Tracing the geographical origin of Argentinean lemon juices based on trace element profiles using advanced chemometric techniques

This study examines the application of chemometric techniques associated with trace element concentrations for origin evaluation of lemon juice samples. Seventy-four lemon juice samples from three different provinces of Argentina were evaluated according to their microelement contents to identify differences in patterns of elements in the three provinces. Inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) was used for the determination of twenty-five elements (Ag, Al, As, Ba, Bi, Co, Cr, Cu, Fe, Ga, In, La, Li, Mn, Mo, Ni, Rb, Sb, Sc, Se, Sn, Sr, Tl, V, and Zn). Once the analytical data were collected, supervised pattern recognition techniques were applied to construct classification/discrimination rules to predict the origin of samples on the basis of their profiles of trace elements. Namely, linear discriminant analysis (LDA), partial least square discriminant analysis (PLS-DA), k-nearest neighbors (k-NN), random forest (RF), and support vector machine with radial basis function Kernel (SVM). The results indicated that it was feasible to attribute unknown lemon juice samples to its geographical origin. SVM had better performance compared to RF, k-NN, LDA and PLS-DA, listed in descending order. Eventually, this study verifies that trace element pattern is a powerful geographical indicator when identifying the origin of lemon juice samples by analyzing trace element data with the help of SVM technique. This level of accuracy provides an interesting foundation to propose the combination of trace element contents with SVM technique as a valuable tool to evaluate the geographical origin of lemon juice samples produced in Argentina.Fil: Gaiad, José Emilio. Universidad Nacional del Nordeste; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; ArgentinaFil: Hidalgo, Melisa Jazmin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; Argentina. Universidad Nacional del Nordeste; ArgentinaFil: Villafañe, Roxana Noelia. Universidad Nacional de San Luis; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; ArgentinaFil: Marchevsky, Eduardo Jorge. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; Argentina. Universidad Nacional de San Luis; ArgentinaFil: Pellerano, Roberto Gerardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; Argentina. Universidad Nacional del Nordeste; Argentin

Toxic trace element contents in gluten-free cereal bars marketed in Argentina

Celiac disease is a food intolerance triggered by the ingestion of gluten-containing cereals; the only therapy is a strict gluten-free diet for life. In recent years, gluten-free cereal bars has achieved considerable attention as an interesting alternative food considering its several advantages, such as functional properties, nutritional contents, variety of presentations and flavors. The aim of this study was to determine the contents of three toxic trace elements (arsenic, cadmium and lead) in commercial gluten-free cereal bars marketed in Argentina by ICP-MS and assess the dietary intake of the three toxic elements compared with reference values. The results obtained indicated that the highest total concentration of arsenic is provided by the gluten-free cereal bars with green apple pomace (28.2 μg/kg) and the levels of cadmium were lower than 10 μg/kg or even below MDL in all samples. The lead contents in all bars with honey samples were exceptionally higher than in the other samples (levels greater than 130 μg/kg). The intake of available gluten-free cereal bars are generally safe for consumers, but particular attention should be paid to monitor the content of arsenic and lead gluten-free cereal bars to ensure the quality of the product. Further studies are necessary to achieve an exact risk evaluation, concerning the bioavailability of trace elements in gluten-free food sources.Fil: Hidalgo, Melisa Jazmin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Departamento de Química; ArgentinaFil: Villafañe, Roxana Noelia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; ArgentinaFil: Sgroppo, Sonia Cecilia. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Departamento de Química; ArgentinaFil: Marchevsky, Eduardo Jorge. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; ArgentinaFil: Pellerano, Roberto Gerardo. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Departamento de Química; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Combining Charge Density Analysis with Machine Learning Tools To Investigate the Cruzain Inhibition Mechanism

Trypanosoma cruzi, a flagellate protozoan parasite, is responsible for Chagas disease. The parasite major cysteine protease, cruzain (Cz), plays a vital role at every stage of its life cycle and the active-site region of the enzyme, similar to those of other members of the papain superfamily, is well characterized. Taking advantage of structural information available in public databases about Cz bound to known covalent inhibitors, along with their corresponding activity annotations, in this work, we performed a deep analysis of the molecular interactions at the Cz binding cleft, in order to investigate the enzyme inhibition mechanism. Our toolbox for performing this study consisted of the charge density topological analysis of the complexes to extract the molecular interactions and machine learning classification models to relate the interactions with biological activity. More precisely, such a combination was useful for the classification of molecular interactions as "active-like" or "inactive-like" according to whether they are prevalent in the most active or less active complexes, respectively. Further analysis of interactions with the help of unsupervised learning tools also allowed the understanding of how these interactions come into play together to trigger the enzyme into a particular conformational state. Most active inhibitors induce some conformational changes within the enzyme that lead to an overall better fit of the inhibitor into the binding cleft. Curiously, some of these conformational changes can be considered as a hallmark of the substrate recognition event, which means that most active inhibitors are likely recognized by the enzyme as if they were its own substrate so that the catalytic machinery is arranged as if it is about to break the substrate scissile bond. Overall, these results contribute to a better understanding of the enzyme inhibition mechanism. Moreover, the information about main interactions extracted through this work is already being used in our lab to guide docking solutions in ongoing prospective virtual screening campaigns to search for novel noncovalent cruzain inhibitors.Fil: Luchi, Adriano Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; ArgentinaFil: Villafañe, Roxana Noelia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; ArgentinaFil: Gómez Chávez, José Leonardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; ArgentinaFil: Bogado, María Lucrecia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; ArgentinaFil: Angelina, Emilio Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; ArgentinaFil: Peruchena, Nelida Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; Argentin

Estudio de la composición mineral de forrajeras nativas de la provincia de Corrientes: Propuesta de modelos quimiométricos para evaluar propiedades químicas y eventual origen geográfico

Las Indicaciones Geográficas y Denominaciones de Origen constituyenherramientas que permiten diferenciar y hacer distinguible la calidad de un producto relacionada con su origen geográfico. Asimismo, otorgan protección legal al nombre, al producto, al grupo interesado, y tienden a promover el desarrollo rural. La búsqueda de sistemas que permitan autenticar el origen de un alimento de manera objetiva, mediante el estudio de su composición química ha sido el objeto de esta tesis. En este contexto, las variaciones en la abundancia isotópica natural y variaciones en las concentraciones de elementos minerales demuestran un excelente desempeño como trazadores͟ de origen geográfico de los alimentos.En los últimos cinco años el número de artículos científicos relacionados con la determinación del origen geográfico de alimentos ha sufrido un continuo aumento. Sin embargo, la producción científica relacionada con sistemas de trazabilidad químico de alimentos producidos en la región Nordeste Argentina resulta aún escasa. El objetivo general de esta tesis ha sido estudiar la presencia de posibles marcadores químicos de identidad en las partes aéreas de plantas utilizadas como forraje de la Provincia de Corrientes. Con este objetivo se analizaron las concentraciones de 18 elementos a nivel de vestigios por Espectrometría de Masas con Plasma Acoplado Inductivamente (ICP-MS), que es una técnica de análisis inorgánico elemental e isotópico capaz de determinar y cuantificar la mayoría de los elementos de la tabla periódica en un amplio rango dinámico. Las especies vegetales estudiadas fueron: Desmodium incanum, Schizachyrium microstachyum y Andropogon lateralis, seleccionadas de acuerdo a su disponibilidad y frecuencia de uso para la producción pecuaria de la zona de estudio.Se determinaron las influencias de factores tales como, la serie de suelo donde fueron recolectadas las diferentes muestras y la relación con el sitio geográfico de muestreo. Todos los resultados fueron analizados mediante algoritmos estadísticos y de aprendizaje automático que permitieron modelar las variaciones presentes en los mismos y proponer modelos predictivos de origen geográfico para muestras problemafuturas desconocidas.En primera instancia se realizó un análisis exploratorio de datos mediante análisis de componentes principales (PCA) y un análisis de conglomerados (HCA), obteniéndose resultados que indicaron la posibilidad de proponer modelos para agrupar las muestras de acuerdo a su origen geográfico. Al utilizar como criterio de clasificación a la serie de suelo, se obtuvieron valores de exactitud superiores al 90% para las tres especies utilizando técnicas de clasificación multivariante relativamente sencillas de naturaleza paramétrica. Por otro lado, al considerar el sitio geográfico de obtención de las muestras, se hizo necesario utilizar técnicas de elevada complejidad, tales como máquinas de vectores soporte (SVM) o el algoritmo de árboles aleatorios (RF), para lograr resultados satisfactorios.Los principales aportes de esta tesis se traducen en una profundización del conocimiento de la composición química mineral de plantas forrajeras nativas de la Provincia de Corrientes, abarcando no solo la concentración de elementos de interés nutricional, sino también elementos a nivel de vestigios sin función fisiológica demostrada o conocida; así también se logró la propuesta de modelos quimiométricos que permiten establecer con seguridad la procedencia geográfica de forrajes utilizadosen la producción pecuaria.The protected designation of origin (PDO) and protected geographical indication (PGI) are tools that allow to differentiate and distinguish the quality’s product related to its geographical origin. Also, they provide legal protection to the name and the product, and tend to promote rural development. Searching these systems that enable to authenticate a product’s origin through the study of the mineral chemistry is the aim of this thesis. In this context, variations in the natural abundance and variations in mineral concentrations demonstrate an excellent performance as tracers of geographical origin of foods. In the last five years the number or publications related to geographical origin of food has been increased. Although, the scientific production related to chemical traceability systems produced in the northeast of Argentina is scarce. The general objective of this thesis has been to study the presence of possible tracers in aerial parts of plants that are used as forage in Corrientes Province. The concentrations of 18 elements were determined by ICP-MS that is capable to determine and quantify the majority of elements in the periodic table in a wide dynamic range. The botanic species studied were: Desmodiun incanum, Schizachyrium microstachyum and Andropogon lateralis, that were selected according to its availability and frequent usage in the livestock production in the study zone. Environmental factors, such as, soil series where have been collected and the relationship with geographical origin were studied. Every result was analyzed by statistical and machine learning algorithms that allowed us to model the mineral data and propose predictive models of geographical origin for unknown samples in the future. In the first place, an exploratory data analysis was performed, and the results showed that a predictive analysis would be able to perform in order to cluster samples according to its geographical origin. When soil series were used as classificatory criteria, 90% of accuracy values were obtained using models relatively easy to implement. Considering the geographical origin another more complex techniques were necessary to implement, such as, support vector machines and random forest. The main contribution of this work is the mineral composition data of native forages from Corrientes, Argentina; and not only the nutritional mineral concentrations but also the trace element concentrations with unknown physiological function. Also, it is a valuable contribution the chemometric data modeling that allows establishing the geographical origin of forages used for livestock.Fil: Villafañe, Roxana Noelia. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentin

Dietary Salba (Salvia hispanica L) improves the altered metabolic fate of glucose and reduces increased collagen deposition in the heart of insulin-resistant rats

This study reports the effects of dietary Salba (chia) seeds on the mechanisms underlying impaired glucose metabolism in the heart of dyslipemic insulin-resistant rats fed a sucrose-rich diet (SRD). Wistar rats were fed a SRD for 3 months. Afterwards, half the animals continued with the SRD; in the other half's diet chia seeds replaced corn oil (CO) for three months (SRD+chia). In the control group, corn starch replaced sucrose. The replacement of CO by chia seeds in the SRD restored the activities of key enzymes involved in heart glucose metabolism decreasing fatty acid oxidation. Chia seeds normalized insulin stimulated GLUT-4 transporter, the abundance of IRS-1 and pAMPK, changed the profile of fatty acid phospholipids, reduced left-ventricle collagen deposition and normalized hypertension and dyslipidemia. New evidence is provided concerning the effects of dietary chia seeds in improving the altered metabolic fate of glucose in the heart of dyslipemic insulin-resistant rats.Fil: Creus, Agustina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas; ArgentinaFil: Benmelej, Adriana. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas; ArgentinaFil: Villafañe, Roxana Noelia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas; ArgentinaFil: Lombardo, Yolanda B.. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas; Argentin

Network analysis in complex Protein-Inhibitor systems: a Cruzain case study

Chagas disease is a neglected tropical disease caused by Trypanosoma cruzi. Cruzain (Cz), the parasite major cysteine-protease, is a viable target for developing new drugs. A survey on public databases with activity annotations revealed that several Cz inhibitors containing a halogen atom (LX, X = Cl, Br, I) were up to thousands of times more active than their non-halogenated analogs (LH) giving rise to an activity cliff in the Cz/inhibitor interaction landscape. On the other hand, structural evidence indicates that halogenated compounds form an X···S halogen bond (XB) with Methionine 68 (PDB ID 3KKU). These findings altogether suggest that XB formation could induce disruptive changes within the protein structure.Fil: Villafañe, Roxana Noelia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; ArgentinaFil: Bogado, María Lucrecia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; ArgentinaFil: Angelina, Emilio Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; ArgentinaFil: Peruchena, Nelida Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; Argentina1st Latin American Congress of women in Bioinformatics and Data ScienceBuenos AiresArgentinaWomen in Bioinformatics and Data Science Latin Americ

Optimización de redes basadas en grafo para clasificación compuestos químicos según bioactividad

Las redes neuronales basadas en grafo (GNN) han ganado importancia estos últimos años debido a su versatilidad para trabajar en datos no estructurados. La complejidad de los datos no estructurados ha traído desafíos en el campo del aprendizaje profundo que tradicionalmente se ha definido para espacios euclídeos (Liao, 2021). Al respecto, recientemente han surgido propuestas para lidiar con estos inconvenientes, como son las redes basadas en grafo aumentadas con mecanismos de atención y con gates.El campo de la química, y en particular, de la química computacional no ha sido ajena a estos avances, en los cuales las redes basados en grafos han sido utilizados para predicción de propiedades químicas (Wieder, 2020; Korolev, 2020), diseño molecular (Mercado, 2021), estudio de reacciones (Coley, 2019), entre otras. En particular, el docking molecular es la técnica más popular para cribado virtual de compuestos, es decir, a partir de una gran base de datos, es capaz de ir seleccionando compuestos en etapas, para tener futuros candidatos a posibles fármacos/drogas. En este sentido, la exactitud obtenida mediante el docking molecular es menor comparado a otras técnicas computacionales (dinámica molecular, QM/MM, etc). Sakai et al. (Sakai, 2021) demostraron recientemente que, basándose solamente en la estructura 2D de compuestos, no sólo se pueden estudiar las propiedades físico-químicas sino también la bioactividad de compuestos. En este trabajo se presentan los resultados correspondientes a la optimización de una red convolucional basada en grafo (GCN) vanilla y otras redes aumentadas con mecanismos de atención y con gates. El set de datos corresponde a ligandos clasificados como activos e inactivos, con respecto a su poder inhibitorio, frente a la Cruzipaína, una proteína perteneciente a la familia de las cisteín-proteasas. Estos compuestos se encuentran en formato SMILES o formato de texto, a partir del cual se construye el grafo correspondiente que es la entrada para el modelo de aprendizaje profundo. Los datos pertenecientes a AID1478 presentan un fuerte desbalance de compuestos activos e inactivos, para lo cual en el training set se realizó un random undersampling para dar como resultado una proporción de 1:2 activos/inactivos. Durante el entrenamiento de la red, se realizó la optimización de varios hiperparámetros, a saber: número de capas convolucionales, tasa de aprendizaje, tamaño del bache, número de épocas. La optimización del algoritmo se detuvo mediante early stopping para evitar sobreajuste del modelo. Los resultados obtenidos superan a los obtenidos mediante métodos computacionales más clásicos como el docking en exactitud (~50% accuracy vs ~80% accuracy) y tiempo de cómputo (días vs min).Fil: Villafañe, Roxana Noelia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; Argentina. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura. Departamento de Química. Laboratorio de Estructura Molecular y Propiedades; ArgentinaFil: Luchi, Adriano Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; Argentina. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura. Departamento de Química. Laboratorio de Estructura Molecular y Propiedades; ArgentinaFil: Peruchena, Nelida Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; Argentina. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura. Departamento de Química. Laboratorio de Estructura Molecular y Propiedades; ArgentinaFil: Angelina, Emilio Luis. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura. Departamento de Química. Laboratorio de Estructura Molecular y Propiedades; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; ArgentinaXVIII Taller Regional de Física Estadística y Aplicaciones a la Materia CondensadaCordobaArgentinaUniversidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía, Física y ComputaciónUniversidad Nacional de Córdoba. Instituto de Fisica Enrique Gaviol

Targeting Protein Pockets with Halogen Bonds

Halogen bonds (X-bonds) are directional interactions involving an attractive force between an electrophilic region on the halogen and interaction partners with nucleophilic properties, X-bond has gained recognition as an atypical molecular interaction useful in modeling halogens computationally to develop new pharmaceutical drugs. X-bonds in protein-ligand complexes are surrounded by residues that conforms the “X-bond environment”. Since sigma-hole formation in X-bonds is a consequence of the anisotropy of the charge density distribution around the halogen, protein residues that surround halogen atom might perturb its charge distribution and X-bond strength. In this work we proposed a protocol to study the feasibility of protein pockets to form X-bond with halogenated ligands, based on the environment. First, a structural survey of X-bonded protein-ligand complexes in public databases was performed to get a description of the “X- bond environment” based on the charge density, with help of the Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM). In the second step, the “X-bond environment” is used as a reference system to judge the propensity of protein pockets to host an X-bond. To test the protocol, we generated poses in which chlorobenzene is forming: (a) the known X-bond and (b) a different X-bond in a nearby protein sub-pocket with no structural evidence about its existence. We termed this last as “decoy X-bond”. Fifty poses were generated with the docking algorithm for both known and decoys X-bonds. Charge density-based X-bond environments for the docking poses were estimated by mapping the chloro protein neighborhood, into the X-bond environment pre-computed on the reference system. The protocol was able to prioritize docking poses that reproduce the actual X-bond in crystal structures based on their X-bond environments, since "real X-bonds" have stronger X-bond environments that decoy X-bonds, as expected. The results suggest that X-bond formation might require a proper protein environment to be established.Fil: Bogado, María Lucrecia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; ArgentinaFil: Villafañe, Roxana Noelia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; ArgentinaFil: Angelina, Emilio Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; ArgentinaFil: Peruchena, Nelida Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; Argentina2nd Women in Bioinformatics & Data Science LA ConferenceBuenos AiresArgentinaWomen in Bioinformatics & Data Scienc

Toxic Trace Element Contents in Gluten-free Cereal Bars Marketed in Argentina

Abstract Celiac disease is a food intolerance triggered by the ingestion of gluten-containing cereals; the only therapy is a strict gluten-free diet for life. In recent years, gluten-free cereal bars has achieved considerable attention as an interesting alternative food considering its several advantages, such as functional properties, nutritional contents, variety of presentations and flavors. The aim of this study was to determine the contents of three toxic trace elements (arsenic, cadmium and lead) in commercial gluten-free cereal bars marketed in Argentina by ICP-MS and assess the dietary intake of the three toxic elements compared with reference values. The results obtained indicated that the highest total concentration of arsenic is provided by the gluten-free cereal bars with green apple pomace (28.2 µg/kg) and the levels of cadmium were lower than 10 µg/kg or even below MDL in all samples. The lead contents in all bars with honey samples were exceptionally higher than in the other samples (levels greater than 130 µg/kg). The intake of available gluten-free cereal bars are generally safe for consumers, but particular attention should be paid to monitor the content of arsenic and lead gluten-free cereal bars to ensure the quality of the product. Further studies are necessary to achieve an exact risk evaluation, concerning the bioavailability of trace elements in gluten-free food sources

Non-essential element concentrations in brown grain rice: Assessment by advanced data mining techniques

The concentrations of 17 non-essential elements (Al, As, Ba, Be, Cd, Ce, Cr, Hg, La, Li, Pb, Sb, Sn, Sr, Th, Ti, and Tl) were determined in brown grain rice samples of two varieties: Fortuna and Largo Fino. The samples were collected from the four main producing regions of Corrientes province (Argentina). Quantitative determinations were performed by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS), using a validated method. The contents of As, Be, Cd, Ce, Cr, Hg, Pb, Sb, Sn, Th, and Tl were very low or not detected in most samples. The non-essential element levels detected were in line with studies conducted in rice from different parts of the world. In order to characterize the influence of geographical origin in the samples, the following classification methods were carried out: linear discriminant analysis (LDA), k-nearest neighbors (k-NN), partial least squares discriminant analysis (PLS-DA), support vector machine (SVM) and random forests (RF). The best performance was obtained by using RF (96%) and SVM (96%). The results reported here showed the variation in the non-essential element profiles in rice grain depending on the geographical origin.Fil: Villafañe, Roxana Noelia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; ArgentinaFil: Hidalgo, Melisa Jazmin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; ArgentinaFil: Piccoli, Analía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; ArgentinaFil: Marchevsky, Eduardo Jorge. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; ArgentinaFil: Pellerano, Roberto Gerardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; Argentin