Development of bioinformatics tools and studies in biomedical association networks for the analysis of human genetic diseases

Fecha de lectura de Tesis Doctoral: 18 de marzo 2019.El presente trabajo de tesis doctoral se centra en el análisis en red y desarrollo de herramientas bioinformáticas para la determinación de las causas que dan lugar a las enfermedades con base genética. Mediante el análisis de sistemas de red se pueden asociar fenotipos patológicos y las regiones del genoma que potencialmente sean su causa a partir de información de pacientes. Estas asociaciones fenotipo-genotipo pueden emplearse para el desarrollo de herramientas de apoyo al diagnóstico genético de pacientes con un cuadro fenotípico complejo, de manera que puedan dar información sobre las regiones del genoma que potencialmente estén afectadas en un paciente a partir de sus fenotipos patológicos observados. Del mismo modo, estas regiones asociadas a fenotipos patológicos pueden analizarse para determinar los elementos funcionales del genoma que sean la causa de la enfermedad. Este análisis incluye tanto genes como elementos reguladores, ya que se ha demostrado que un 80% de las enfermedades caracterizadas mediante análisis del genoma completo han sido asociadas a regiones no codificantes del genoma, en las cuales se encuentran los elementos reguladores. Una vez determinados los elementos funcionales existentes en las regiones del genoma asociadas a fenotipos patológicos, se pueden determinar los sistemas biológicos que estén afectados en el paciente. Sin embargo, no todos los genes tienen anotaciones funcionales que muestren a qué sistemas afectan. Esta funcionalidad viene dada por el producto génico, las proteínas, que a su vez constan de dominios que les confieren su función y/o estructura. De nuevo, mediante análisis de red se pueden asociar dominios de proteínas con anotaciones funciones a partir de información de proteínas, con el fin de poder usar esas asociaciones dominio-función para predecir la posible función desconocida de proteínas en base a sus dominios

Variantes genéticas y su asociación con la rinitis alergia

Seasonal allergic rhinitis affects approximately 25% of the world population. This pathology is more common in the spring, coinciding with the flowering of numerous plant species, although it also usually occurs in the summer months, at the end of September and October. Patients present common symptoms, the most frequent being nasal congestion, sneezing, coughing, and allergic conjunctivitis.La rinitis alérgica estacional afecta aproximadamente al 25 % de la población mundial. Esta patología es más común en la primavera, coincidiendo con la floración de numerosas especies vegetales, aunque también suele ocurrir en los meses de verano, finales de septiembre y octubre. Los pacientes presentan síntomas comunes, siendo los más frecuentes la congestión nasal, estornudos, tos y conjuntivitis alérgica

Life history under laboratory conditions of the caprellids (Crustacea: Amphipoda) from the South of the Iberian Peninsula: Caprella equilibra and Caprella dilatata (Caprellidae) and Phtisica marina (Phtisicidae)

Tres de las especies de caprélidos más abundantes del sur de la Península Ibérica, dos de la familia Caprellidae (Caprella equilibra y Caprella dilatata) y una de la familia Phtisicidae (Phtisica marina) fueron cultivadas durante todo su ciclo de vida bajo condiciones controladas de laboratorio (20ºC, 12h luz: 12h oscuridad, salinidad 35 psu) con el fin de conocer con mayor profundidad características individuales de su ciclo biológico. Las tres especies mostraron características similares a pesar de pertenecer a dos familias diferentes. La amplitud del ciclo biológico desde la emergencia de los juveniles hasta su muerte fue de 18 a 92 días, siendo C. dilatata la especie más longeva. El periodo generacional estuvo comprendido entre 29 y 34 días, alcanzándose la madurez sexual en 20-34 días y presentando un tiempo de incubación rápido de 3 a 6 días. Los procesos de muda fueron continuos a lo largo de todo el ciclo de vida (entre 3 y 12), siendo P. marina la que realizó un menor número. Las hembras realizaron un156 E. BAEZA-ROJANO & J. M. GUERRA-GARCÍA mayor número de mudas, mientras que los machos mudaron menos y fueron prolongando sus periodos intermuda con la longevidad. En ambas especies el crecimiento de los machos fue superior al de las hembras, alcanzando mayor longitud corporal (3,0-10,4 mm frente a 3,0-7,5 mm) y mayor número de artejos flagelares en las antenas 1 en sus estadios finales. Las curvas de crecimiento fueron lineales para los machos, mientras que las hembras estabilizaron su crecimiento con curvas logarítmicas. La fecundidad de las hembras estuvo directamente relacionada con su longitud corporal, emergiendo mayor número de juveniles de las hembras de mayor tamaño. El mayor número de eventos reproductivos por hembra fue de 4 con un máximo de 46 a 56 crías totales. El comportamiento precopulatorio fue muy claro en P. marina, sujetando el macho a la hembra por medio de sus pereiópodos 3-5 y no se observó un cuidado parental marcado en ninguna de las tres especies. El conocimiento de los parámetros biológicos de estas especies es fundamental para comprender como fluctúan sus poblaciones en condiciones naturales, y conocer los procesos que a nivel individual ocurren en la población. Así mismo, este estudio refleja que las tres especies consideradas son fácilmente cultivables bajo condiciones de laboratorio permitiendo su uso para pruebas ecotoxicológicas o como posible fuente de alimento para animales de pequeño tamaño en centros de acuicultura. ABSTRACT Three of the most abundant species from the south of the Iberian Peninsula, Caprella equilibra and Caprella dilatata from the family Caprellidae and Phtisica marina from the family Phtisicidae, were reared successfully throughout their life cycle under controlled laboratory conditions (20ºC, 12 h light: 12 h dark, salinity 35 psu) in order to improve the knowledge of individual biological characteristics. These three species belonging to two different families showed similar biological characteristics. The caprellid life span from emergence of juveniles to death was 18-92 days, being C. dilatata the most long-lived. The generation period was between 29 and 34 days, reaching sexual maturity in 20- 34 days and having a fast incubation time from 3 to 6 days. Molting processes were continuous along the entire life cycle, with a number of 3 to 12 molts. P. marina had the lowest number. The molting rate was found to be higher in females than males, and in males, the intermolt period gradually increased with the longevity. Males had a higher size increment per molting than females reaching longer body lengths (3.0-10.4 mm versus 3.0-7.5 mm) and a superior flagellar articles number in antenna 1 at the end of their instars. Growth rate curves were linear for males and logarithmic in females. Fecundity was related directly to the body length in females, emerging more juveniles from larger females. Maximum reproductive events per female were 4 with a maximum of 46-56 offspring. P. marina showed a clear precopulatory mate guarding behavior, where males carry females through their pereiopods 3-5. No maternal care was observed in any species. The knowledge of the life cycle of the species is essential for the understanding of the natural fluctuations of these organisms in their natural habitats. Furthermore, this study shows that these species considered are easily cultivated under laboratory conditions allowing its use for ecotoxicological tests or as a possible source of food for small animals in aquaculture centers

Analysis of construction pathologies by districts of Málaga

Universidad de Sevilla. Grado en Edificació

Capacidad atrapadora de radicales libres, efectos citotóxicos y antiproliferativos de Vaccinium meridionale Sw. en líneas celulares de cáncer de colon

ABSTRACT: Vaccinium meridionale Swartz, of the family Ericaceae, is commonly known as mortiño or agraz. The plant is considered a functional food, with a content of anthocyanins and antioxidants similar to or greater than that reported for other Vaccinium species. However, little is known about its nutraceutical and medicinal properties. Objectives: determine the antioxidant activity and cytotoxic and antiproliferative effect of mortiño fruit aqueous extract against colon adenocarcinoma cells (SW480) and their derived metastatic cells (SW620). Methods: total phenols and anthocyanins were determined by the Folin-Ciocalteu method. Caffeoyl derivatives were determined by HPLC-DAD. Antioxidant activity was analyzed as the ability to scavenge reactive oxygen species (ROS), reactive nitrogen species (RNI), peroxyl radicals and hydroxyl radicals. Cytotoxic and antiproliferative activities were studied by MTT and sulforhodamine B. Results: the following substances were found in 100 g of lyophilized extract: total phenols (2 546 mg GAE), anthocyanins (150.7 mg C3G), chlorogenic acid (126 mg), ferulic acid (108 mg) and coumaric acid (63 mg). Hydroxyl radical scavenging capacity was 36 147.5 μmol DMSO, whereas ROS and RNS scavenging capacity was 29 255.9 y 41 775.2 μmolTrolox, respectively. ORAC value was 41 775.2 μmolTrolox. A dose-dependent cytotoxic and antiproliferative effect was observed. IC50 value was 59.12 μg/ml for SW480 and 56.10 μg/mL for SW620. Conclusions: mortiño fruit aqueous extract exhibited antioxidant, cytotoxic and antiproliferative activities comparable to those of other berries of the genus Vaccinium, which could be partly explained by the presence of a high content of anthocyanins and phenolic acids.RESUMEN: Vaccinium meridionale Swartz, pertenece a la familia Ericaceae, conocida comúnmente como mortiño agraz. Considerado un alimento funcional por su contenido de antocianinas y antioxidantes similares o mayor al reportado para otras especies de Vaccinium. Sin embargo, poco se conoce sobre sus propiedades nutracéuticas y en la salud. Objetivos: determinar en extracto acuoso del fruto mortiño, la actividad antioxidante y su efecto citotóxico y antiproliferativo en células de adenocarcinoma de colon (SW480) y sus derivadas metastásicas (SW620). Métodos: se determinó el contenido de fenoles y antocianinas totales por el método Folin-Ciocalteu, los derivados caffeoil por HPLC-DAD. La actividad antioxidante se analizó como habilidad para atrapar especies reactivas del oxígeno (ROS) y del nitrógeno (RNI), radicales peróxilo e hidróxilo. La actividad citotóxica y antiproliferativa se estudiaron por MTT y sulforodamina B. Resultados: en 100 g de liofilizado se encontrófenoles totales (2546 mg GAE), antocianinas (150,7 mg C3G), ácido clorogénico (126 mg), ácido ferúlico (108 mg) y cumárico (63 mg), capacidad atrapadora de radical hidroxilo fue 36147,5 μmol DMSO, capacidad atrapadorade ROS y RNS fue 29255,9 y 41775,2 μmol Trolox, respectivamente, valor ORAC 41775,2 μmol Trolox. Se observó un efecto citotóxico y antiproliferativo dosis-dependiente. El valor IC50 para SW480: 59,12 μg/mL y SW620: 56,10 μg/mL. Conclusiones: el extracto acuoso del fruto del mortiño exhibió actividades antioxidantes, citotóxicas y antiproliferativas comparables a las de otras bayas del género Vaccinium, lo que podría ser explicado parcialmente por la presencia del alto contenido de antocianinas y ácidos fenólicos

Antiproliferative and pro-apoptotic effects of Andean berry juice (Vaccinium meridionale Swartz) on human colon adenocarcinoma SW480 cells

ABSTRACT: Vaccium meridionale Swartz, commonly Andean Berry, has a high content of several phytochemicals, such as anthocyanins, phenolic acids, and other flavonoids. However, in spite of its antioxidant capacity, there is little information about its anticarcinogenic properties. This study evaluated the antiproliferative and pro-apoptotic activity of Andean Berry Juice (ABJ) on human colon adenocarcinoma SW480 cells. The antiproliferative activity of ABJ was evaluated on SW480 cells using the Sulphorodamine B assay.The effect on cell viability, cytotoxicity and activation of caspase-3 was analyzed using The ApoTox-GloTM Triplex Assay. Specific apoptotic biomarkers cleaved PARP, total Bcl-2-associated death promote (BAD), phosphorylated BAD, total p53, and phosphorylated p53 were also analyzed. To determine the intracellular redox-state, the Glutathione Assay Kit and 2′-7′- Dichlorodihydrofluorescein diacetate (DCFH-DA) were used, respectively. The antiproliferative assay showed a IC50 value of 8% v/v ABJ, the caspase 3 activity was increased in time-dependent manner in SW480 treated cells, the proapoptotic proteins (cleaved caspase 3, cleaved PARP, P53 and total BAD) were increased by 1.6 to 2.0 fold. In addition, the ABJ-treated SW480 cells increased significantly the production of intracellular reactive oxygen species (ROS), parallel with reduction in the intracellular content of glutathione (GSH) and consequently a decrease of GSH/ oxidized glutathione (GSSG) ratio. In conclusion, the ABJ was able to inhibit SW480 cells proliferation involving apoptotic mechanisms through the perturbation of intracellular oxidative state

Aqueous extract of golden berry (Physalis peruviana) : antiproliferative, apoptotic and antioxidant activities

ABSTRACT: Ethanolic extracts from P. peruviana showed cytotoxic activity against different cancer cell lines. Objective: To evaluate the antiproliferative activity of aqueous extract of the fruit golden berry in colon cancer cells. Materials and Methods: We analyzed cytotoxicity and selectivity index (SI) (MTT), antiproliferation (sulforhodamine-B), apoptosis (cell cycle, Annexin-V, receptors TRAIL-DR4/-DR5 and caspase-3), and antioxidant activity (content of total carotenoids and flavonoids). Results: The aqueous extract showed cytotoxic and antiproliferative effect on SW480 (IC50 = 44.2 µg/ml, SI = 11.6) and SW620 (IC50 = 85.1 µg/ml, SI = 6.0). The hypodiploid SW480 and SW620 cells increased 13% and 12% respectively as well as apoptotic SW480 and SW620 cells (19% and 21 %, respectively), expression of receptors TRAIL-DR4 /-DR5 (SW480: +59% / +53%; SW620: +67% / +65%) and activation of caspase-3. The aqueous extract scavenged OH- radicals, showed low oxygen radical capacity and low scavenging capacity for reactive oxygen and nitrogen species. The total flavonoids and carotenoids contente was 487.1 mg catechin y 0.9 mg β-carotene by 100 g powder, respectively. Conclusions: These findings suggest that golden berry may be a promising source of bioactive compounds with chemopreventive activity against human colon cancer.RESUMEN: Extractos etanólicos de P. peruviana han mostrado actividad citotóxica contra diferentes células cancerosas. Objetivo: estudiar la actividad anticancerígena de un extracto acuoso del fruto uchuva en células de cáncer de colon SW480 y SW620. Materiales y métodos: se analizaron citotoxicidad e índice de selectividad (SI) (MTT), antiproliferación (sulforodamina-B), apoptosis (ciclo celular, anexina-V, receptores TRAIL-DR4/-DR5 y caspasa-3), actividad antioxidante (contenido de flavonoides y carotenoides totales). Resultados: el extracto acuoso de uchuva mostró efecto citotóxico y antiproliferativo en células SW480 (IC50=44,2 µg/mL, SI=11,6) y SW620 (IC50=85,1µg/mL, SI=6,0). Las células hipodiploides SW480 y SW620 aumentaron 13% y 12%, respectivamente. Las células apoptóticas incrementaron 19% y 21% en SW480 y SW620, respectivamente, con incremento en la expresión de receptores TRAIL-DR4/-DR5 en SW480 (+59%/+53%) y SW620 (+67%/+65%), y activación de caspasa-3 en ambas líneas celulares. El extracto neutralizó radicales OH-, presentó baja capacidad reductora y atrapadora de especies reactivas del oxígeno y nitrógeno. El contenido de flavonoides y carotenoides fue 487,1 mg catequina y 0,9 mg β-caroteno por 100 g de liofilizado, respectivamente. Conclusiones: estos hallazgos sugieren que la uchuva puede ser una fuente prometedora de compuestos bioactivos con actividad quimiopreventiva en cáncer de colon humano

Cytotoxic effect and antioxidant activity of Andean berry (Vaccinium meridionale Sw) wine

ABSTRACT: Vaccinium meridonale Sw or Andean berry has antioxidant properties due to its high content of polyphenols, as anthocyanins and phenolic acids. Polyphenols have been associated with the prevention of chronic and cardiovascular diseases. In the last years, alcoholic drinks have been studied for their composition and health benefits. By this, the aim of this research was to obtain three types of alcoholic beverages from Andean berry, which have different treatments. The methods used to obtain the beverages were macerated fruit machine (MAC), preheating of the fruit (CAL) and by combining both of them (MIX). The antioxidant activity was evaluated by FRAP, DPPH, ORAC methods and anthocyanins and total phenols were measured. Finally, the antiproliferative effect was evaluated on a colon cancer cell line (SW480). Findings suggest that ethanol content of final products is not altered by treatment of unfermented Andean berry juice (must). The alcohol concentrations for MAC, CAL and MIX drinks were 90±1.7, 89±3.6 and 94±4.1 g/L, respectively. The results showed that CAL and MIX methods favor the extraction of secondary metabolites and consequently increase the antioxidant activity. The fermentation process affected the antioxidant power and total phenolic content in beverages CAL and MIX. However, no significant changes in these parameters were observed in the MAC drink. These beverages can eventually reduce the cancer cell viability between 15.1 (20 μg/L) and 37.2% (200 μg/mL). Thus, it was concluded that MIX treatment has higher antioxidant power and it could reduce the cancer cell viability