TFEA.ChIP: una herramienta para analizar el enriquecimiento de factores de transcripción aprovechando datos de ChIP-seq

Trabajo de fin de máster en Bioinformática y Biología ComputacionalLa identificación de factores de transcripción (FT) responsables de la co-regulación de un conjunto de genes es un problema común en transcriptómica. Con el desarrollo de TFEA.ChIP se busca ofrecer una herramienta para estimar y visualizar el enriquecimiento de FT en un grupo de genes diferencialmente expresados que tenga en cuenta las variaciones en el comportamiento de FTs entre diferentes tipos celulares y estímulos. Con ese fin, se han reunido experimentos de ChIP-seq del consorcio ENCODE y el repositiorio GEO Datasets, y, combinándolos con información de sitios sensibles a DNasa y regiones enhancer, se ha generado una base de datos relacionando FTs con los genes con los que regula en cada experimento de ChIP-seq. En su estado actual, TFEA.ChIP incluye 1154 ChiP-Seqs en células humanas, abarcando 333 FTs diferentes. TFEA.ChIP acepta como entrata (input) tanto grupos de genes diferencialmente expresados como listas que incluyan todo el transcriptoma ordenado por la magnitud de la variación en la expresión entre las condiciones comparadas. A partir de esta entrada calcula una puntuación de enriquecimiento para cada uno de los experimentos almacenados en la base de datos interna. La validación de TFEA.ChIP usando una amplia variedad de conjuntos de genes que representan firmas moleculares revisadas para distintos estados y procesos biológicos, indica que el programa identifica los FTs relevantes entre los 10 primeros candidatos en 38 de 49 ocasiones, y entre los 5% mejores en 45 de 49, alcanzando como predictor un área bajo la curva de 0,89. Además, mediante el análisis detallado de conjuntos de datos de RNA-seq, se ilustra que el uso de métodos basados en datos de ChIP-seq en vez de matrices de peso posicionales permite expandir el análisis de enriquecimiento de FT para incluír modificadores de cromatina y co-factores que carecen de dominio de unión a ADN, además de proporcionar un contexto biológico para inferir el comportamiento de FT dependiente de las condiciones de estímulo o del tejido. Para facilitar su integración en protocolos de análisis transcriptómicos, así como permitir la expansión y personalización de la base de datos relacionando FTs con genes de forma sencilla, se ha implementado TFEA.ChIP como paquete de R. Además, para hacer la herramienta accesible a un mayor número de investigadores, también se ha desarrollado una aplicación web que ejecuta el paquete desde el servidor, permitiendo así realizar análisis exploratorios de forma sencilla a través de una interfaz gráfica. TFEA.ChIP está disponible en Bioconductor, GitHub y como aplicación web. Está disponible también una versión preliminar del artículo describiendo TFEA.ChIP en bioRxiv.The identification of transcription factors (TF) responsible for the co-regulation of an specific set of genes is a common problem in transcriptomics. With the development of TFEA.ChIP we aim to provide a tool to estimate and visualize TF enrichment in a set of differentially expressed genes that takes into account the wide variation in TFâAZs behavior across different cell types and stimuli. To that end, we gathered ChIP-Seq experiments from the ENCODE Consortium and GEO Datasets, and used data from Dnase Hypersensitive Sites across cell lines and enhancer location to generate a database linking TFs with the genes they regulate in each ChIP-Seq experiment. In its current state, TFEA.ChIP includes 1154 ChIP-seq experiments in human cells, covering 333 transcription factors. TFEA.ChIP takes as input differentially expressed gene sets as well as lists including the whole transcriptome sorted by its expression change between conditions. Using this input TFEA.ChIP computes an enrichment score for each of the datasets in its internal database. TFEA.ChIP’s validation process, using a wide range of gene sets representing curated molecular signatures of different biological states and processes, indicates that the software identifies relevant TFs within the top 10 candidates in 38 out of 49 tested sets, and within the top 5% candidates in 45 out of 49, reaching an area under the curve of 0.89 as a predictor. In depth analysis of RNAseq datasets illustrates that the use of ChIP-Seq based methods instead of position weight matrices allows to expand the analysis of TF enrichment to include chromatin modifiers and co-factors that lack a DNA binding domain, in addition to provide a biological context to infer tissue and stimuli-dependent TF behavior. To facilitate its integration into transcriptome analysis pipelines and allow easy expansion and customization of the TF-gene database, we implemented TFEA.ChIP as an R package. In addition, to make it available to a wide range of researches, we have also developed a web application that runs the package from the server side and enables easy exploratory analysis through a graphic interface. TFEA.ChIP is available at Bioconductor, GitHub, and as a web application. A preprint version of the article describing TFEA.ChIP is also available at bioRxiv

Estudio de caso sobre condiciones de vida, inclusión social y cumplimiento de derechos humanos de la población LGBTI en el Ecuador

El estudio constituye el primer acercamiento que realiza el Instituto Nacional de Estadística y Censos conjuntamente con la Comisión de Transición para la Definición de la Institucionalidad Pública que garantice la Igualdad entre Hombres y Mujeres – CDT para caracterizar a la población LGBTI en el Ecuador. La metodología utilizada corresponde a un muestreo no probabilístico, a través del método bola de nieve en el cual se entrevistó a 2.805 personas de dieciocho años y más, en la zona urbana de las ciudades de Quito, Guayaquil, Portoviejo, Machala, Babahoyo, Ibarra, Santa Elena, Salinas, Libertad y Manta. Los resultados reflejan algunos aspectos relacionados con las condiciones de vida y la situación de discriminación, exclusión y violencia que ha experimentado la población LGBTI entrevistada

EducaFarma 9.0

Memoria ID-020 Ayudas de la Universidad de Salamanca para la innovación docente, curso 2020-2021

Educafarma 10.0

Memoria ID-030. Ayudas de la Universidad de Salamanca para la innovación docente, curso 2021-2022

Diseño estratégico de vanguardia

La integración del diseño con la vanguardia se observa natural, esto es, el diseño es una disciplina abductiva y la vanguardia persigue fines prospectivos, es decir, en ambos casos se trata de objetivos de posibilidad futura. De tal suerte, este libro, emanado de una parte de las ponencias rigurosamente arbitradas del Coloquio Internacional de Diseño 2016, está dividido en tres secciones o capítulos, a saber, el capítulo uno relacionado con la teoría y metodología para proyectos de diseño de vanguardia, el segundo sobre la tecnología, la innovación y la sostenibilidad de vanguardia de dichos proyectos, y finalmente el último capítulo, vinculado con la gestión estratégica de proyectos de vanguardia.La historia se forja de hechos e interpretaciones, de pasados construidos y de presentes en procesos constantes, estudiados en forma estricta por las ciencias. Por su parte, el futuro ostenta la posibilidad de ser indefinidamente planeado con base en las variopintas aproximaciones teóricas y empíricas que dan fundamento a este tipo de ciencia; éstas son denominadas prospectivas y sus bases vanguardias. Resulta importante señalar, que estas posibilidades sólo permiten tener una idea hipotética de lo que será la realidad y el mundo de vida de los seres vivos y su contexto, no obstante, se trata de la única manera racional que tiene el ser humano de prever ese futuro posible. Las distintas ciencias y disciplinas nos permiten construir históricamente estas posibilidades partiendo de datos, hechos, significados y un sinfín de informaciones que le dan cuerpo y sentido a tales posibilidades. En este sentido, la vanguardia, como base del conocimiento prospectivo, observa la necesidad de ser escrita, leída y discutida en los términos más estrictos con el fin de volver las predicciones más precisas. El diseño por su parte, es definido de manera sucinta como la disciplina proyectual estratégica y sistémica de la posibilidad, dirigida a procesos de significación utilitaria y simbólica para la comprensión –o interpretación– y modificación –o proyectación– de niveles de realidad (referentes y sujetos) desde diversos aparatos teóricos y empíricos –perspectivas disciplinarias–

Hypoxia classifier for transcriptome datasets

Molecular gene signatures are useful tools to characterize the physiological state of cell populations, but most have developed under a narrow range of conditions and cell types and are often restricted to a set of gene identities. Focusing on the transcriptional response to hypoxia, we aimed to generate widely applicable classifiers sourced from the results of a meta-analysis of 69 differential expression datasets which included 425 individual RNA-seq experiments from 33 different human cell types exposed to different degrees of hypoxia (0.1–5%O2) for 2–48 h. The resulting decision trees include both gene identities and quantitative boundaries, allowing for easy classification of individual samples without control or normoxic reference. Each tree is composed of 3–5 genes mostly drawn from a small set of just 8 genes (EGLN1, MIR210HG, NDRG1, ANKRD37, TCAF2, PFKFB3, BHLHE40, and MAFF). In spite of their simplicity, these classifiers achieve over 95% accuracy in cross validation and over 80% accuracy when applied to additional challenging datasets. Our results indicate that the classifiers are able to identify hypoxic tumor samples from bulk RNAseq and hypoxic regions within tumor from spatially resolved transcriptomics datasets. Moreover, application of the classifiers to histological sections from normal tissues suggest the presence of a hypoxic gene expression pattern in the kidney cortex not observed in other normoxic organs. Finally, tree classifiers described herein outperform traditional hypoxic gene signatures when compared against a wide range of datasets. This work describes a set of hypoxic gene signatures, structured as simple decision tress, that identify hypoxic samples and regions with high accuracy and can be applied to a broad variety of gene expression datasets and formats.This work was supported by Grants SAF2017-88771-R and PID2020-118821RB-I00 funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033 and by “ERDF A way of making Europe” and by grant IND2019/BMD-17134 funded by Autonomous Community of Madrid

Formal meta-analysis of hypoxic gene expression profiles reveals a universal gene signature

Cyclooxygenase 2 (COX-2) is a key enzyme in prostanoid biosynthesis. The constitutive hepatocyte expression of COX-2 has a protective role in hepatic ischemia-reperfusion (I/R) injury (IRI), decreasing necrosis, reducing reactive oxygen species (ROS) levels, and increasing autophagy and antioxidant and anti-inflammatory response. The physiopathology of IRI directly impacts mitochondrial activity, causing ATP depletion and being the main source of ROS. Using genetically modified mice expressing human COX-2 (h-COX-2 Tg) specifically in hepatocytes, and performing I/R surgery on the liver, we demonstrate that COX-2 expression has a beneficial effect at the mitochondrial level. Mitochondria derived from h-COX-2 Tg mice livers have an increased respiratory rate associated with complex I electron-feeding pathways compared to Wild-type (Wt) littermates, without affecting complex I expression or assembly. Furthermore, Wt-derived mitochondria show a loss of mitochondrial membrane potential (ΔΨm) that correlates to increased proteolysis of fusion-related OPA1 through OMA1 protease activity. All these effects are not observed in h-COX-2 Tg mitochondria, which behave similarly to the Sham condition. These results suggest that COX-2 attenuates IRI at a mitochondrial level, preserving the proteolytic processing of OPA1, in addition to the maintenance of mitochondrial respiration.This research was funded by Ministerio de Economia, industria y Competitividad (Spain) grant number SAF2017-88771-R; Ministerio Ciencia e Innovacion (MCIN/AEI/10.13039/501100011033 “ERDF A way of making Europe”, Spain) grant number PID2020-118821RB-I00 and Consejeria de Ciencia, Universidades e Innovacion de la CAM (Madrid, Spain) grant number IND2019/BMD-17134

The SIN3A histone deacetylase complex is required for a complete transcriptional response to hypoxia

Cells adapt to environmental changes, including fluctuations in oxygen levels, through the induction of specific gene expression programs. To identify genes regulated by hypoxia at the transcriptional level, we pulse-labeled HUVEC cells with 4-thiouridine and sequenced nascent transcripts. Then, we searched genome-wide binding profiles from the ENCODE project for factors that correlated with changes in transcription and identified binding of several components of the Sin3A co-repressor complex, including SIN3A, SAP30 and HDAC1/2, proximal to genes repressed by hypoxia. SIN3A interference revealed that it participates in the downregulation of 75% of the hypoxia-repressed genes in endothelial cells. Unexpectedly, it also blunted the induction of 47% of the upregulated genes, suggesting a role for this corepressor in gene induction. In agreement, ChIP-seq experiments showed that SIN3A preferentially localizes to the promoter region of actively transcribed genes and that SIN3A signal was enriched in hypoxia-repressed genes, prior exposure to the stimulus. Importantly, SINA3 occupancy was not altered by hypoxia in spite of changes in H3K27ac signal. In summary, our results reveal a prominent role for SIN3A in the transcriptional response to hypoxia and suggest a model where modulation of the associated histone deacetylase activity, rather than its recruitment, determines the transcriptional output.Ministerio de Ciencia e Innovacion (Spanish Ministry of Science and Innovation, MICINN) [SAF2011 24225 to L.d.P., SAF2014–53819-R to L.d.P., B.J.]; Canadian Institutes of Health Research (CIHR) [MOP-82875 to W.W.).]; Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC) [RGPIN355532–10 to W.W.W.]; National Institutes of Health [1R01GM084875 to W.W.W.]; CIHR Fellowship (to R.W.H.); Michael Smith Foundation for Health Research Fellowship (to R.W.H.); Caja Madrid Foundation for Visiting Professor Fellowship (to L.d.P). Funding for open access charge: Spanish Ministry of Science and Innovation, MICINN, [SAF2014-53819-R].Peer reviewe

Una propuesta para trabajar la motricidad en educación infantil a través del aprendizaje inducido

Producción CientíficaEn este artículo se presentan los planteamientos genéricos de un modelo didáctico para trabajar la motricidad en educación infantil en horario lectivo, que ha demostrado ser viable y adecuado, además de permitir una atención adecuada a la diversidad del alumnado en los treinta grupos en los que hemos trabajado. La propuesta ha ido desarrollándose y perfeccionándose durante los últimos ocho años a través de un seminario permanente, que utiliza la investigación-acción como medio de perfeccionamiento profesional. En el primer apartado se realiza la introducción a la temática incluido un análisis breve del estado de la cuestión en España y explicando la fundamentación teórica y experimental de la propuesta. En el segundo se presentan las características principales del proyecto (las finalidades, los principios de procedimiento, la utilización de círculos de aprendizaje reflexivo, el modelo genérico de sesión, el sistema y los instrumentos de evaluación, los contenidos y las instalaciones y materiales). En el tercer apartado se explica la organización y el funcionamiento del seminario permanente de Educación Física en Educación Infantil. El seminario permanente es la estructura básica en que se apoya el proceso de intervención e investigación en la práctica educativa. Por último, se presentan unas conclusiones sobre el desarrollo del proyecto.This article presents the generic approach of a didactic model for working motor function in child education during teaching hours. This model has proven its viability and suitability, aside from bringing about proper emphasis on the cultural diversity of the students from the thirty groups we have worked with. The proposal has been developed and improved over the last eight years through a ongoing seminary based upon action-research as a means for professional training. The first part, an introduction to the topic, includes a brief analysis of the state of the art in Spain and explains the rationale and experimental grounds of the proposal. The second part presents the main features of the project (i.e., the goals, the actings principles, the use of reflective learning guilds, the generic session model, the evaluation system and tools, the contents, as well as the facilities and materials). The third part explains the structure and dynamics of the ongoing seminary on Physical Education in Child Education, the basis of the intervention and research on educational practice process. Finally, some conclusions about the development of the project are withdrawn

Hypoxia compensates cell cycle arrest with progenitor differentiation during angiogenesis

Angiogenesis, the main mechanism that allows vascular expansion for tissue regeneration or disease progression, is often triggered by an imbalance between oxygen consumption and demand. Here, by analyzing changes in the transcriptomic profile of endothelial cells (ECs) under hypoxia we uncovered that the repression of cell cycle entry and DNA replication stand as central responses in the early adaptation of ECs to low oxygen tension. Accordingly, hypoxia imposed a restriction in S‐phase in ECs that is mediated by Hypoxia‐Inducible Factors. Our results indicate that the induction of angiogenesis by hypoxia in Embryoid Bodies generated from murine Stem Cells is accomplished by the compensation of decreased S‐phase entry in mature ECs and differentiation of progenitor cells. This conditioning most likely allows an optimum remodeling of the vascular network. Identification of the molecular underpinnings of cell cycle arrest by hypoxia would be relevant for the design of improved strategies aimed to suppress angiogenesis in pathological contexts where hypoxia is a driver of neovascularization.This work was supported by Ministerio de Ciencia e Innovación (Spanish Ministry of Science and Innovation, MICINN) SAF2014‐53819‐R to Luis del Peso and Benilde Jimenez; SAF2017‐ 88771‐R to Luis del Peso and Benilde Jimenez and SAF2015‐71381‐R to Maria C. Marin and by Junta de Castilla y Leon LE021P17 to Maria C. Marin. Laura Maeso‐Alonso is supported by a predoctoral scholarship from the Asociación Española contra el Cáncer (AECC).Peer reviewe