderately resolved, and many unresolved: that is, an existing social resilience test will have to be redesigned and strengthened - product of the prolonged Colombian social conflict partially overcome by a successful peace process - from local technoscience; As Markus Brunnermeier - German economist and professor of economics at Princeton University - indicates in his book The Resilient Society...The question is not to foresee everything but to be able to react...learn to recover quickly.Bogot

Conceptos y definiciones de la vida y la muerte celular Conceptos y definiciones de la vida y la muerte celular

<span style="font-family: Times New Roman; font-size: small;"> </span><p class="Default" style="margin: 0cm 0cm 0pt;"><span style="font-size: 7.5pt;"><span style="font-family: Bookman Old Style;">En el presente trabajo se revisa la información científica sobre las definiciones y conceptos sobre la vida y la muerte celular. Se describen las características generales de la vida biológica y los seres vivos, así como de la muerte celular. Aunque se sabe <em>cómo </em>ocurre la vida y la muerte de las células aún no se tiene una definición precisa de <em>qué </em>es la vida y <em>qué </em>es la muerte biológica. Finalmente, derivado de los recientes avances en la genómica sintética, se concluye que es necesario actualizar los conceptos y definiciones sobre la vida y la muerte en la biología.</span></span></p><span style="font-family: Times New Roman; font-size: small;"> </span><br>In the present work scientific concepts and definitions about life and cell death are revised.General properties of biological life and live organisms as well as cellular death are described.Although it is known how life and death occur in cells, a convincing definition is stilllacking on what are biological life and death. Finally, the recent reported experiments onsynthetic genomics raise the importance to updating concepts and definitions of life anddeath in biology

Cell damage detection using Escherichia coli reporter plasmids: fluorescent and colorimetric assays

Bacterial reporter assays are powerful tools used to study the effect of different compounds that affect the physiology of cellular processes. Most bacterial reporters are luciferase based and can be monitored in real time. In the present study we designed and implemented two sets of Escherichia coli bacterial reporter assays, using a multicopy plasmid system. Each reporter strain was constructed using either green fluorescent protein or β-galactosidase (LacZ) proteins. The designed reporter strains are capable of responding in a specific manner to molecules that either oxidative stress, or membrane, protein, or DNA damage. In order to respond to the desired stimulus, promoter sequences from E. coli were used. These sequences correspond to the promoter of the major catalase (KatG) activated with cellular oxidative damage, the promoter of the β-hydroxydecanoyl-ACP dehydrase (FabA) which is activated with membrane perturbation, the promoter of DNA recombinase (RecA) which is activated by DNA lesions. For protein misfolding, the promoter of the heat-shock responsive chaperon (DnaK) was used. Our constructs displayed activation to damage from specific stimuli, and low response to nonspecific stimuli was detected. Our results suggest that these types of bacterial reporter strains can be used in semiquantitative (fluorometric) and qualitative (β-galactosidase activity) studies of different xenobiotic substances and pollutants.Los ensayos con periodistas bacterianos son potentes herramientas utilizadas para estudiar el efecto de diferentes compuestos que afectan la fisiología de los procesos celulares. La mayoría de los reporteros bacterianos están basados en luciferasa y pueden ser monitoreados en tiempo real. En el presente estudio hemos diseñado e implementado dos series de Escherichia coli bacteriana para reportar ensayos, utilizando un sistema de plásmido multicopia. Cada cepa informadora se construyó usando proteínas fluorescentes verdes o proteínas de β-galactosidasa (LacZ). Las cepas informadoras diseñadas son capaces de responder de una manera específica a las moléculas ya sea el estrés oxidativo, o membrana, proteína o daño del ADN. Con el fin de responder al estímulo deseado, se usaron secuencias promotoras de E. coli. Estas secuencias corresponden al promotor de la catalasa mayor (KatG) activada con daño oxidativo celular, el promotor de la deshidrasa β-hidroxidecanoil-ACP (FabA) que se activa con perturbación de membrana, el promotor de ADN recombinasa (RecA) que se activa por lesiones de ADN. Para el repliegue erróneo de proteínas, se utilizó el promotor del chaperón sensible al choque térmico (DnaK). Nuestros constructos mostraron la activación de daño de estímulos específicos, y la baja respuesta a los estímulos no específicos se detectó. Nuestros resultados sugieren que estos tipos de cepas de reportero bacteriano pueden ser utilizados en estudios semicuantitativos (fluorométricos) y cualitativos (actividad β-galactosidasa) de diferentes sustancias xenobióticas y contaminantes

Susceptibilidad a desinfectantes de Trichomonas vaginalis y Escherichia coli presentes en fómites experimentales

Las enfermedades infecciosas provocadas por microorganismos patógenos se pueden transmitir directa o indirectamente. El protozoario Trichomonas vaginalis y la bacteria Escherichia coli son patógenos para el ser humano que pueden ser trans - mitidos por fómites. Existe una gama de productos para desinfectar, pero no existe información sobre el efecto completo de su eficacia en forma comparativa sobre bacterias o tricomonas en interacción con diferentes tipos de materiales. En este trabajo, se analizó el efecto de algunos desinfectantes sobre la viabilidad de Escherichia coli cepa 055 y Trichomonas vaginalis cepa GT-21, depositadas sobre diferentes tipos de materiales. Se diseñó un sistema in vitro con fómites experi - mentales para estudiar el efecto sobre estos patógenos. Se encontró que las tricomonas permanecen viables hasta ocho horas, y las bacterias hasta 24 horas en madera, papel, tela y plástico. Sin embargo, ambos microorganismos sobreviven solamente entre 1 y 4 horas sobre vidrio o metal. Tanto las bacterias como las tricomonas son inhibidas por los desinfec - tantes probados, siendo los más efectivos el etanol a 70% y el producto comercial Lysol ®

Epigenética, más allá de la Genética Epigenética, más allá de la Genética

Epigenetics is the study of reversible inheritable changes in gene function that occur without a change in the sequence of nuclear DNA and is transmitted from one generation of cells or organisms to the next. The chemical modifications to DNA and its associated proteins help to determine the selective use of genes and influence cell fate. Epigenetic modifications of the genome are involved in regulating many cellular processes. These include embryonic development, X chromosome inactivation and genomic imprinting. Abnormal epigenetic modifications and control can cause disease, including cancer and autoimmune diseases. Identification of inheritable epigenetic patterns such as DNA methylation and histone acetylation has been proposed as a useful marker for the early detection and prognosis of diseases caused by epigenetic errors.<br>La epigenética es el estudio de los cambios heredables reversibles en la función de los genes que ocurren sin cambios en la secuencia de ADN. Las modificaciones químicas del ADN y sus proteínas asociadas determinan la expresión selectiva de genes y su influencia en el comportamiento de las células. Las modificaciones epigenéticas del genoma regulan muchos procesos celulares, tales como el desarrollo embrionario, la inactivación del cromosoma X, la impronta genómica y, la estabilidad de los cromosomas. La alteración de las modificaciones epigenéticas o la pérdida de su control, pueden causar enfermedades como el cáncer y contribuir al desarrollo de enfermedades autoinmunes. Por lo anterior, se ha propuesto que la identificación de los patrones epigenéticos heredables tales como la metilación del ADN y la acetilación de histonas sería una herramienta útil en el diagnóstico y pronóstico de las enfermedades causadas por errores epigenéticos