BiFC and CRISPR-dCpf1, a new tool to study DNA-proteins interactions

Motivation: CRISPR based systems allow directing a protein (Cpf1) to specific genome regions guided by a small RNA molecule (known as sgRNA), which leads Cpf1 to a specific DNA sequence. We are using this system in combination with the Bimolecular fluorescence complementation (BiFC) to monitor DNA-Protein interactions. This new system consists in tagging a fragment of YFP to the endonuclease dead dCpf1 which, by the action of the sgRNA previously designed, will still be guided to the specific DNA sequence without making the dsb. On the other hand, another native know to interact with the same region is tagged to the other YFP fragment. The interaction between the protein and that specific sequence would allow the association of the fragments produce a bimolecular fluorescent complex. This proof-of-principle to monitor DNA-Protein (and eventually DNA-DNA) interactions will allow genome dinamics studies in vivo. Methods: We will use a dead version of the CRISPR based Cpf1 nuclease in combination with BiFC. We will obtain dCpf1 using a directed mutagenesis mechanism by PCR from the pMZCpf1. To validate the system we will first direct the dCpf1-YFP fusion to the centromeres, as a control region of the genome. This fusion will be created by overlapping PCR and also we will put it under the regulation of a medium strength promotor (nmt41), flanked by both halves of the Hygromycin resistance gene. We will integrate this cassette into a Hygromicin resistant strain by homologous recombination. We will obtain the specific sgRNA, which will guide Cpf1-YFP to the centromeres. To show proper localization we will use a cnp1-mCherry (centromeric protein) to assess co-localization. Once validated that level, we will split YFP by tagging the two proteins (dCpf1 and Cnp1) to validate biFC system.Conclusions: The development of this system provides a great tool that would enable observing DNA- proteins interactions with a huge precision. With regards to the future, several sgRNAs could be generated to study interactions of proteins with multiple sequences of a genome.This would allow to study genomic loci dynamics and nuclear topology in vivo

Spectral performance of a zero-order liquid-crystal polymer commercial q-plate for the generation of vector beams at different wavelengths

Liquid-crystal polymer q-plates are commercial devices for generating vector beams at the design wavelength where the device exhibits half-wave (HW) retardance. Since they are not voltage addressable, the operational wavelength remains fixed. In this work we perform a broadband spectral characterization of the q-plate retardance as a function of wavelength, /(k), and identify the wavelengths with retardance values relevant for vector beam generation (p, p/2, and 3p/2). The wavelength is then used as a tuning parameter to change the device performance from a HW q-plate to a positive-QW or a negative-QW q-plate. These performances are analyzed using the Jones matrix formalism. We present a simple procedure to derive the polarization distribution of the vector beams expected at these QW wavelengths, as a superposition of the input polarization state and the output state of a HW q-plate. Experimental results using the red and blue lines of an Ar-Kr laser and an IR laser diode of 980 nm confirm the theoretical predictions. We show that for input linearly polarized light of 980 nm and 488 nm the device generates hybrid vector beams (where the ellipticity varies with the azimuthal angle), while for 647 nm pure radial vector beams with constant ellipticity are obtained. These results could extend the use of commercial q-plates for multicolour vector beam applications

In vitro study of the viability of Caco-2 cells in presence of two compound of Allium spp essential oil

El aceite esencial de los componentes del género Allium, principalmente ajo y cebolla, presenta propiedades antioxidantes y antibacterianas debidas a la presencia de compuestos azufrados en su composición. La industria alimentaria ha comenzado a desarrollar nuevos sistemas de envasado activo a partir de polímeros seleccionados, a los que se incorporan aceites esenciales que, por sus propiedades, contribuyen a aumentar la vida útil de los alimentos perecederos. En este sentido, se hace necesario evaluar la seguridad asociada al uso de estas sustancias en envases alimentarios que van a estar en contacto con el consumidor a través del alimento. El objetivo del presente estudio fue determinar la citotoxicidad producida por dipropil sulfuro y dipropil disulfuro, dos de los componentes del aceite esencial de ajo y cebolla, en la línea celular Caco-2, células humanas procedentes de carcinoma de colon. Los biomarcadores ensayados fueron el contenido total de proteínas, la captación de rojo neutro y la reducción de la sal de tetrazolio (3-(4,5-dimetiltiazol-2- il)-5-(3-carboximetoxifenil)-2-(4sulfofenil)-2H-tetrazolio). Las células fueron expuestas durante 2, 4 y 8 h a concentraciones comprendidas entre 0 y 200 μM. Los resultados no mostraron diferencias significativas frente al control para ninguno de los tres marcadores, lo que demuestra que bajo las condiciones de los ensayos ambos compuestos azufrados no son citotóxicos para esta línea celular gastrointestinal y podrían ser útiles en la industria alimentaria para desarrollar envases activos.Allium spp. essential oil, mainly from garlic and onion, possesses different beneficial properties, for example antioxidant and antimicrobial effects, due to the presence of sulfur compounds. Food industry is developing new active packaging systems that include the essential oil of garlic in their structure, in order to improve the shelf-life of perishable products. Therefore it is necessary to evaluate the safety associated with the use of these substances in food packaging that will be in contact with the consumer through food. The aim of our study was to evaluate in vitro the cytotoxicity of dipropyl sulfide and dipropyl disulfide. For this purpose, we used the human Caco-2 cell line, from human small intestinal mucosa carcinoma. The assayed cytotoxicity biomarkers were the total protein content, neutral red uptake and reduction of the 3-( 4, 5 - dimethylthiazol - 2 - y l ) - 5 - ( 3 - carboximethoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium salt. Cells were exposed to dipropyl sulfide and dipropyl disulfide in concentrations between 0-200 μM for 2, 4 and 8 h. After periods of exposure, no alterations were observed in any of the biomarkers assayed. These results suggest that both organosulfur compounds are safety options for food industry and could be a choice in the development of active packaging.Ministerio de Ciencia e Innovación (España) AGL2012-38357-C02-01Junta de Andalucía AGR-7252Servicio de Biología del Centro de Investigación, Tecnología e Innovación de la Universidad de Sevilla (CITIUS

Parameter analysis for LCoS devices as a function of the voltage and wavelength

A model describing the parameter and wavelength dependencies not only of retardance, but also its flicker in liquid-crystal-on-silicon spatial light modulators (LCoS SLMs), is presented. We provide results for different digital addressing sequences producing different levels of flicker.Work funded by Generalitat Valenciana (Spain) (PROMETEO/2021/006, IDIFEDER/2021/014, cofunded by European Union through the FEDER Programme GV/2019/021); and Universidad de Alicante (Spain), projects GRE17-06 and UATALENTO 18-10

Potential use of chemoprotectants against the toxic effects of cyanotoxins: A review

Cyanobacterial toxins, particularly microcystins (MCs) and cylindrospermopsin (CYN), are responsible for toxic effects in humans and wildlife. In order to counteract or prevent their toxicity, various strategies have been followed, such as the potential application of chemoprotectants. A review of the main substances evaluated for this aim, as well as the doses and their influence on cyanotoxin-induced toxicity, has been performed. A search of the literature shows that research on MCs is much more abundant than research on CYN. Among chemoprotectants, antioxidant compounds are the most extensively studied, probably because it is well known that oxidative stress is one of the toxic mechanisms common to both toxins. In this group, vitamin E seems to have the strongest protectant effect for both cyanotoxins. Transport inhibitors have also been studied in the case of MCs, as CYN cellular uptake is not yet fully elucidated. Further research is needed because systematic studies are lacking. Moreover, more realistic exposure scenarios, including cyanotoxin mixtures and the concomitant use of chemoprotectants, should be considered

Nuevos riesgos tóxicos por exposición a nanopartículas

La nanotecnología es una ciencia multidisciplinar que está teniendo un gran auge en la actualidad, ya que proporciona productos (nanopartículas) con nuevas propiedades fisicoquímicas, que son las que hacen que tengan una gran cantidad de aplicaciones. La exposición humana a estas nanopartículas se puede producir principalmente por las vías respiratoria (nanopartículas suspendidas en el aire), dérmica (nanopartículas ambientales, cosméticos) y oral (alimentos, agua). Por vía pulmonar las nanopartículas activan los mecanismos de defensa o son internalizadas en los intersticios. Por vía dérmica se pueden acumular en el estrato córneo o en los folículos pilosos, o bien atravesarlo y acumularse en la dermis. Por vía oral pueden ser absorbidas por las células epiteliales del intestino. La exposición también se puede producir a través de la instrumentación médica o prácticas clínicas, ya que se usan, por ejemplo, en el tratamiento y diagnóstico del cáncer de mama y en el control de infecciones en cirugía. Una vez las nanopartículas han sido absorbidas, se distribuyen por vía sanguínea y linfática, alcanzando diferentes órganos, tales como huesos, riñones, páncreas, bazo, hígado y corazón, en los que quedan retenidas y ejercen sus efectos tóxicos, aunque esto también se utiliza como una forma de vectorización de fármacos. La toxicidad de estas nanopartículas depende, entre otros factores, de su persistencia en los órganos y de si el hospedador puede provocar una respuesta biológica para eliminarlas. Los mecanismos de toxicidad no se conocen con exactitud, aunque parece ser que se incluyen daño en membranas celulares, disrupción del potencial de membrana, oxidación de proteínas, genotoxicidad, formación de especies reactivas de oxígeno e inflamación. Estudios sobre las vías respiratorias han mostrado disminución de la viabilidad celular in vitro, producción de estrés oxidativo e inflamación. En la piel se ha demostrado toxicidad y estrés oxidativo, pero otros autores destacan la ausencia de irritación y reacciones alérgicas. A nivel gastrointestinal in vitro se han observado reducción de la viabilidad celular y alteración del ADN, entre otros. Respecto a la legislación, actualmente no existen directrices específicas sobre nanotecnología y nanomateriales, en espera de un mayor conocimiento científico de sus efectos sobre la salud pública. La investigación en este campo es, por tanto, un aspecto prioritario en la actualidad que va a determinar la relación riesgo/beneficio de su uso y por tanto su futuro, que parece potencialmente prometedor.Nanotechnology is a multi-disciplinary science which is having a great growth at present, as it provides products (nanoparticles) with new physico-chemical properties that can have many applications. Human exposure to these nanoparticles can be produced by respiratory (airborne nanoparticles), dermal (atmospheric nanoparticles, cosmetics) and oral routes (food, water). By respiratory route, nanoparticles can stimulate the defense mechanisms or can penetrate into gaps. By dermal route, they can be accumulated in the stratum corneum or in the hair follicles, or go through it and be accumulated in the dermis. By gastrointestinal route they can be absorbed by the epithelial cells of the intestine. Human can also be exposed by medical instrumentation or clinic practices, as nanoparticles are used, for example, for treatment and diagnostic of breast cancer and to control surgery infections. Once nanoparticles have been absorbed they are distributed by blood and lymphatic stream, reaching different organs, such as bones, kidneys, pancreas, spleen, liver and heart, where they are retained and can produce their toxic effects, although this ability is also used for drugs delivery. The toxicity of these nanoparticles depends, among other factors, on their permanence in organs and if the host can produce a biological response to eliminate them. The toxicity mechanisms have not been completely elucidated, although they are known to produce cell membrane damages, membrane potential disruption, proteins oxidation, genotoxicity, production of reactive oxygen species, and inflammation. Studies on the respiratory exposure have demonstrated a diminution of the cellular viability in vitro, oxidative stress production, and inflammation. On skin have been demonstrated toxicity and oxidative stress, although other authors have shown the absence of irritation and allergic reactions. Concerning the gastrointestinal route cellular viability reduction and DNA alterations has been observed in vitro, among other mechanisms. Regarding regulatory aspects, nowadays there are no specific normative about nanotechnology and nanomaterials so far, pending on further scientific knowledge about their effects on public health. The research on this field is one of the priority aspects nowadays as it will help to determine the risk/benefit ratio in the use of nanoparticles and therefore its future, that seems potentially promising.Consejería de Salud de la Junta de Andalucía PI00192/200

Evaluación toxicológica de nanomateriales de interés en la industria alimentaria

Junta de Andalucía AGR5969Ministerio de Ciencia e Innovación (España) AGL2010-2121

Histopatología y bioquímica clínica de ratas expuestas de forma subcrónica al extracto de migración de un material nanocompuesto

Junta de Andalucía AGR5969Ministerio de Ciencia e Innovación AGL2010-2121

Estudio in vitro de compuestos sulfurados del aceite esencial de ajo para su potencial uso en la industria alimentaria

Ministerio de Ciencia e Innovación AGL2012-38357-C02-0

Análisis de pacientes en diálisis peritoneal: factores clínico-epidemiológicos y tipo de transporte peritoneal con recambio hipertónico

Introducción: la diálisis peritoneal ha sido una terapia efectiva para los pacientes con falla renal terminal. Objetivo: determinar las características de la población y el tipo de transporte peritoneal (utilizando una solución dializante hipertónica). Materiales y métodos: estudio descriptivo transversal en pacientes del Servicio de Nefrología del Hospital Escuela Universitario de Tegu-cigalpa, durante el período comprendido entre el 1 de octubre al 15 de noviembre de 2016. Resultados: la nefropatía diabética fue identificada como la causa de nefropatía crónica en 18 (42.9 %) pacientes; seguida de la nefropatía hipertensiva, con 14 (33.3 %), y la nefropatía mesoamericana, con 8 (19.0 %). El tipo de transporte peritoneal más frecuente fue el promedio alto, en 21 (50.0 %) de los pacientes; seguido del promedio bajo, con 12 (28.6 %); el transporte bajo, con 7 (16.7 %); y el transporte alto, con 2 (4.8 %). Discusión: en Centroamérica, durante los últimos años, ha habido un aumento de incidencia de la enfermedad renal en trabajadores prove-nientes de la costa pacífica, especialmente varones agricultores sin factores de riesgo. Esto constituye una epidemia de la nefropatía mesoa-mericana. Existe una relación entre el aumento de la transferencia de solutos y la disminución de la ultrafiltración con el paso del tiempo. Conclusiones: la nefropatía mesoamericana es una causa emergente de enfermedad en la región. No se encontró relación entre el tiempo prolongado de diálisis peritoneal, o el antecedente de peritonitis, y un transporte peritoneal baj