Super High-Throughput Screening of Enzyme Variants by Spectral Graph Convolutional Neural Networks

Finding new enzyme variants with the desired substrate scope requires screening through a large number of potential variants. In a typical in silico enzyme engineering workflow, it is possible to scan a few thousands of variants, and gather several candidates for further screening or experimental verification. In this work, we show that a Graph Convolutional Neural Network (GCN) can be trained to predict the binding energy of combinatorial libraries of enzyme complexes using only sequence information. The GCN model uses a stack of message-passing and graph pooling layers to extract information from the protein input graph and yield a prediction. The GCN model is agnostic to the identity of the ligand, which is kept constant within the mutant libraries. Using a miniscule subset of the total combinatorial space (20 4-20 8 mutants) as training data, the proposed GCN model achieves a high accuracy in predicting the binding energy of unseen variants. The network's accuracy was further improved by injecting feature embeddings obtained from a language module pretrained on 10 million protein sequences. Since no structural information is needed to evaluate new variants, the deep learning algorithm is capable of scoring an enzyme variant in under 1 ms, allowing the search of billions of candidates on a single GPU. </p

Computational prediction of ω-transaminase selectivity by deep learning analysis of molecular dynamics trajectories

We previously presented a computational protocol to predict the enzymatic (enantio)selectivity of an ω-transaminase towards a set of ligands (Ramírez-Palacios et al. (2021) Journal of Chemical Information and Modeling 61(11), 5569-5580) by counting the number of binding poses present in molecular dynamics (MD) simulations that met a defined set of geometric criteria. The geometric criteria consisted of a hand-crafted set of distances, angles and dihedrals deemed to be important for the enzymatic reaction to take place. In this work, the MD trajectories are reanalysed using a deep-learning approach to predict the enantiopreference of the enzyme without the need for hand-crafted criteria. We show that a convolutional neural network is capable of classifying the trajectories as belonging to the 'reactive' or 'non-reactive' enantiomer (binary classification) with a good accuracy (>0.90). The new method reduces the computational cost of the methodology, because it does not necessitate the sampling approach from the previous work. We also show that analysing how neural networks reach specific decisions can aid hand-crafted approaches (e.g. definition of near-attack conformations, or binding poses)

Implementación de un modelo de gestión vial en algunos tramos de vía para el mantenimiento y recuperación de la malla vial en casco urbano del municipio de La Estrella.

El municipio de La Estrella está localizado al sur del valle del aburra sobre la margen occidental del rio Medellín y es uno de los diez municipios que conforman el valle del aburrá. La Estrella tradicionalmente ha sido una zona de recreo y de producción agrícola y ganadera, que durante el paso de los años ha sufrido gran desarrollo gracias a la autopista sur lo cual ha generado la construcción de grandes centros poblados y de residencias campestres aumentado así la demanda de transporte y mejor movilidad en el municipio. Con el progreso que ha tenido La Estrella en los últimos años se ha aumentado el parque automotor por lo cual se hace cada vez más importante tanto para la administración municipal como para sus habitantes preservar y mejorar la malla vial, es por esto que el presente trabajo pretende mostrar un método de cuantificación del deterioro superficial existente en algunas calles del municipio como un componente primordial para la futura implementación de un sistema de gestión de pavimentos que pueda ser aplicado a todo el municipio y así poder ejecutar políticas de intervención y mantenimiento adecuadas

Reacciones adversas a medicamentos en salas de medicina interna de un hospital universitario: Estudio descriptivo piloto

Introduction: Adverse drug reactions (ADRs) are an important cause of morbidity and mortality among hospitalized patients. Objectives: This study was designed to describe the frequency, severity, and causality of ADRs in internal medicine units at a third-level university hospital. Materials and methods: A descriptive study was performed at internal medicine units, by means of a structured format, review of clinical records, and interview of hospitalized patients. The Naranjo algorithm was applied to patient adverse events to define causality. Additionally, ADRs were classified according to the Rawlins and Thompson criteria. Results: One hundred patients (50 men and 50 women) were included in the study. Ninety nine (99) adverse events were found among the patients. The Naranjo algorithm was applied to adverse events, resulting in twenty nine (29) probable ADRs, twenty (20) possible ADRs and fifty (50) doubtful ADRs. Cardiovascular drugs and antibiotics were the most frequent therapeutic groups associated with ADRs. In addition, two preventable medication errors were identified. Conclusions: Frequency of ADRs was similar to the number reported in other studies in internal medicine units. It is necessary to systematize efforts of pharmacological surveillance in hospital wards, toward an opportune detection and prevention of ADRs. Introducción:Las reacciones adversas a medicamentos (RAM) son una importante causa de morbilidad y mortalidad en pacientes hospitalizados. Objetivos: Este estudio se diseñó para describir la frecuencia, severidad y causalidad de las RAM en las salas de Medicina Interna de un hospital universitario de tercer nivel. Materiales y métodos: Se realizó un estudio descriptivo en las salas de hospitalización de Medicina Interna, con un formato estructurado, revisión de historia clínica y entrevista a los pacientes. Para definir causalidad, se aplicó el algoritmo de Naranjo a los eventos adversos de los enfermos. Además, se clasificaron las RAM de acuerdo con los criterios de Rawlins y Thompson. Resultados: En el estudio se incluyeron 100 pacientes (50 hombres y 50 mujeres). Se informaron 99 sucesos adversos; con el algoritmo de Naranjo se clasificaron como RAM probables (n=29), RAM posibles (n=21) y RAM dudosos (n=49). Los medicamentos cardiovasculares y los antibióticos fueron los grupos terapéuticos más relacionados con efectos adversos. Se descubrieron dos errores de medicación prevenibles. Conclusiones: La frecuencia que se encontró de estas reacciones adversas fue similar a la que informaron otras investigaciones en servicios de Medicina Interna. Es necesario sistematizar los esfuerzos de fármaco-vigilancia hospitalaria para prevenir y evitar oportunamente las RAM

Semiprocessive Hyperglycosylation of Adhesin by Bacterial Protein N-Glycosyltransferases

Processivity is an important feature of enzyme families such as DNA polymerases, polysaccharide synthases, and protein kinases, to ensure high fidelity in biopolymer synthesis and modification. Here, we reveal processive character in the family of cytoplasmic protein N-glycosyltransferases (NGTs). Through various activity assays, intact protein mass spectrometry, and proteomics analysis, we established that NGTs from nontypeable Haemophilus influenzae and Actinobacillus pleuropneumoniae modify an adhesin protein fragment in a semiprocessive manner. Molecular modeling studies suggest that the processivity arises from the shallow substrate binding groove in NGT, which promotes the sliding of the adhesin over the surface to allow further glycosylations without temporary dissociation. We hypothesize that the processive character of these bacterial protein glycosyltransferases is the mechanism to ensure multisite glycosylation of adhesins in vivo, thereby creating the densely glycosylated proteins necessary for bacterial self-aggregation and adherence to human cells, as a first step toward infection

Detección de Parámetros y Extracción de Características de Señales ECG mediante técnicas Procesamiento Digital de Señales

Este trabajo se encuentra dividido en seis capítulos, en el primero de ellos hacemos referencia a los objetivos este proyecto, sus aplicaciones y porque realizamos el proyecto. En el capitulo siguiente hacemos una pequeña reseña histórica de la electrónica en la medicina, como esta ha ido evolucionando, sus objetivos y las diferentes aplicaciones que pueda tener en el campo de la medicina. En el tercer capítulo realizamos una introducción de las señales ECG y sus características principales, para su mejor entendimiento, también hacemos referencia del electrocardiograma para que se pueda comprender el significado de los gráficos que obtendremos. En el capítulo cuatro explicaremos los métodos de extracción de los parámetros, es decir damos a conocer los métodos para la separar y así poder mostrar los parámetros QRS P y T de las señales ECG. El capítulo cinco explica la interface visual de usuario, las diversas opciones que presenta al momento de la ejecución del mismo. En el último capítulo detallamos los resultados y conclusiones obtenidas luego del desarrollo de este proyecto, dando algunas recomendaciones para trabajos futuros.Tesi

Computational Prediction of ω-Transaminase Specificity by a Combination of Docking and Molecular Dynamics Simulations

ω-Transaminases (ω-TAs) catalyze the conversion of ketones to chiral amines, often with high enantioselectivity and specificity, which makes them attractive for industrial production of chiral amines. Tailoring ω-TAs to accept non-natural substrates is necessary because of their limited substrate range. We present a computational protocol for predicting the enantioselectivity and catalytic selectivity of an ω-TA from Vibrio fluvialis with different substrates and benchmark it against 62 compounds gathered from the literature. Rosetta-generated complexes containing an external aldimine intermediate of the transamination reaction are used as starting conformations for multiple short independent molecular dynamics (MD) simulations. The combination of molecular docking and MD simulations ensures sufficient and accurate sampling of the relevant conformational space. Based on the frequency of near-attack conformations observed during the MD trajectories, enantioselectivities can be quantitatively predicted. The predicted enantioselectivities are in agreement with a benchmark dataset of experimentally determined ee% values. The substrate-range predictions can be based on the docking score of the external aldimine intermediate. The low computational cost required to run the presented framework makes it feasible for use in enzyme design to screen thousands of enzyme variants

METODOLOGÍA PARA LA SELECCIÓN DE LOS POSIBLES TALENTOS DEL BÉISBOL EN CAMAGÜEY (Original)

The investigation has as a propose to design a methodology that possibilitatis to carry on the selection process of possible baseball talents of Camagüey. The process of investigation was developed in all the municipalities, using the population players of 12 – 18 ages. All expred before possibilitated the methogology designed that has a systemic and integrater focus that after opplying showed as a principal result an improvement in the matriculation guality in the high efficiency centers of the province.La investigación tiene como propósito diseñar una metodología que posibilite llevar a cabo el proceso de selección de los posibles talentos de béisbol de la provincia Camagüey. El proceso de investigación se desarrolló en los 13 municipios, utilizando la población de jugadores en edades comprendidas entre los 12 – 18 años de edad. Lo expuesto posibilitó el diseño de la metodología que tiene un enfoque sistémico e integrador, la aplicación arrojó como principal resultado una mejoría en la calidad de las matrículas en los centros de alto rendimiento de la provincia

Efecto de las sales solubles del suelo sobre las reflectancias de los cultivos y sus implicaciones en el diseño experimental

La salinización de suelos agrícolas es uno de los factores limitantes de la agricultura moderna, por lo cual la comprensión de los efectos de este fenómeno es interés en las ciencias agrícolas. La capacidad de predicción de su avance y su monitoreo continuo permiten tomar decisiones correctas para un aprovechamiento sostenible del recurso suelo. En el presente trabajo se analiza el espacio espectral de las reflectancias de los cultivos, con énfasis especial en el caso de suelos cubiertos totalmente por cultivos en el contexto de los patrones espectrales del crecimiento. Partiendo de los efectos de la salinidad en los cultivos, se introduce el modelo bifásico de Munns y Termmat adaptándolo para el caso de espacios espectrales de la reflectancia del dosel de un cultivo. El modelo fue parcialmente validado con datos de experimentos (soya y cebada) publicados en la literatura. Del análisis de los patrones de tolerancia del experimento de cebada, resulta claro que es necesario realizar estas estimaciones bajo condiciones estandarizadas de estados de desarrollo. Los diferentes patrones de senescencia de los cultivos, inducidos por los tratamientos de salinidad, dificultan la tarea de establecer un patrón estándar de comparación para los rendimientos y biomasas aéreas. Los resultados obtenidos son alentadores y abren una nueva forma de analizar el efecto de la salinidad sobre los cultivos, reduciendo fuertemente los costos y tiempos implicados en los diseños experimentales convencionales, mostrando que existe una ruta muy simple para obtener resultados similares a un experimento convencional de tratamientos de salinidad

Concepciones del estudiantado de psicología educativa sobre la homosexualidad. : Estudio de caso en una universidad mexicana

El objetivo de la presente investigación fue analizar las concepciones sobre la orientación homosexual de tres estudiantes de una Licenciatura en Psicología Educativa de una universidad pública mexicana. Se utilizó una entrevista semiestructurada y se identificó que el homosexualismo femenino es considerado una forma de tener nuevas experiencias y no como una orientación sexual, en el caso de la homosexualidad masculina representa una transgresión a los mandatos de género de la masculinidad hegemónica y no están exentos de ser enjuiciados por la sociedad. Finalmente, la represión social sigue provocando estragos hacia las minorías sexuales y los prejuicios sociales no hacen distinción de raza, sexo, etnia e incluso profesión. La formación académica en una disciplina como es la psicología, no es garantía de una práctica objetiva, porque la subjetividad humana es la que se impone, al menos en los casos que se analizaron en este estudio