Functional and structural characterization of a novel isoamylase from ostreococcus tauri and role of the n-terminal domain

Background: The debranching starch enzymes, isoamylase 1 and 2 are well-conserved enzymes present in almost all the photosynthetic organisms. These enzymes are involved in the crystallization process of starch and are key components which remove misplaced α-1,6 ramifications on the final molecule. Aim: In this work, we performed a functional and structural study of a novel isoamylase from Ostreococcus tauri. Methods: We identified conserved amino acid residues possibly involved in catalysis. We also identified a region at the N-terminal end that resembles a Carbohydrate Binding Domain (CBM), which is more related to the family CBM48, but has no spatial conservation of the residues involved in carbohydrate binding. Results: The cloning, expression and biochemical characterization of this N-terminal region confirmed that it binds to polysaccharides, showing greater capacity for binding to amylopectin rather than total starch or amylose. Conclusion: This module could be a variant of the CBM48 family or it could be classified within a new CBM family.Fil: Hedin, Nicolas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos; ArgentinaFil: Barchiesi, Julieta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos; ArgentinaFil: Gomez Casati, Diego Fabian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos; ArgentinaFil: Busi, María Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos; Argentin

Functional demonstrations of starch binding domains present in Ostreococcus tauri starch synthases isoforms

Abstract Background: Starch‑binding domains are key modules present in several enzymes involved in polysaccharide metabolism. These non‑catalytic modules have already been described as essential for starch‑binding and the cata‑ lytic activity of starch synthase III from the higher plant Arabidopsis thaliana. In Ostreococcus tauri, a unicellular green alga of the Prasinophyceae family, there are three SSIII isoforms, known as Ostta SSIII‑A, SSIII‑B and SSIII‑C. Results: In this work, using in silico and in vitro characterization techniques, we have demonstrated that Ostta SSIII‑ A, SSIII‑B and SSIII‑C contain two, three and no starch‑binding domains, respectively. Additionally, our phylogenetic analysis has indicated that OsttaSSIII‑B, presenting three N‑terminal SBDs, is the isoform more closely related to higher plant SSIII. Furthermore, the sequence alignment and homology modeling data gathered showed that both the main 3‑D structures of all the modeled domains obtained and the main amino acid residues implicated in starch binding are well conserved in O. tauri SSIII starch‑binding domains. In addition, adsorption assays showed that OsttaSSIII‑A D2 and SSIII‑B D2 domains are the two that make the greatest contribution to amylose and amylopectin binding, while OsttaSSIII‑B D1 is also important for starch binding. Conclusions: The results presented here suggest that differences between OsttaSSIII‑A and SSIII‑B SBDs in the number of and binding of amino acid residues may produce differential affinities for each isoform to polysaccharides. Increasing the knowledge about SBDs may lead to their employment in biomedical and industrial applications. Keywords: Ostreococcus tauri, Starch‑binding domains, Starch synthase, Homology modeling, Adsorption assayFil: Barchiesi, Julieta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Rosario. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos (i); ArgentinaFil: Hedin, Nicolas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Rosario. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos (i); ArgentinaFil: Gomez Casati, Diego Fabian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Rosario. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos (i); ArgentinaFil: Ballicora, Miguel. Loyola University Chicago; Estados UnidosFil: Busi, María Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Rosario. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos (i); Argentin

CBM20CP, a novel functional protein of starch metabolism in green algae

Ostreococcus tauri is a marine picoalga, the smallest free-living eukaryotic and the simplest photosynthetic organism described to date, which has a single chloroplast and mitochondrion. The O. tauri genome codes for less than 8000 genes with low genetic redundancy, however, the pathway of starch metabolism would be conserved. This alga has all the enzymes that participate in the synthesis of starch in higher plants encoded in its genome, at least one ADPGlucose pyrophosphorylase (ADPGlc PPase), one GBSS, SSs I-III (SSI, II, and III), SBEI-II and ISA1- found. It is well known that SSIV regulates the number of starch granules in Arabidopsis and would also participate in the initiation of starch synthesis. The fact that O. tauri contains a single starch granule could be related to the lack of this enzyme. Moreover, we previously described the presence of three different isoforms of SSIII with a variable number of Starch binding domains (SBDs), suggesting that the synthesis and regulation of starch metabolism in this organism is highly complex. SBDsare a special subfamily of CBMs that bind to starch and have acquired the evolutionary advantage of being able to disrupt the surface of their substrate due to the presence of two binding sites. These domains have been classified into thirteen families, in special SBDs included in CBM20 family were first found in starch hydrolases, however, they are present in several amylolytic and non-amylolytic enzymes from plants, mammals, archaea, bacteria, and fungi. In general, CBM20 are attached also to a CD and many of them have regulatory functions and a moderate affinity to starch. Only few proteins from algae containing a CBM20 have been characterized, such a laforin homolog from the red algae Chondrus crispus and a the SAGA1 protein from C. reinhardtii, which is involved in shaping starch plates. Although the O.tauri genome is fully sequenced, there are still many genes and proteins to which no function was assigned. Here, we identify the OT_ostta06g01880 gene that encodes CBM20CP, a plastid protein which contains a central carbohydrate binding domain of the CBM20 family, a coiled coil domain at the C-terminus and lacks catalytic activity. We demonstrate that CBM20CP has the ability to bind starch, amylose and amylopectin with different affinities. Furthermore, this protein interacts with OsttaSSIII-B, increasing its binding to starch granules, its catalytic efficiency and promoting granule growth. The results allow us to postulate a regulatory role for CBM20CP in starch metabolism in green algae.Fil: Velázquez, María Belén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos; ArgentinaFil: Hedin, Nicolas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos; ArgentinaFil: Barchiesi, Julieta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos; ArgentinaFil: Gomez Casati, Diego Fabian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos; ArgentinaFil: Busi, María Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos; ArgentinaLVII SAIB Meeting; XVI SAMIGE MeetingCiudad Autónoma de Buenos AiresArgentinaSociedad Argentina de Investigación en Bioquímica y Biología MolecularAsociación Civil de Microbiología Genera

The PhoP/PhoQ System and Its Role in Serratia marcescens Pathogenesis

Serratia marcescens is able to invade, persist, and multiply inside nonphagocytic cells, residing in nonacidic, nondegradative, autophagosome-like vacuoles. In this work, we have examined the physiological role of the PhoP/PhoQ system and its function in the control of critical virulence phenotypes in S. marcescens. We have demonstrated the involvement of the PhoP/PhoQ system in the adaptation of this bacterium to growth on scarce environmental Mg2+, at acidic pH, and in the presence of polymyxin B. We have also shown that these environmental conditions constitute signals that activate the PhoP/PhoQ system. We have found that the two S. marcescens mgtE orthologs present a conserved PhoP-binding motif and demonstrated that mgtE1 expression is PhoP dependent, reinforcing the importance of PhoP control in magnesium homeostasis. Finally, we have demonstrated that phoP expression is activated intracellularly and that a phoP mutant strain is defective in survival inside epithelial cells. We have shown that the Serratia PhoP/PhoQ system is involved in prevention of the delivery to degradative/acidic compartments.Fil: Barchiesi, Julieta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Castelli, Maria Eugenia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Di Venanzio, Gisela Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Colombo, Maria Isabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos; ArgentinaFil: Garcia Vescovi, Eleonora. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentin

Starch Synthesis in Ostreococcus tauri: The Starch-Binding Domains of Starch Synthase III-B Are Essential for Catalytic Activity

Starch is the major energy storage carbohydrate in photosynthetic eukaryotes. Several enzymes are involved in building highly organized semi-crystalline starch granules, including starch-synthase III (SSIII), which is widely conserved in photosynthetic organisms. This enzyme catalyzes the extension of the α-1,4 glucan chain and plays a regulatory role in the synthesis of starch. Interestingly, unlike most plants, the unicellular green alga Ostreococcus tauri has three SSIII isoforms. In the present study, we describe the structure and function of OsttaSSIII-B, which has a similar modular organization to SSIII in higher plants, comprising three putative starch-binding domains (SBDs) at the N-terminal region and a C-terminal catalytic domain (CD). Purified recombinant OsttaSSIII-B displayed a high affinity toward branched polysaccharides such as glycogen and amylopectin, and to ADP-glucose. Lower catalytic activity was detected for the CD lacking the associated SBDs, suggesting that they are necessary for enzyme function. Moreover, analysis of enzyme kinetic and polysaccharide-binding parameters of site-directed mutants with modified conserved aromatic amino acid residues W122, Y124, F138, Y147, W279, and W304, belonging to the SBDs, revealed their importance for polysaccharide binding and SS activity. Our results suggest that OT_ostta13g01200 encodes a functional SSIII comprising three SBD domains that are critical for enzyme function

Nivel de conocimiento de los jóvenes adolescentes sobre los efectos del tabaco en su salud bucal

Fil: Molina, María Constanza. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Odontología; Argentina.Fil: Araujo, Giliana Valentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Odontología; Argentina.Fil: Nolasco, Ulises Bengamín. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Odontología; Argentina.Fil: Corigliani, Dolores. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Odontología; Argentina.Fil: Vargas Lloveras, María Justina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Odontología; Argentina.Fil: Barchiesi Ulloa, Luciana. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Odontología; Argentina.Fil: Don, Julieta. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Odontología. Cátedra Microbiología e Inmunología B; Argentina.Fil: Fontanetti, Pablo Alejandro. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Odontología. Departamento de Biología Bucal; Argentina.El tabaquismo es una enfermedad adictiva crónica que es una de las causas de muerte más prevenibles. Fumar conlleva impactos negativos en la salud en todos sus aspectos. A nivel bucal se ve afectada en su totalidad trayendo como resultado halitosis, abrasión en los dientes, caries dental, enfermedad periodontal, entre otras. OBJETIVO: determinar el nivel de conocimientos sobre el hábito de fumar relacionado con la salud bucal en jóvenes fumadores estudiantes de la FO y FAUD UNC durante el año 2021. MÉTODOS: se realizó un estudio observacional, transversal y descriptivo. La población elegida fueron estudiantes de 17 a 22 años de FO y FAUD UNC durante el año 2021. Se realizó una encuesta virtual a través de la plataforma "Google Forms" de manera anónima y con el consentimiento informado de los mismos. Los datos fueron procesados por estadística descriptiva mediante Excel. RESULTADOS: El promedio de las edades fue de 20,4 años. De ellos, el 57,3% son estudiantes de la Facultad de Odontología (UNC), el 35,4% estudia en la Facultad de Arquitectura, Urbanismo y Diseño (UNC) y el 7,3% restante estudia en otra facultad. El 39% de los jóvenes estudiantes consume tabaco y el restante no (61%). Las causas y/o motivos que llevaron a los jóvenes a comenzar a consumir tabaco fueron en un 76,7% curiosidad, otro 40% ansiedad y un 36,7% influencias o presión de amigos. Por otro lado, el 36,6% probó por primera vez un cigarrillo a los 15 años y el 30% comenzó a fumar como hábito a los 17 años. El 87% conoce las enfermedades que produce el consumo de tabaco en su salud bucal y el restante no (13%). Por otra parte, el 57% no ha padecido o padece ninguna enfermedad oral desde que comenzó a consumir tabaco, mientras que el 30% ha padecido o padece caries dental y el 17% ha padecido o padece gingivitis y/o periodontitis. Por último, la mayoría de los jóvenes (73,3%) estaría dispuesto a dejar de fumar. CONCLUSIÓN: Los resultados de esta investigación sugieren que los alumnos fumadores de ambas facultades conocen los daños y enfermedades que éste conlleva en su salud bucal y estarían dispuestos a dejar de fumar.https://revistas.unc.edu.ar/index.php/RevFacOdonto/issue/view/2446Fil: Molina, María Constanza. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Odontología; Argentina.Fil: Araujo, Giliana Valentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Odontología; Argentina.Fil: Nolasco, Ulises Bengamín. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Odontología; Argentina.Fil: Corigliani, Dolores. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Odontología; Argentina.Fil: Vargas Lloveras, María Justina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Odontología; Argentina.Fil: Barchiesi Ulloa, Luciana. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Odontología; Argentina.Fil: Don, Julieta. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Odontología. Cátedra Microbiología e Inmunología B; Argentina.Fil: Fontanetti, Pablo Alejandro. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Odontología. Departamento de Biología Bucal; Argentina.Otras Ciencias de la Salu

Biotecnología de algas

El término alga abarca un vasto y diverso grupo de eucariotas fotosintéticos. No existe una única definición aceptada para describirlas y una definición moderna de las mismas incluye a todos los eucariontes fotosintéticos sin tejidos ni órganos verdaderos. No provienen todas de un ancestro común, tratándose así de un grupo polifilético, que carece de uso en la clasificación científica taxonómica moderna, aunque sigue teniendo utilidad en la descripción de los ecosistemas acuáticos (Lee, 2008; Cock, Peters et al., 2011). La mayoría habita en ambientes acuáticos o muy húmedos. Sin embargo, es posible encontrarlas en casi todos los hábitats de la tierra, desde algas que crecen en la nieve, como otras que crecen sobre rocas formando parte de líquenes e incluso algas unicelulares que son encontradas en las arenas del desierto o manantiales termales.Fil: Barchiesi, Julieta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos; Argentin

Mitochondria and chloroplasts function in microalgae energy production

Microalgae are organisms that have the ability to perform photosynthesis, capturing CO2 from the atmosphere to produce different metabolites such as vitamins, sugars, lipids, among others, many of them with different biotechnological applications. Recently, these microorganisms have been widely studied due to their possible use to obtain clean energy. It has been postulated that the growth of microalgae and the production of high-energy metabolites depend on the correct function of cellular organelles such as mitochondria and chloroplasts. Thus, the development of different genetic tools to improve the function of these organelles is of high scientific and technological interest. In this paper we review the recent advances in microalgae engineering and the role of cellular organelles in order to increase cell productivity and biomass

Applications of Bioinformatics to Plant Biotechnology

Bioinformatics encompasses many tools and techniques that today are essential for all areas of research in the biological sciences. New databases with a wealth of information about genomes, proteins, metabolites, and metabolic pathways appear almost daily. Particularly for scientists who carry out research in plant biology, the amount of information has multiplied exponentially due to the large number of databases available for many individual plant species. In this sense, bioinformatics together with next-generation sequencing and ‘omics’ approaches, can provide tools for plant breeding and the genetic engineering of plants. In addition, these technologies enable a better understanding of the processes and mechanisms that can lead to plants with increased tolerance to different abiotic stress conditions and resistance to pathogen attack, as well as the development of crop varieties with improved nutritional quality of seeds and fruits.Fil: Gomez Casati, Diego Fabian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos; ArgentinaFil: Busi, María Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos; ArgentinaFil: Barchiesi, Julieta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos; ArgentinaFil: Peralta, Diego Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos; ArgentinaFil: Hedin, Nicolas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos; ArgentinaFil: Bhadauria, V.. University of Saskatchewan; Canad