Potent and selective inhibitors for M32 metallocarboxypeptidases identified from high-throughput screening of anti-kinetoplastid chemical boxes

Enzymes of the M32 family are Zn-dependent metallocarboxypeptidases (MCPs) widely distributed among prokaryotic organisms and just a few eukaryotes including Trypanosoma brucei and Trypanosoma cruzi, the causative agents of sleeping sickness and Chagas disease, respectively. These enzymes are absent in humans and several functions have been proposed for trypanosomatid M32 MCPs. However, no synthetic inhibitors have been reported so far for these enzymes. Here, we present the identification of a set of inhibitors for TcMCP-1 and TbMCP-1 (two trypanosomatid M32 enzymes sharing 71% protein sequence identity) from the GlaxoSmithKline HAT and CHAGAS chemical boxes; two collections grouping 404 compounds with high antiparasitic potency, drug-likeness, structural diversity and scientific novelty. For this purpose, we adapted continuous fluorescent enzymatic assays to a medium-throughput format and carried out the screening of both collections, followed by the construction of dose-response curves for the most promising hits. As a result, 30 micromolar-range inhibitors were discovered for one or both enzymes. The best hit, TCMDC-143620, showed sub-micromolar affinity for TcMCP-1 in the low micromolar range and was inactive against angiotensin I-converting enzyme (ACE), a potential mammalian off-target structurally related to M32 MCPs. This is the first inhibitor reported for this family of MCPs and considering its potency and specificity, TCMDC-143620 seems to be a promissory starting point to develop more specific and potent chemical tools targeting M32 MCPs from trypanosomatid parasites.Fil: Salas Sarduy, Emir. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Urán Landaburu, Héctor Lionel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Carmona, Adriana K.. Universidade Federal de Sao Paulo; BrasilFil: Cazzulo, Juan Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Agüero, Fernan Gonzalo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Alvarez, Vanina Eder. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Niemirowicz, Gabriela Teresa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; Argentin

Metody biotechnologiczne w utrzymaniu i ocenie zasobow genowych

Biotechnologia roślin wykorzystuje dla swoich celów techniki kultur tkankowych i biologii molekularnej. Techniki te są użyteczne w ochronie i ocenie zasobów genowych. Techniki kultur tkankowych zastosowano do mnożenia i utrzymywania materiałów kolekcyjnych, szczególnie dla gatunków rozmnażających się wegetatywnie, takich jak: Solanum, Ipomea lub Coffea. O ile to jest możliwe, rozmnożone in vitro rośliny, przechowywane są w warunkach spowolniających wzrost (obniżona temperatura i intensywność światła), co pozwala na przechowywanie pojemników z roślinami do 2 lat bez potrzeby pasażowania. W miarę rozwoju technik związanych z izolacją, oczyszczaniem, klonowaniem, manipulowaniem i charakterystyką DNA coraz częściej przechowuje się wybrane fragmenty, a nawet całe biblioteki DNA (cDNA). W takiej formie mogą podlegać wymianie między instytucjami na całym świecie. Do charakterystyki różnorodności biologicznej w kolekcjach można wykorzystywać markery molekularne. Polimorfizm DNA pozwala na charakterystykę struktury populacji, na ujawnianie duplikatów, na sprawdzanie czystości próby czy też na szukanie prób z odpowiednimi genami. Jednak nie każda metoda molekularna jest jednakowo przydatna do charakterystyki roślin. Podejmując decyzję o zastosowaniu metody (RFLP, RAPD, AFLP, SSR) trzeba odpowiedzieć na pytania: a) czy uzyskamy odpowiedni polimorfizm? b) czy metoda jest powtarzalna? c) jak można przechowywać uzyskane w trakcie analiz dane? d) jakie są koszty? W pracy przedstawiono próbę oceny aktualnie stosowanych metod pod kątem postawionych pytań.Plant biotechnology employs tissue culture and molecular biology techniques which prove to be useful for maintaining and estimating genetic resources. The tissue culture technique has been applied in plant collection propagation and maintenance, particularly for vegetatively propagated crops, such as Solanum, Ipomea or Coffea. If it is possible, plant material is stored in the conditions slowing down its growth (lower temperature and diffuse light) so that the storage time can be prolonged up to 2 years and there is no need to refresh the medium. Another type of storage which is becoming more and more popular consists of isolation, purification, cloning, manipulation and identification of DNA. Selected fragments or even whole DNA libraries (cDNA) can easily be stored and then used for exchange between different genetic resource institutions all over the world. In order to characterise germplasm diversity, it is possible to use molecular markers. Molecular techniques implementing DNA polymorphism allow to characterise the population structure, reveal duplicates, check sample homogeneity and identify the sample with required gene. However, not every molecular method is equally suitable for germplasm characterisation. In order to make the proper choice among the recently applied methods: RFLP, RAPD, AFLP or SSR, it is necessary to answer the following questions: - will the polymorphism level be adequate? - is the method reproducible? - how can we store and use the data obtained? - what are the costs? The paper makes an attempt to evaluate the most common methods with respect to these qualities

Progress in transformation of vegetable crops

Pierwsze transgeniczne rośliny warzywne zostały zarejestrowane w USA w 1994 roku. Pierwszą odmianę transgeniczną otrzymano dla pomidora, który aż do dziś pozostał najczęściej wymienianym obiektem studiów nad transgenezą roślin warzywnych. W USA zaakceptowano do uprawy odmiany trzech gatunków roślin warzywnych (pomidor, cykoria i dynia zwyczajna), podczas gdy w krajach Unii Europejskiej nie dopuszczono żadnej odmiany. W krajach Unii Europejskiej prowadzi się doświadczenia porównawcze z odmianami genetycznie modyfikowanymi (GM) 12 gatunków warzyw. Na całym świecie otrzymuje się GM rośliny warzywne i wyniki są porównywalne do innych gatunków roślin uprawnych. Najnowsze osiągnięcia to: wprowadzenie dużego docinka DNA (150 kb) do pomidora i zwiększenie tolerancji na herbicydy oraz dwa patogeny u marchwi. Podobnie jak u innych gatunków roślin uprawnych, w odniesieniu do ochrony środowiska, wykazano, że transgeny z dyni zwyczajnej mogą być przeniesione do dzikich roślin należących do tego samego gatunku.Transgenic vegetable crops were commercialised for the first time in the United States in 1994. The first transgenic cultivar was tomato, which has remained most frequent subject of study for transgenesis until now. In the US there have been three crops approved for production so far (tomato, chicory and summer squash), while the EU has not allowed any. In Europe 12 species are reported to have developed genetically modified varieties which are the subject of experiments. Attempts to obtain the GM vegetables have been made all over the world and the results are comparable to other crops. Among the latest achievements are: introduction of high molecular weight DNA (150 kb) to tomato and increase of tolerance to herbicides an two pathogens in carrot. As regards the environment safety research it was indicated that, similarly to some other crops, the transgenes from summer squash can be transferred to their wild relatives

Nanocarriers as modern transport media in drug delivery systems

W systemie kontrolowanego dostarczania leków na poziomie nanocząstek (NP) wykorzystuje się różne ugrupowania, w tym polimery, materiały węglowe oraz nanocząstki magnetyczne. Wymienione związki, występują w postaci prostego nośnika lub stanowią otoczkę typu core - shell, np. na rdzeniu magnetycznym. Taka modyfikacja pozwala na kontrolowany transport w miejsce docelowe, a także obrazowanie zachodzących w tkance procesów desorpcji leku. W niniejszym artykule zostanie przedstawiona synteza nośników leków, funkcjonalizacja ich powierzchni oraz sposoby immobilizacji związków aktywnych na ich powierzchni ze szczególnym uwzględnieniem materiałów magnetycznych.In drug delivery systems there are many different groups used at the level of nanoparticles (NP), including polymers, carbon materials and magnetic nanoparticles. The above-mentioned compounds occur in the form of a simple carrier or make a complex core - shell system, e.g. on a magnetic core. This modification allows for a controlled drug delivery to a target site as well as imaging the celllevel drug desorption processes. This paper presents the process of synthesising the drug carriers, functionalising their surfaces and the methods for immobilising active substances on their surface with special emphasis given to magnetic materials

Genetic analysis of selected tomato [Lycopersicon esculentum Mill.] traits in crosses between cultivated lines and the nor mutant

The aim of the study was to investigate the delayed ripening caused by the nor gene and its possible interaction with selected traits observed in two combinations, namely, Dw₄ x nor and C36 x nor. The lines Dw₄ and C36 differed from each other in the majority of examined characters. There was no significant effect of reciprocal crosses on these characters (total yield, number of fruits, fruit weight, locule number, earliness and fruit shelf life). In Dw₄ x nor fruit weight was inherited with incomplete dominance of small fruit, while in C36 x nor the inheritance proved to be intermediate. This important statement made it possible to distinguish the hybrids characterised by fruit weight intermediate in relation to the parental forms. The experiments attested to the high significance of additive effects for fruit weight, periods from sowing to ripening and from flowering to ripening in both combinations and for locule number in Dw₄ x nor. It was also found that the nor gene slightly delayed the onset of fruit ripening but did not affect such traits as total yield, number and weight of fruits, locule number and period from sowing to flowering. In its homozygous state the nor gene totally inhibited fruit ripening. However, as a heterozygote it revealed an intermediate action, slowing down fruit ripening and prolonging shelf life 2-3 times as compared with standard tomato. The expression of the nor gene was also found to be dependent on the genetic background. Line C36 positively influenced the flavour and firmness of hybrid fruits, while Dw₄ had a negative effect on fruit quality

Magnetic nanoparticles as separators of nucleic acids

Separacja i oczyszczanie kwasów nukleinowych jest podstawowym etapem większości procedur i technik stosowanych w biologii molekularnej. Istnieje wiele metod izolacji DNA, w wyniku których otrzymuje się DNA biologicznie aktywny, chemicznie stabilny oraz wolny od RNA i białek. Nanocząstki magnetyczne z rdzeniem Fe3O4 pokryte otoczką aminosilanową, zostały zsyntetyzowane celem oceny ich przydatności w zakresie separacji makromolekuł (DNA). Zastosowanie nanocząstek do izolacji kwasów nukleinowych może stanowić podstawę do ustalenia nowych standardów diagnostycznych w biologii molekularnej.The separation and purification of nucleic acids is an essential step in most of the procedures and techniques used in molecular biology. There are many procedures describing the method of DNA isolation, which result in obtaining a RNA-free DNA, proteins and other compounds that may interfere in subsequent analyzes. Magnetic nanoparticles coated by aminosilanes, were synthesized in order to assess their suitability for the separation of macromolecules (DNA). The use of nanoparticles for the isolation of nucleic acids may provide the basis for setting new standards for diagnostic molecular biology