Activa JavaScript para disfrutar de los vídeos de la Mediateca.

Proteínas tóxicas

El ajuste de pantalla se aprecia al ver el vídeo en pantalla completa. Elige la presentación que más te guste:

Subido el 1 de febrero de 2020 por Ies margaritasalas majadahonda

110 visualizaciones

La alumna Irene Rubio hace su presentación sobre su proyecto de excelencia del curso 2019/2020 del IES Margarita Salas de Majadahonda

Más información Transcripción

Descargar la transcripción

Hola, soy Elena Ruyo-Madrid y hoy os voy a presentar mi proyecto titulado Proteínas Tóxicas y Estudio y Caracterización de las Psicoalicinas 2 y 2. 00:00:00

Un título que creo que no les importa, que no les aporta más información, pero es un título que hay en la tradición de las anémonas y los tratamientos contra el cáncer. 00:00:07

Bueno, para responder a esta pregunta, voy a empezar mi proyecto de esta manera. 00:00:16

Estoy segura de que alguien de aquí cuando me da la raya le ha picado una medusa. 00:00:20

De hecho, las picaduras de medusas y otros vidarios, como pueden ser las anémonas, constituyen el 40% de las incidencias totales que ocurren en las plantas. 00:00:23

Y estas picaduras tienen un gran impacto en nuestra salud, en nuestra economía y en el medio ambiente marino. 00:00:31

Por ello, se decidió llevar a cabo estudios sobre los venenos de estos vidarios y se descubrió que estos poseían sustancias bioactivas muy interesantes, 00:00:36

además de que los venenos tenían propiedades como antifrematorias o antitumorales. 00:00:45

A raíz de estos estudios, los objetivos que se estudian en este proyecto son los siguientes. 00:00:50

Estudiar uno de los componentes de esos venenos, concretamente el veneno de una nebona, 00:00:56

que es una fenocorina llamada esticolisina 2. 00:01:00

Además, también se quiere estudiar su mutante y caracterizarlo, la esticolisina 2, T42D. 00:01:03

Y por último, comparar la estructura y la funcionalidad de ambas. 00:01:09

Así, las hipótesis que se plantean en este proyecto son que la esticolisina mutante 00:01:12

es igual, tiene las mismas características estructurales y monoflóficas que la salvaje, 00:01:17

que además tiene la misma función y que es igual de eficaz a la hora de realizar dicha 00:01:23

función tóxica. Antes de hablar de las arginomónicas y las 00:01:27

asticolisinas hay que hablar del animal que las secreta, que son las anémonas. Las anémonas 00:01:32

pertenecen al filo unidaria, al igual que las medusas o los corrales, por ejemplo, y 00:01:37

son unos pólipos que vienen siempre fijos al sustrato. Tienen un cuerpo cilíndrico 00:01:41

compuesto por un disco heredero de la base, un disco oral y que está regado por unos centáculos. 00:01:45

En los centáculos se encuentran la mayor parte de los miocitos. 00:01:50

¿Y qué son estos miocitos? 00:01:54

Pues como recordarán, las anémonas son inmóviles, por lo tanto no pueden correr detrás de sus presas 00:01:55

o esconderse cuando son atacadas. 00:02:00

Por ello, recurren a la producción de venenos. 00:02:02

Estos se almacenan en las células exclusivas del filo nidaya que se llaman miocitos. 00:02:05

Concretamente se almacenan en los compartimentos llamados nematocitos. 00:02:09

Los nematocistos contienen un tubo embriagado que termina en la bufa. 00:02:12

Y cuando un animal roza los tentáculos de la nebuna, este tubo se dispara e inyecta el veneno, tal y como vemos en este vídeo. 00:02:16

El veneno es un conjunto de muchas sustancias en las que destacan las proteínas tóxicas, 00:02:23

como pueden ser las endotoxinas calizantes o las proteínas monodas de poros, 00:02:29

que son las actinoporinas y las que se estudian en este proyecto. 00:02:33

Las actinoporinas son un tipo de fitolisinas, es decir, que elizan las células a través de la formación de poros 00:02:39

en las membranas empíricas, las que son secretadas por anemonas marinas y se caracterizan 00:02:45

por ser láminas infectíricas cortas que carecen de cisterinas en toda su psicología 00:02:51

de aminoácidos. Además, poseen un comportamiento particular en el interfase agua-membrana, 00:02:55

ya que en su origen acuosa permanecen establemente plegadas, como una proteína cualquiera, pero 00:03:00

cuando se encuentran en una membrana celular, interaccionan con esta de una manera muy peculiar. 00:03:05

Todas las actinoporinas tienen una estructura muy similar, es decir, una conformación tridimensional, 00:03:08

que es esta que se muestra en esta imagen y que consiste en un sándwich beta central 00:03:15

y una helice alfa a cada lado, una que se muestra en rojo y otra que se muestra en azul. 00:03:19

El rojo es la helice alfa del extremo en el terminal, que está formada por los 30 primeros residuos de la proteína, 00:03:23

que tienen carácter antipático, es decir, una parte hidrófoba y otra parte hidrófoba. 00:03:29

Esto es muy importante a la hora de la funcionalidad de la proteína, y de hecho se ha demostrado que cualquier cambio realizado en esos 30 primeros residuos podría afectar gravemente a su capacidad de formación del polvo. 00:03:34

En azul son los residuos del sitio neumatoxorhitorina, conocido como COC, que también son antipáticos, y además la gelina 51 ha demostrado que tiene un papel muy fundamental en el reconocimiento de las ventanas. 00:03:47

En amarillo se muestran los aminoácidos que componen la ocupación de residuos aromáticos, 00:04:02

que tienen un papel fundamental en la unión de la actinoporina con el aminoácido. 00:04:07

En verde se muestran los aminoácidos que pertenecen tanto a la diversidad de unión 00:04:13

a la actinoporina como a la ocupación de aminoácidos básicos. 00:04:17

Y por último, en naranja, la ocupación de aminoácidos básicos, que es muy importante 00:04:20

en la primera parte de la formación del podo. 00:04:24

Cabe resaltar que cualquier cambio realizado en la estructura de las actinoporinas puede 00:04:27

afecta gravemente a su sutilidad y, por lo tanto, a su funcionalidad tóxica. 00:04:30

¿Y cómo forman los poros las actinoporinas en las células? Bueno, cuando una actinoporina 00:04:37

se encuentra con una membrana clínica, la hélice alfa del estímulo terminal, que se 00:04:42

representa en rojo, se separa del sándwich beta, que es el cuadrado azul, y se apoya 00:04:45

en forma planera en la membrana. Después, la hélice alfa se inserta, se penetra en 00:04:50

la membrana y, casi al mismo tiempo, oligomeriza. Es decir, que varias actinoporinas se juntan 00:04:56

y formar en foro la membrana lipídica, provocando la muerte de la célula por un cheque osmótico. 00:05:00

La memora Sticholidactyla y Lantus secreta tres espicolisinas diferentes, de las cuales 00:05:09

en este proyecto se estudia la espicolisina 2 y su mutante. 00:05:13

Para el estudio de estas dos artiloporinas y poder compararlas, se han llevado a cabo 00:05:21

tres técnicas, una para saber su estructura, otra para saber su masa molecular, y otra 00:05:25

para hacer su actividad hemonítica, y estos han sido los materiales que se han necesitado 00:05:29

para cada una de esas técnicas. La síntesis de las dos espiconesinas se acumula en una 00:05:33

producción heteróloga en bacterias E. coli, que son de secuencia de nucleótidos que se 00:05:39

introducen en la bacteria, y que codifica para formar la siguiente secuencia de aminoácidos. 00:05:42

En la botante se cambia la treolina del lugar 42 por una cisterina, siendo esta la única 00:05:48

que hay en toda la secuencia de aminoácidos, y a eso se debe el nombre de espiconesina 00:05:53

2D42B. La primera técnica que se llevó a cabo fue el microdismo circular, que se basa 00:05:57

en la acción tan específica que tienen las proteínas con la luz y que nos permite saber 00:06:04

su estructura, es decir, su conformación y su acción. Concretamente, la región espectral 00:06:09

de la ultravioleta lejana nos da información sobre la estructura secundaria, es decir, 00:06:14

cómo se pliega esa secuencia de aminoácidos, y en la región espectral de la ultravioleta 00:06:17

próxima obtenemos información sobre la estructura terciaria, es decir, su conformación tridimensional. 00:06:21

La siguiente técnica que se realizó fue la electroforesis, 00:06:28

completamente una técnica que se denomina como SPS-PACE, 00:06:31

que separa proteínas diluidas sometidas a un campo eléctrico en función de su masa molecular. 00:06:34

Por lo tanto, las proteínas de menos tamaño se desplazarán a mayor velocidad por el eje. 00:06:40

Esta es una escena de la pública electroforesis donde se llevó a cabo el ensayo. 00:06:45

La última técnica que se realizó fue la hemolysis, 00:06:50

que consiste en determinar la actividad 00:06:54

hemolítica de las proteínas 00:06:56

a través de algo igual 00:06:57

de velocidad por la que destruyen 00:07:00

los glóbulos rojos, el sangre de cáncer 00:07:01

o distintas concentraciones nanomolales. 00:07:04

Los resultados 00:07:09

que se obtuvieron al realizar dichas técnicas 00:07:10

fueron los siguientes. 00:07:12

Respecto al diploísmo circular, concretamente 00:07:13

el diploísmo circular en lejano, que como recordarán 00:07:15

nos aporta información sobre la estructura secundaria, 00:07:18

esa teoría de las gráficas 00:07:21

tanto de la mutante como de la salvaje 00:07:22

son muy similares, lo que significa que tienen la misma estructura secundaria. Además, en 00:07:23

esta imagen, que es el patrón de las 60 estructuras secundarias de las proteínas, se puede determinar 00:07:28

que se correspondería a una estructura secundaria tipo lámina beta debido a la forma, y por 00:07:33

lo tanto, esta correspondería con el salmónis beta central que poseen todas las actinoporinas. 00:07:42

Respecto al diploide, un titular en el próximo y la gráfica se aprecia que los mutantes de la sala de tienen las mismas subidas y bajadas 00:07:46

Lo que significa que ambas tienen la misma estructura terciaria y que por lo tanto el cambio realizado en la mutante no ha afectado a la misma 00:07:55

Aquí se muestra los resultados de la rectoforesis, se aprecia que la salvaje y la mutante tienen la misma movilidad rectoforesica, es decir que están al mismo nivel 00:08:04

Y por lo tanto que tienen la misma masa molecular 00:08:12

Por último, esta es la gráfica con nuestros resultados de hemolysis, la de los puntos 00:08:14

blancos es la importante y se ve claramente que es mucho más eficaz a la hora de formar 00:08:20

los poros en las células que la más salvaje. Esto se debería a la cisteína que se introduce 00:08:25

en su secuencia de aminoácidos, ya que esta contiene un grupo tiol, que es un grupo polar 00:08:32

y por lo tanto podría ser mejor a la hora de interaccionar con las membranas y por lo 00:08:37

tanto a la hora de formar los poros. Esto supondría una ventaja de la mutante respecto 00:08:41

a la salvaje, pero además habría otra, y es que solo tiene una cisteína en toda su 00:08:46

cadena. Entonces, cuando se lleven a cabo estudios de cómo interacciona esa cisteína 00:08:51

polina con la membrana, y además sus futuras aplicaciones, se podría hacer un seguimiento 00:08:56

mucho más fácil, ya que se localizaría con mayor rapidez esa proteína. 00:09:00

la próxima. Las conclusiones que se pueden obtener con 00:09:06

estos resultados son las siguientes. Por una parte, se ha podido estudiar la crinobolina 00:09:11

estipolisina 2 y su mutante. Se ha podido caracterizar el mutante y se ha podido comparar 00:09:16

la estructura y la función de ambas. Así, se verifican las hipótesis que se planteaban 00:09:21

al principio que consistían en que la estipolisina salvaje y la mutante coincidían tanto en 00:09:26

la estructura secundaria como en la terciaria, que poseían la misma masa molecular y que 00:09:31

tenía la misma función, siendo incluso la mutante más eficaz a la hora de realizar 00:09:36

dicha función tóxica. 00:09:41

¿Y para qué se quiere estudiar las actinoporinas? ¿Cuál es la importancia de este proyecto? 00:09:45

Bueno, pues las aplicaciones de las actinoporinas se pueden dividir en dos áreas. Por una parte 00:09:51

el estudio de sus venenos nos podrían ayudar a crear antídotos que reducirán los efectos 00:09:56

de las picaduras de los midarios, como en este caso con tratamiento de las anémonas, 00:10:01

y además de las barreras químicas que impedirán el contacto de los nematocistos con nuestra piel. 00:10:04

En segundo lugar, las artinoporinas, en las modificaciones necesarias, podrían ser unas potentes herramientas bioterminológicas y biomédicas. 00:10:11

Así, debido a su alta especificidad, podrían servir para combatir plagas mediante el uso de venenos naturales. 00:10:19

Además, la artinoporina, colocada en una sonda fluorescente, podría ser una sonda molecular que detectara la simiodelina de las barreras vulnares 00:10:25

y por lo tanto las bases benéficas de estos. Además podría facilitar la acción de medicamentos 00:10:33

como puede ser la quimioterapia convencional, ya que aumenta la permeabilidad de la membrana 00:10:39

y por lo tanto la absorción de estos tratamientos. Y por último, y lo que responde a la pregunta 00:10:44

que yo planteé inicialmente, que es la relación entre las anemonas y los tratamientos contra 00:10:49

el cáncer, es que se podría aprovechar el potencial inmunotóxico de las actinoporinas 00:10:52

para desarrollar nuevas inmunoterapias. Así, respecto a los tratamientos oncológicos que 00:10:58

tenemos actualmente, que eliminan todas las células de nuestro cuerpo, esa inmunotoxina 00:11:03

estaría formada por un anticuerpo que localizaría expresamente la célula que se quiere eliminar 00:11:09

y una toxina, que en este caso sería la pinopolina, que mataría esa célula, se podrían crear 00:11:14

tratamientos que matasen específicamente las células tumorales. De hecho, ya se han 00:11:19

llevado a cabo estudios que demuestran la potencia que tienen las actinoporinas en células 00:11:24

cancerígenas. Bueno, esta ha sido la biografía que se ha realizado durante el proyecto. Y 00:11:29

bueno, por último quiero agradecer a Esperanza Rivera de Torre por haberme sumergido en el 00:11:40

mundo de las actinoporinas en la medicina, al Departamento de Bioquímica de la Universidad 00:11:44

de Cundinamarca para haberme permitido hacer uso de sus instalaciones, a mis tutoras por 00:11:48

su dedicación durante todo el año y por último a mis padres por su apoyo. 00:11:53

Subido por:: Ies margaritasalas majadahonda
Licencia:: Reconocimiento - Compartir igual
Visualizaciones:: 110
Fecha:: 1 de febrero de 2020 - 20:25
Visibilidad:: Público
Centro:: IES MARGARITA SALAS
Duración:: 11′ 59″
Relación de aspecto:: 4:3 Hasta 2009 fue el estándar utilizado en la televisión PAL; muchas pantallas de ordenador y televisores usan este estándar, erróneamente llamado cuadrado, cuando en la realidad es rectangular o wide.
Resolución:: 640x480 píxeles
Tamaño:: 191.49 MBytes