Image Enhancement for Characterization of MinD Protein Oscillation in Escherichia coli

MinD proteins play important roles during cell division process. These proteins show significant characteristics of periodic pole-to-pole propagation along the cell length. The characterizations of these protein behaviors are required to be determined accurately. Usually by using a fluorescent technique, visual motion of proteins in the cell could possibly be made and observed through a CCD. Due to the nature of low intensity of these proteins, the images obtained from the CCD camera were required to subject to noise interference and as a result digital image processing was also required. In this paper, several techniques were tried to facilitated improve the image quality. From our finding, the fluorescent technique could affect the intensity fading of the protein detected, but not to the numbers of the proteins in the cell.

Purificación, clonación y expresión de inhibidores peptídicos de proteasas de potencial aplicación biomédica a partir de Solanum tuberosum spp.

Los inhibidores de proteasas de naturaleza proteica son importantes moléculas reguladoras que inhiben la acción de enzimas proteolíticas y se encuentran extensamente distribuidos en diferentes tejidos de animales, plantas y microorganismos. En su gran mayoría, los inhibidores de proteasas presentes en la naturaleza son proteicos, con la excepción de pequeños inhibidores de microorganismos. Estas moléculas han demostrado su acción en el tratamiento de diferentes patologías en las cuales la desregulación en la acción de las proteasas puede conducir a desequilibrios fisiológicos que llevan a la muerte celular. El presente trabajo de tesis doctoral tiene como objetivo el estudio de nuevas miniproteínas inhibidoras de carboxipeptidasas de tipo “cystine knot” a partir de extractos de tubérculos de Solanum tuberosum grupo andígenum variedada Churqueña. Para este propósito se aplicaron una diversidad de técnicas tales como la espectrometría de masas, biología molecular, expresión recombinante de proteínas, ensayos enzimáticos y caracterización del plegamiento oxidativo. Dentro de estas técnicas, la espectrometría de masas ha sido de gran importancia en este trabajo la cual fue de utilidad en la identificación, caracterización y validación de las moléculas estudiadas. El trabajo se encuentra dividido en tres capítulos a través de los cuales se presentan los resultados obtenidos. En el primer capítulo se describe el estudio y caracterización de un extracto crudo de tubérculos de papa andina determinando su actividad inhibitoria frente a proteasas de diferente tipo mecanístico. Se estudió la estabilidad térmica de los inhibidores de carboxipeptidasas presentes en el extracto y se determinaron los pesos moleculares de las proteínas resistentes a este tratamiento térmico mediante espectrometría de masas MALDI-TOF. Además, se utilizó una técnica proteómica, denominada Intensity Fading MALDI-TOF, mediante la cual se verificó la interacción de moléculas presentes en el extracto con carboxipeptidasa A. Por último, se purificó una molécula que produce inhibición de carboxipeptidasa A mediante cromatografía de afinidad y se realizó un análisis de la huella peptídica o PMF (Peptide Mass Fingerprinting) para su identificación de su secuencia primaria en bases de datos. En el segundo capítulo se presenta el estudio de dos miniproteínas con potencial actividad inhibitoria de carboxipeptidasas. Para llevarlo a cabo, ambas proteínas se expresaron de forma recombinante, se determinó su actividad inhibitoria y se realizaron estudios de plegamiento oxidativo. Además se presentan en este capítulo, modelos estructurales de una de las miniproteínas expresadas utilizando herramientas bioinformáticas. En el tercer capítulo, se aisló desde un brote de tubérculo de Churqueña el ARNm de un tercer inhibidor de carboxipeptidasa. En este capítulo, se muestran los resultados de la expresión recombinante y purificación de este inhibidor, y se presenta su actividad inhibitoria frente a carboxipeptidasas A y B. Asimismo, se describe la identificación de la proteína nativa en el extracto de papa mediante técnicas proteómicas como PMF-MALDI-TOF MS y secuenciación de novo PMF-MALDI-TOF-TOF/MS/MS.

TRIBE TRITICEAE L. AND THE BIOCENOTIC MECHANISMS OF ADAPTABILITY

<p>The cultural species in the process ontogenesis and phylogenesis to favorable and unfavorable environmental conditions produce a number of biological mechanisms (molecular genetic, physiological, biochemical, morphological, biocenotic), plants identification behind them reflects the degree of their ecological of adaptability, plasticity and stability. Studying the and comparison of morphological parameters and relations with consort-species and representatives of tribe <em>Triticeae</em> allowed to find out what plants differently realize their life potential. Which are based on structural and functional features biocenotic mechanisms that manifested in adaptive properties. On example cultural cereal species shows that the basic mechanisms of adaptability are: mechanisms of functional sustainability, morphological tolerance and ontogenetic avoidance. The first group is associated with functional parameters forming and manifestation life potential of plants (accumulation protein, accumulation gluten, duration assimilatory ability flag leaf; erection leaves the upper tier; depth of node tillering; strength of the stem, ie the, low penchant to lodging; total tillering plants; synchronicity growth of main stem; the intensity fading ear after full ripeness.</p><p>The second group includes mechanisms of morphological tolerance (hairiness of leaves, stems; wax-colored bloom; plaza of leaf; type of bush; density head; beardedness; glossy coating of leaf, culm; glaucous color of leaf, culm; placing spicate of scales near granule; plant height). To mechanisms of ontogenetic avoidance relating such as mismatch of pathogen, phytophage and plant; photoperiodic sensitivity; duration interphase periods in particular florification, ripening; duration of vegetation period; duration of primary dormancy (latent period); multivariation of synontоgenesis; photoperiodic sensitivity.</p><p>Knowing the biocenotic mechanisms formation of adaptability cultural species discloses up new opportunities in clarifying the fundamental bases of adaptation and is of practical importance in the management of vitality and seed productivity.</p>