Revista Colombiana de Química

PfGBP: A Plasmodium falciparum telomere binding protein

Los telómeros son estructuras complejas de ADN y proteína localizadas en el extremo de los cromosomas eucariotes. Su principal función es proteger el extremo cromosomal de ser reconocido y procesado como ADNs fracturado, evitando así eventos de recombinación y fusión que conducen a inestabilidad cromosomal. El ADN telomérico consta de secuencias cortas, repetidas una tras otra, ricas en guanina; la cadena rica en guanina se extiende formando una región de cadena sencilla denominada extremo 3' protuberante. Las proteínas por su parte, se pueden clasificar en: dsBPs, o proteínas de unión a la cadena doble, GBPs aquellas que reconocen específicamente el extremo protuberante y, proteínas que las interconectan mediante interacciones proteína-proteína. El gen PF3D7_1006800 de Plasmodium falciparum codifica para una proteína putativa similar a una GBP de Criptosporidium parvum, con el fin de establecer si esta proteína de P. falciparum presenta la capacidad de unión al ADN telomérico del parásito, se produjo una proteína recombinante a partir de la región codificante del gen, se purificó y se utilizó en ensayos de unión a ADN, y en la generación de anticuerpos policlonales específicos contra PfGBP. Nuestros resultados indican que la proteína de P. falciparum es una proteína nuclear con capacidad de unión al ADN telomérico in vitro, por lo que podría ser parte del complejo proteico encargado de proteger y/o mantener el telómero in vivo.

Telomeres are specialized structures at the end of chromosomes that consist of repetitive DNA sequences and associated proteins. The primary role of telomeres is to protect the end of linear chromosomes from recombination, fusion, and recognition as broken DNA ends. This protective function can be achieved through association with specific telomere binding proteins. Telomeric DNA consists of G-rich double-stranded arrays followed by a single-stranded G-rich overhang. The telomeric proteins can be classified in dsBPs, which bind double-stranded DNA, GBPs those that bind specifically to G-rich overhang, and proteins that interact with telomeric factors. Plasmodium falciparum gene PF3D7_1006800 codifies for a protein highly similar to Cryptosporidium parvum GBP. In order to investigate whether the P. falciparum protein binds telomeric DNA, a recombinant protein was produced, purified and DNA binding assays were performed. Polyclonal antibodies against rPfGBP were produced and tested in western blot. Our results indicate that PfGBP is a nuclear protein that binds telomeric DNA in vitro, which could be part of the protein complex responsible for protecting and/or maintaining the telomere in vivo.

Os telómeros são estruturas complexas de DNA e proteína localizadas no extremo dos cromossomas dos eucariotas. Sua principal função é proteger o extremo dos cromossomas para que não sejam reconhecidos e processados como DNAs fraturados. O anterior evita eventos de recombinação e fusão que conduzem à instabilidade nos cromossomas. O DNA telomérico tem sequencias curtas e repetidas, ricas em guanina. A cadeia rica em guanina estende-se para formar uma região de cadeia simples chamada extremo 3' protuberante. As proteínas podem-se classificar em: dsBPs ou proteínas de união à cadeia dupla, GBPs que são as que reconhecem especificamente o extremo protuberante e, as proteínas que interligam mediante interações proteína-proteína. O gene PF3D7_1006800 de Plasmodium falciparum codifica para uma proteína similar a uma GBP de Criptosporidium parvum. Com o objetivo de estabelecer se a proteína de P. falciparum presenta a capacidade de união ao DNA telomérico, foi produzida uma proteína recombinante partindo da região codificante do gene, purificou-se e utilizou-se nos ensaios de união ao DNA e na geração de anticorpos policlonais específicos contra PfGBP. Os nossos resultados indicam que a proteína de P. falciparum é uma proteína nuclear com capacidade de união ao DNA telomérico in vitro, pelo que poderia fazer parte do complexo proteico encarregado de proteger e/ou manter o telómero in vivo.

Molecular and metabolic insights of creatine supplementation on resistance training

In recent years the research problem in the field of sports supplementation has changed to explain the metabolic mechanisms by which creatine (Cr) administration enhances the performance of certain sports or simply benefits the muscular adaptation. In this review for first time the biochemical mechanisms of Cr ingestion in a cell signaling insight were analyzed, focusing on energetic bioavailability enhancement and optimization of the temporal and spatial buffering of Cr/PCr/CK system. Moreover, intensification in proliferation and differentiation processes of muscle cells (IGF-I/PI3K/Akt-PKB, SPHK1/MAPK/p38/MRFs, mTOR, cellular swelling, mitotic activity of satellite cells, actin polymerization, and myoblast fusion) and inactivation and/or reduction in the expression of ergolitic metabolites (GSK3β, myostatin and AMPK regulation) were examined. In this way, we explained from a metabolic point of view the increase in muscle mass, strength, fatigue resistance, and performance of high intensity sports after Cr monohydrate supplementation.

En los últimos años el problema de investigación en el campo de la suplementación deportiva ha cambiado al punto de explicar los mecanismos metabólicos por los cuales la administración de creatina (Cr) incrementa el rendimiento en ciertos deportes o simplemente beneficia la adaptación muscular. Esta revisión analiza por primera vez los mecanismos bioquímicos de la ingesta de Cr desde la perspectiva de señalización celular, enfocándose en la mayor biodisponibilidad energética de Cr y optimización de la acción buffer espacial/temporal que ofrece el sistema Cr/PCr/CK. Además, se examinan aspectos relacionados con el incremento en los procesos de proliferación y diferenciación de células musculares (IGF-I/PI3K/Akt-PKB, SPHK1/MAPK/p38/MRFs, mTOR, hinchamiento celular, actividad mitótica de células satélite, polimerización de actina y fusión de mioblastos) y la inactivación y/o reducción en la expresión de proteínas con funciones ergolíticas (GSK3β, miostatina y regulación de AMPK). De esta manera, se explican el aumento de la masa muscular, la fuerza, la resistencia a la fatiga y el rendimiento en ejercicios de alta intensidad, producidos por la suplementación con monohidrato de Cr, desde un punto de vista metabólico.

Nos últimos anos, o problema de pesquisa no campo da suplementação de esportes mudou ao ponto de explicar os mecanismos metabólicos pelos quais a administração de creatina (Cr) aumenta o desempenho em alguns esportes ou benefícios de adaptação musculares. Neste artigo, vamos analisar primeiro os mecanismos bioquímicos de ingestão da Cr a partir da perspectiva de sinalização celular, com foco em maior biodisponibilidade de energia de Cr e otimização de tampão temporais/espacial ação oferecida pelo sistema Cr/PCr/CK. Além disso, são considerados aspectos relacionados com o aumento da os processos de proliferação e diferenciação de células musculares (IGF-I/PI3K/Akt-PKB, SPHK1/MAPK/p38/MRFs, mTOR, inchaço celular, atividade mitótica da célula satélite, a polimerização de actina e de fusão de mioblastos) e inativação e/ou a redução na expressão de proteínas com funções ergolíticas (GSK3, miostatina e regulação da AMPK). Desta maneira, é explicado o aumento da massa muscular, força, resistência à fadiga e desempenho em exercícios de alta intensidade, produzidos pela suplementação com Cr monohidratada, a partir de um ponto de vista metabólico.

Analysis of cocaine in different samples by gas chromatography flame ionization detector (GC-FID)

En este estudio se realizó la validación de los métodos establecidos por la UNODC para la cuantificación y extracción de benzometilecgonina (cocaína) presente en las hojas de Erythhroxylum coca, en té de coca y en clorhidrato de cocaína. El primer método de extracción, recomendado por la UNODC, es una extracción solido-líquido (ESL), sin embargo, los resultados obtenidos indican que esta no es lo suficientemente eficiente para lograr una señal de analito distinguible de la relación señal a ruido (S/N) para las muestras de hojas de Erythhroxylum coca y té de coca. El segundo método propuesto es la extracción soxhlet, los resultados indican que esta resulta más eficiente para aislar y cuantificar el analito de interés por cromatografía de gases acoplada a un detector de ionización por llama (CG-FID). Después de someter las muestras al proceso de extracción soxhlet y cuantificación por CG-FID se encontró que la hoja de té posee 7,66×10² mg de cocaína/kg de muestra, las hojas de coca 17,15 mg de cocaína/kg de muestra y el clorhidrato de cocaína 7,15×10(5) mg de cocaína/kg de muestra. El método de análisis escogido se caracteriza por arrojar bajos límites de detección (0,169 mg/L) y por poseer parámetros estadísticos y cromatográficos ideales.

In this study validate the methods established by the UNODC for quantification and extraction benzometilecgonina (cocaine) in the leaves of Erythhroxylum coca, coca tea and cocaine hydrochloride. The first extraction method recommended by the UNODC is a solid-liquid extraction (ESL), however, the results indicate that this is not efficient enough to achieve analyte signal distinguishable from the signal to noise ratio (S/N) for samples Erythhroxylum coca leaves and coca tea. The second proposed method is soxhlet extraction, the results indicate that this is more efficient to isolate and quantify the analyte of interest by gas chromatography coupled to a flame ionization detector (GC-FID). After submitting the samples to the soxhlet extraction process and quantification by GC-FID it found that tea leaf has 7.66×10² mg of cocaine/kg sample, coca leaves 17.15 mg of cocaine/kg sample and cocaine hydrochloride concentration corresponded to 7.15×10(5) mg of cocaine/kg sample. The chosen analysis method is characterized by low detection limits shed (1.69 mg/L) and possessing ideal chromatographic and statistical parameters.

Neste estudo validaram-se os métodos estabelecidos pelo UNODC para a quantificação e extração de benzometilecgonina (cocaína) nas folhas de Erythhroxylum coca; em chá de coca e cloridrato de cocaína. O primeiro método de extração recomendado por UNODC é uma extração sólido-líquido (ESL), no entanto, os resultados indicam que esta não é suficientemente eficaz para atingir um sinal de analito distinguível da relação sinal-ruído (S/N) para amostras de folhas Erythhroxylum coca e chá de coca. O segundo método proposto é uma extração soxhlet, os resultados indicam que este é mais eficiente para isolar e quantificar o analito de interesse por cromatografia gasosa acoplada a um detector de ionização de chama (GC-FID). Depois de enviar as amostras para o processo de extração soxhlet e quantificação por GC-FID descobriu-se que as folhas de chá têm 7,66×10² mg de cocaína/kg de amostra, as folhas de coca 17,15 mg de cocaína/kg de amostra e o cloridrato de cocaína 7,15×10(5) mg de cocaína/kg de amostra. O método de análise escolhido é caracterizado por ter baixos limites de detecção (1,69 mg/L) e possuir parâmetros estatísticos e cromatográficos ideais.

Determination of trihalomethanes in drinking water by solid phase microextraction- gas chromatography in Pereira, Colombia

La desinfección del agua con cloro genera subproductos como los trihalometanos (THM´s), a los cuales se les atribuyen propiedades cancerígenas y con efecto adverso en el sistema reproductivo. Se estandarizó un método simple, rápido y libre de solventes fue para la determinación de THM´s en aguas para consumo humano utilizando microextracción en fase sólida con espacio de cabeza combinada con cromatografía de gases con detector de microcaptura de electrones (HS-SPME-GC-µECD). Fueron estudiados y optimizados parámetros experimentales. Las condiciones optimizadas fueron: 20 min de extracción a 37 °C en presencia de 25% de NaCl y con una agitación de 200 rpm; con tiempo de desorción de 4 min a 250 °C. Se determinaron los límites de detección y cuantificación del método y se realizó el análisis de los trihalometanos de 75 muestras de agua de la planta de tratamiento de Aguas y Aguas de la ciudad de Pereira. El rango lineal de 5-100 mg/L fue establecido con una desviación estándar relativa (%RSD) en el rango 6,1-10,1 %. Los límites de detección estuvieron en el rango 3,8-7,8 mg/L. El promedio de la concentración de THM´s fue de 55,5 mg/L.

Water disinfection with chlorine generates byproducts such as trihalomethanes (THM's), to which cancer risk and a potential adverse effect on the reproductive system properties are attributed. The maximum permitted level of THM's in the United States is 80-100 µg/L, while in Colombia it is 200 µg/L. In this study a simple, fast and solvent-free method was developed for the determination of THM's in drinking water using solid phase microextraction in combination with head space gas chromatography microcapture electron detector (HS-SPME-GC-µECD) and used for quantification of THM's in drinking water. Experimental parameters such as extraction time, extraction temperature, desorption temperature, magnetic stirring, and addition of salt were studied. Limits of detection and quantification were determined and the analysis of THM´s in 75 samples of water from the treatment plant of Pereira city were performed. Optimized conditions were 20 min extraction at 37 °C in the presence of 25% NaCl and with stirring at 200 rpm; with a desorption time of 4 min at 250 °C. Linear range of 5-100 µg/L was established with a relative standard deviation (% RSD) in the range 6.1-10.1%. Detection limits ranged from 3.8 to 7.8 µg/L. Average concentration of THMs was 55.5 µg/L which was within International and National requirements.

A desinfecção da água com cloro gera subprodutos como trihalometanos (THM´s), aos quais são atribuídos o risco de câncer e efeitos adversos sobre o sistema reprodutivo. Foi estandardizado um método simples, rápido e livre de solventes para a determinação de THM´s nas águas para consumo humano usando microextração em fase sólida com espaço de cabeça em combinação de cromatografia gasosa com microcaptura de eletrões (HS-SPME-GC-µECD). Foram estudados e otimizados os parâmetros experimentais. As condições optimizadas foram de 20 minutos de extração, a 37 °C na presença de 25% de NaCl, com agitação de 200 rpm e com tempo de dessorção de 4 min a 250 °C. Os limites de detecção e quantificação do método foram determinados e foi realizada a análise de trihalometanos em 75 amostras de água da estação de tratamento da cidade de Pereira. A gama linear de 5-100 mg/L foi estabelecida com um desvio-padrão relativo (%RSD) na gama de 6,1-10,1%. Os limites de detecção foram de 3,8 a 7,8, mg/L. A média de concentração de THM´s foi de 55,5 mg/L.

Relevant chemistry topics for the clinical practice of a physiotherapist

Physiotherapist is a discipline whose aim is to preserve, restore, and improve the health status of individuals with motor disturbances or at risk of developing and to improve the quality of life of people and community. The aim of this article was to determine which are the most important topics of general organic and biological chemistry courses within the physiotherapist undergraduate career at the University Bernardo O´Higgins. For this purpose we followed a model of qualitative study, applied in two different groups of people: educators of the physiotherapist career (PE) and clinical physiotherapist (CP), who were asked about the importance of topics related to chemistry courses, general, organic and biological (GOB courses). Each participant must choose a category for each topic: "important", "relevant" or "not important" for a physiotherapist clinical activity. Results show that the more frequently topics considered as "important" in both groups were from biological chemical course: proteins and its metabolism. Secondly, none of the interviewed subjects considered any of the topics of the course of organic chemistry as "important" for the clinical activity of a physiotherapist. Thus, the aim of the study is widely fulfilled and it might be concluded that future studies are required involving a larger sample size in these and other universities that will generate results for a good curricular articulation.

La fisioterapia es una disciplina cuyo objetivo es conservar, restaurar y mejorar la salud de los individuos que presentan o tienen riesgo de tener alteraciones motoras. El objetivo de este artículo fue determinar cuáles son los tópicos más importantes de química general, orgánica y biológica para la práctica clínica en la carrera de fisioterapia en la Universidad Bernardo O´Higgins. Para lo anterior se siguió un modelo de estudio cualitativo aplicado en dos grupos de personas: educadores de la carrera de fisioterapia (PE) y fisioterapistas clínicos (CP) que fueron encuestados en relación a los tópicos de los cursos de química general, orgánica y biológica, denominados cursos GOB. Cada participante debía elegir una categoría: "importante", "relevante" y "no importante" de acuerdo a la práctica clínica para cada uno de los tópicos preguntados. Los tópicos que presentaron mayor frecuencia como "importante" en ambos grupos entrevistados fueron tópicos del curso de química biológica: proteínas y su metabolismo. Además, ninguno de los encuestados consideró ninguno de los tópicos del curso de química orgánica como "importante" para la actividad clínica de los fisioterapistas. El objetivo del estudio se cumplió completamente y se puede concluir que son necesarios estudios a futuro que involucren mayor cantidad de encuestados de esta y otras universidades, de este modo se generarán más resultados para una buena articulación curricular.

A terapia física é uma disciplina cujo objetivo é conservar, restaurar e melhorar a saúde dos indivíduos que têm um estado de risco de comprometimento motor. O objetivo deste artigo foi determinar quais são os temas mais importantes da química geral, orgânica e biológica para a prática clínica na carreira de fisioterapia na Universidade Bernardo O'Higgins. Para o anterior efetuo-se um estudo qualitativo aplicado a dois grupos de pessoas: educadores da carreira de fisioterapia (PE) e fisioterapeutas clínicos (CP). Eles foram entrevistados em relação aos temas dos cursos de química geral, orgânica e biológica, chamados cursos GOB. Cada participante devia escolher uma categoria: "importante", "relevante" e "sem importância" de acordo com a prática clínica para cada um dos temas questionados. Os temas mais frequentemente apresentados como "importante" em ambos grupos entrevistados foram os temas do curso de química biológica: proteínas e metabolismo. Além disso, nenhum dos inquiridos considerou qualquer dos tópicos do curso em química orgânica como "importante" para a atividade clínica dos fisioterapeutas. O objetivo do estudo foi completamente cumprido, e pode-se concluir que são necessários estudos futuros envolvendo um maior número de entrevistados nesta e em outras universidades, desse jeito se gerarão mais resultados para uma boa articulação curricular.

A methodology to the study of preconceptions about chemistry through the analysis of graphics expressions

Se examinaron las respuestas gráficas de hombres y mujeres jóvenes, de 17 años en promedio, inscritos en cursos de nivelación en ciencias. Se encontró que predominan en toda la población alusiones a material de laboratorio y a experimentos. La categoría denominada Iconos/Iconemas (representaciones de sensaciones o sentimientos, o figuras geométricas aisladas) aparece con frecuencia en la población de 17 años. Los análisis muestran que el porcentaje de población que incluye el cuerpo humano en sus expresiones nunca es superior al 30%. Cuando aparecen figuras humanas sus escenarios dejan ver que son experimentadores, no se muestra el cuerpo humano como parte del estudio químico. Al indagar sobre la orientación vocacional, se encontró que los hombres prefieren carreras científicas y las mujeres optan por programas del área de la salud. El artículo concluye que es posible indagar y analizar la percepción esencial sobre el área de la química gracias al estudio de expresiones gráficas y considerar correspondencias entre edad, sexo y orientación vocacional. Esta información es útil tanto para planear y orientar las actividades de aula, como para inquirir paradigmas y concepciones, y establecer el grado de abstracción y el conocimiento de los estudiantes sobre el alcance y la aplicabilidad de la química.

Graphic answers about meaning of chemistry were examined in men and women (around 17 years old) enrolled in remedial courses in sciences areas. Representations of laboratory material and chemical experiments predominated. The icons category (representations of sensations and feelings or isolated geometric figures) appears frequently in population around 17 years old. The analysis shows the percentage of population that includes the human body in their representation is never upper than 30%; when human representations were done, seems they are experimentalists; the human body is not part of the chemical study. By vocational orientation examination, predominance for men in scientific careers and women in health areas were found. The research concludes is possible enquire the essential perception about the chemistry by analyzing of graphic expressions and considering correlations between age, sex and vocational orientation. This information is useful to planning and orienting the classroom activities. In addition, it is possible to investigate paradigms and preconceptions and to stablish the abstraction level and the knowledge about scope and applicability of the chemistry.

Na esta pesquisa, examinaram as repostas gráficas de homens e mulheres jovens, de 17 anos na media, inscritos nas disciplinas de nivelação em ciências. A majoritária das respostas, com na população pesquisada, são referências ao material do laboratório e experimentos. A categoria denominada Ícones (representações de sensações ou sentimentos, ou figuras geométricas isoladas) aparece com frequência na população de 17 anos. Os analises apresentam que a percentagem da população que usa as expressões corporais nunca é maior que 30%. Quando aparecem figuras humanas, os seus cenários mostram que são experimentadores; o corpo humano não faz parte do estudo químico. Al perguntar sobre a orientação vocacional, encontrou se que os homens preferem carreiras científicas e as mulheres escolhem os programas da área da saúde. O artigo conclui que é possível indagar e analisar a percepção essencial sobre a química com a ajuda do estudo de expressões gráficas e encontrar correlações entre a idade, o sexo e a orientação vocacional. Esta informação é útil tanto para planear e orientar as atividades da aula quanto para inquirir paradigmas e concepções, e estabelecer o grado de abstração e o conhecimento dos estudantes sobre o alcance e a aplicabilidade da química.