Se aplica la técnica del ADN polimorfico Amplificado al Azar (RAPD) se aplica al estudio molecular de Lama pacos (alpaca), esta metodología se propone debido a que las técnicas de microsatélites y ADN mitocondrial, que actualmente se utilizan, no tienen un uso práctico cuando se trata de analizar gran cantidad de muestras. Para la estandarización del RAPD se utilizo ADN genómico a partir de sangre total y cebadores de 10 nucleotidos siguiendo los protocolos estandarizados modificando básicamente la concentración de MgCl2 a 2.5 mM permitiendo aumentar la intensidad de las bandas y una mejor visualización. Se prosiguió con la identificación de cebadores informativos, de 23 cebadores fueron seleccionados 7 (OPF-05, OPI-04, OPB-03, OPI-18, OPB-11, OPA-18 y OPI-14) por generar numerosas bandas por muestras analizadas. Estos cebadores permitieron obtener perfiles diferentes entre alpacas híbridas y puras; en la muestra poblacional estudiadas no se encontraron alpacas que tuvieran un perfil de bandas similares a los presentados por los animales puros, esto explicaría el grado de hibridación que existe debido a un inadecuado cuidado en el cruce, esto trae como consecuencia, por ejemplo, una baja calidad en la producción de fibra por las alpacas y llamas híbridas disminuyendo el ingreso económico para las familias campesinas. En 8 alpacas los cebadores OPB-03 y OPA-18 mostraron bandas polimorficas de 650 pb y 1000 pb respectivamente, este polimorfismo nos podría indicar alguna mutación o variabilidad intraespecífica, ya que estos animales no presentan diferencias fenotípicas evidentes. / The Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) is applied on the molecular study of Lama pacos (Alpaca), this methodology is proposed because the microsatellites and DNA mitochondrial techniques, which are used commonly, don't have a practical utility when is necessary to analyze great quantity of samples. Genomic DNA obtained from total blood and primers of 10 nucleotides were used to standardize the RAPD technique following the standardized protocols, and concentration of MgCl2 was modified at 2.5 mM which allowed an increase at the intensity and a better visualization of the bands. After the standardization, the identification of informative primers was realized, beginning with 23 primers, selecting only 7 (OPF 05, OPI 04, OPB 03, OPI 18, OPB 11, OPA 18 and OPI 14), because the presence of several bands for the analyzed samples. These primers let obtain different profiles between hybrid and pure alapacas; in the sample were not found alpacas with a similar bands profiles to those presented by the pure animals, this would explain the hybridization grade that exists due to an inadequate care in the crossing, this results in, for example a low quality in the fiber production from the hybrid alpacas and llamas, diminishing the economic entrance for the rural families. In 8 alpacas the primers OPB-03 and OPA-18 showed polymorphic bands of 650 pb and 1000 pb respectively, this polymorphism could indicate some mutation or intraespecific variability, since these animals don't present evident phenotypic differences.

En la presente Memoria se describe la síntesis de cuatro nuevas cromeno[3,4- c]piridinas 7,8,9-hidroxi-substituidas y su caracterización electroquímica en medio no acuoso. Las cromeno-piridinas sintetizadas fueron: 1-etoxicarbonil-2,4-dimetil-5-oxo-5Hcromeno[3,4-c]piridina, 1-etoxicarbonil-7-hidroxi-2,4-dimetil-5-oxo-5H-cromeno[3,4- c]piridina, 1-etoxicarbonil-8-hidroxi-2,4-dimetil-5-oxo-5H-cromeno[3,4-c]piridina, 1- etoxicarbonil-9-hidroxi-2,4-dimetil-5-oxo-5H-cromeno[3,4-c]piridina. La síntesis de las cromeno[3,4-c]piridinas fue realizada a través de un nuevo procedimiento en una sola etapa (“one-pot synthesis”). La síntesis contempla la reacción entre 3-etil aminocrotonato y el respectivo salicilaldehído en ácido acético glacial. El rendimiento promedio de los compuestos fue de un 39%, lo cual es mejor que los rendimientos totales de síntesis de compuestos semejantes descritos hasta este momento en la literatura para este tipo de compuestos. La caracterización electroquímica se realizó en medio no acuoso (DMF + 0.1 M de hexafluorofosfato de tetrabutilamonio) y como electrodo de trabajo se utilizó un electrodo de carbón vítreo. Al estudiar los compuestos en la rama anódica se encontró una sola señal irreversible para tres de los compuestos en estudio, la que correspondió a la oxidación del grupo hidroxilo de las posiciones 7-, 8- y 9- del anillo cromeno. Esto fue confirmado por la electro-inactividad del compuesto que carece del grupo hidroxilo en su estructura. A partir de los gráficos de log ip versus log v, se concluye que el proceso de oxidación es controlado por difusión. A partir de los estudios sobre el efecto de la adición de una base sobre la señal electroquímica (hidróxido de tetrabutilamonio) se concluye que es posible separar las señales tanto ionizadas como no-ionizadas del grupo hidroxilo de las cromeno-piridinas. Finalmente, también se estudió la reducción de estos compuestos sobre carbón vítreo. En términos generales, los compuestos exhibieron cuatro señales de reducción bien definidas entre -1.590 mV y -2.760 mV. Sin embargo, el compuesto 8-hidroxi-cromenopiridina exhibió sólo tres señales. Los estudios por voltametría cíclica mostraron que la señal menos catódica es de tipo reversible, mientras las restantes fueron de carácter irreversible.

Durante los últimos años se ha comprobado que existe una búsqueda de nuevos materiales que posean maneras de fabricación novedosa y simple. Una de las opciones es utilizar materiales biomórficos producidos de manera natural, los cuales poseen propiedades que permiten su uso en diferentes aplicaciones de la ingeniería. El objetivo general de este trabajo fue determinar la factibilidad de obtener Carburo de Silicio (SiC) en el país, a partir de madera de Pino. Para esto se definió e implementó una metodología experimental compuesta por tres etapas principales. Primero se realizó una Pirólisis a las probetas, posteriormente se infiltró un compuesto rico en Silicio y por último se realizó una reducción carbotermal (Síntesis de SiC). Estos procesos tienen la particularidad de ser simples y de bajo costo. Las probetas ceramizadas se caracterizaron en base a ensayos de difracción de rayos X, microscopía electrónica (SEM) y pruebas de conductividad eléctrica y térmica. La Pirólisis, que consiste en carbonizar las muestras, se realizó en una atmósfera de Nitrógeno a temperaturas máximas de 1050°C y a tasas entre 5 y 25°C/min. Mientras que la Infiltración se realizó en conjunto con la Síntesis de SiC a temperaturas del orden de los 1600°C y por un tiempo de 5,5 h, para permitir que todo el Silicio infiltrara en la probeta y reaccionara con el Carbono existente. Se ceramizaron probetas con distintas cantidades de Silicio. Se encontró que altas concentraciones de Silicio infiltrado provocaron un exceso de este elemento, el cual cubría la porosidad del material en gran parte de su volumen. Mientras que bajas concentraciones produjeron un déficit de Silicio en la zona superior de las probetas y una cobertura de porosidad en la zona inferior, generando un material frágil y agrietado. En cada una de las probetas se confirmó la existencia de SiC. Se concluye que mediante el procedimiento experimental implementado se puede obtener SiC biomórfico con una morfología propia de la madera.

Sintetiza NPsCu mediante el método del poliol asistido mediante irradiación MW. La técnica de calentamiento MW tiene la ventaja sobre el calentamiento convencional, porque se produce directamente desde el seno de la solución. El calentamiento MW se basa en la radiación electromagnética MW que se utiliza con éxito para calentar muchos materiales dieléctricos, debido a la propiedad de pérdida de tangente (tan δ) del disolvente empleado. El presente método se basa en la gran capacidad específica del EG, de convertir la energía electromagnética en calor, siendo el tangente de pérdida de 1,350. El proceso de síntesis se realizó en un horno de MW adaptado, que trabaja a 220V, 60 Hz, 1,2 kW. Se utilizó como dispersantes a la PVP, el AA como agente reductor, el precursor utilizado es el Cu(Ac)2. La síntesis tiene varios parámetros tales como el ciclo de potencia del MW, el tiempo de adición de los reactivos, el orden de adición de los reactivos y la relación molar del agente reductorprecursor, lo demás parámetros se mantuvieron constantes para observar la influencia de los anteriormente mencionados. Las NPsCu se caracterizaron por DRX, FRX, UV-Vis y SEM. / Tesis

La presencia de residuos de antibióticos en alimentos de origen animal es uno de los problemas más importantes y actuales en seguridad alimentaria. Los medicamentos son utilizados en la producción animal con fines terapéuticos y como promotores del crecimiento. El problema surge cuando residuos de estos antibióticos llegan al consumidor a través de la cadena alimentaria a niveles perjudiciales para su salud, ya que tienen efectos secundarios al destruir las bacterias comensales de nuestro intestino y al provocar reacciones alérgicas, además de contribuir a la aparición de bacterias resistentes. A efectos normativos, en el reglamento CE No 470/2009 se establecen procedimientos comunitarios para la fijación de los límites máximos de residuos (LMR) de las sustancias farmacológicamente activas en los alimentos de origen animal. Así, para la mayoría de los antibióticos usados con fines veterinarios y dependiendo del tejido, el LMR varía entre 5 y 600 µg/kg. Actualmente, la determinación de tetraciclinas y sulfonamidas se lleva a cabo, principalmente, mediante cromatografía liquida (HPLC) con detección fluorescente, UV o por espectrometría de masas (MS). El método es complicado y sobre todo caro. Además, la etapa de preparación y purificación de muestra requerida para obtener un alto grado de pureza es laboriosa, lo que unido a la baja capacidad de trabajo y el coste de los análisis, hacen que esta metodología sea poco adecuada para implementar programas de vigilancia y control que aseguren la inocuidad de los alimentos. Los métodos de barrido son los utilizados comúnmente para detectar residuos de antibióticos en alimentos previamente al análisis confirmativo. Estos métodos deben ser semicuantitativos, rápidos, robustos y relativamente baratos. Entre los métodos de barrido (screening) utilizados para detectar residuos de antibióticos se encuentran principalmente los cromatográficos, los microbiológicos y los inmunológicos. Esta Tesis se ha centrado en el desarrollo de inmunorreactivos y sistemas analíticos de barrido basados en métodos inmunoquímicos (ELISA), dirigida a la detección de residuos de antibióticos en alimentos, concretamente sulfonamidas y tetraciclinas. / Pastor Navarro, N. (2011). SÍNTESIS DE INMUNORREACTIVOS PARA LA DETERMINACIÓN DE SULFONAMIDAS Y TETRACICLINAS EN ALIMENTOS [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/14273

El trabajo realizado en esta tesis surge del reconocimiento explícito de que la comprensión detallada de la modulación local que sufren distintas interacciones no covalentes en ambientes de dimensiones nanométricas resulta fundamental en diversos contextos biológicos. En este sentido, uno de los principales determinantes estructurales en proteínas son los puentes de hidrógeno del ‘backbone’ o por sus siglas en inglés BHBs (backbone hydrogen bonds). Dichas interacciones no covalentes son estables cuando el agua es significativamente excluida de su entorno local por los grupos hidrofóbicos de las cadenas laterales de los aminoácidos. Sin embargo, este requerimiento no necesariamente se cumple a lo largo de toda la proteína, y particularmente en sitios de binding, los cuáles pueden presentar propiedades de hidratación marcadamente diferentes de otras regiones de la superficie proteíca. Precisamente, ha sido sugerido que las propiedades de hidratación que presentan los sitios de binding juegan un papel central en los procesos de asociación ligando-proteína, así como también proteína-proteína, ya que se espera que las moléculas de agua de hidratación resulten lábiles y sean desplazadas del sitio de binding al formarse un complejo determinado. De hecho, el remplazo de moléculas de agua ‘desfavorables’ por grupos del ligando complementarios a la superficie de la proteína ha sido establecido como una de las fuerzas impulsoras principales para el binding y, como tal, se ha incorporado en estrategias computacionales basadas en la estructura (esta aproximación será aplicada a uno de los sistemas estudiados en el transcurso de esta tesis). Además, estudios de unión de pequeñas moléculas de prueba, han sido combinados con mapas de exclusión dictados por el patrón de moléculas de agua fuertemente unidas, con el objetivo de detectar sitios de binding. De acuerdo con este escenario heterogéneo para la hidratación de proteínas, una serie de investigaciones lideradas por el profesor Ariel Fernandez, identificaron puentes de Hidrógeno incompletamente protegidos (parcialmente expuestos al solvente) los cuáles permitieron codificar el proceso de unión en términos de dichos “defectos de empaquetamiento” que resultarían “pegajosos” debido a la necesidad de protección intermolecular adicional. Dichas ideas del Prof. Ariel Fernandez han sido precisamente la principal inspiración de este trabajo de tesis. Sin embargo, salvo en ciertos contextos específicos, dicho enfoque se ha centrado mayormente en el análisis de estructuras tridimensionales "estáticas" para una serie de proteínas. Resulta entonces muy importante destacar en este punto que por ser justamente las proteínas moléculas flexibles, su estructura obtenida experimentalmente (en particular por cristalografía de rayos X) captura meramente a aquella conformación más probable dentro de su dinámica estructural. Es decir que hablar de estructura es, más bien, hablar de una dinámica estructural. Existe todo un paisaje conformacional para una misma proteína, con mayor o menor población (probabilidad) de estructuras preferidas, de acuerdo con su estabilidad relativa en ese ensamble. Adicionalmente, tal vez, sean aquellas conformaciones estructuralmente más defectuosas, las que poseen mayores potencialidades adhesivas. Así, esta última insinuación resume sucintamente una de las hipótesis de partida para el trabajo desarrollado en esta tesis. En resumen, la columna vertebral de esta tesis será el estudio de interacciones moleculares no covalentes relevantes en medios biológicos, con el fin último de entender mecanismos subyacentes en el reconocimiento molecular, ya sea de complejos proteína–proteína como proteína-ligando, y sus proyecciones en el desarrollo de nuevas herramientas aplicables, por ejemplo, en el diseño racional de fármacos. Más específicamente, centramos nuestra atención en el estudio de BHBs, en un esfuerzo por esclarecer la dependencia contextual de dichas interacciones. Para esto, estudiamos mediante simulaciones por dinámica molecular las propiedades de hidratación de una serie de proteínas con demostrada relevancia terapéutica. Además realizamos matrices de contacto, dónde estudiamos el tiempo promedio de vida de un determinado BHBs, con el objetivo final de establecer relaciones entre su comportamiento/estabilidad con la exposición local al agua (solvente). De este modo, se demostrará que algunas de las particularidades de las conformaciones menos estables, pueden cumplir un rol fundamental en la fisicoquímica de interacción y, por otra parte, como esta ‘perdida de estabilidad’ puede estar justificada por sus características locales de hidratación. Posteriormente, utilizamos este conocimiento de manera predictiva en la evaluación de nuevos compuestos (los mismos pertenecientes a familias de moléculas de origen natural, caracterizadas por poseer un abanico de actividades biológicas ampliamente reportadas), así como también, en la propuesta de modificaciones racionales sobre pequeños ligandos con un interés biológico ya revelado. Finalmente algunos de dichos compuestos fueron sintetizados y evaluados biológicamente como inhibidores de la enzima Acetilcolinesterasa. / The present thesis work arises from the explicit recognition of the fact that understanding local modulation of different non-covalent interactions in nanometric environments is cornerstone in diverse biological contexts. In this sense, backbone hydrogen bonds (BHBs) have been shown to constitute major determinants of protein structure. In soluble proteins, such non-covalent interactions are stable provided water is significantly excluded from their local environment by hydrophobic aminoacid side-chains. However, this requirement is not necessarily met all along the protein chain, particularly at protein binding sites. Precisely, while not focusing explicitly on BHBs, the hydration properties of binding sites have been suggested to play a main role in ligand-binding or in protein-protein association since labile hydration-water molecules are expected to be displaced from the protein binding site. Indeed, the replacement of so-called “unfavorable” water molecules by groups of the ligand complementary to the protein surface has been established as a principal driving force for binding and, as such, has been incorporated in computational structure-based strategies. Also, fragment clustering approaches (binding of small molecular probes) have been combined with exclusion maps dictated by the pattern of tightly bound water molecules in order to detect protein binding sites. In accord with this heterogeneous scenario for protein hydration, the existence of BHBs partially exposed to the solvent (incompletely wrapped BHBs or ‘dehydrons’) has been established by Professor Ariel Fernández. The relevance of the dehydron for protein binding (their inherently sticky nature provided their requirement of additional intermolecular wrapping) led him to also implement them within the successful ‘wrapping technique’. Such motif, which exhibits an enhanced dehydration propensity, represents a structural packing defect that is readily determined from PDB coordinates (from X-ray experiments, for example). These ideas have been the main source of inspiration for the present thesis work. However, beyond certain specific contexts, the wrapping approach has mostly relied on ‘static’ structural information of proteins. Then, it is very important to note that, since proteins are inherently dynamical objects, the merely binary (formed/not formed) classification of non-covalent interactions provided by PDB structures might be veiling some valuable information regarding protein interactions and function. Hence, the experimentally determined protein structure (especially that conformation obtained from X-ray experiments) represents in fact the most probable conformation from all the ones visited during the protein structural dynamics. This means that there exists an incredibly complex protein conformational landscape with a huge amount of structures, each with high or low population (probability) according to its relative stability in that ensemble. Additionally, and provided the above-described hydration properties of protein binding sites, certain less stable conformations could be central for the binding process. This constitutes one of the main hypothesis of this thesis work. In summary, the central objective of this work will be the study of non-covalent interactions relevant in biological systems, with the aim of understanding the underlying mechanisms of molecular recognition and their implications in bioengineering, as in the development of new tools for rational drug design. More specifically, we have cantered our attention on the study of BHBs, in order to clarify the way in which this kind of interaction is modulated by the local context in proteins. To this end, we have characterized the hydration properties of a series of therapeutic relevant proteins by means of molecular dynamics simulations. Additionally, we have performed a contact matrix analysis, where the overage lifetime of each 7 interaction (BHBs) was recorded to relate their stability with solvent exposure. In this way, it will be shown that some characteristics of the less stable conformations might play a fundamental role in binding processes, while this ‘loss of stability’ will be rationalized in terms of hydration properties. In turn, this knowledge will be exploited in the theoretical evaluation of several new compounds for different biological targets. Finally, some of such compounds will be synthesized and biologically tested as anti-Acetylcholinesterase agents

Tesis entregada a la Universidad de Chile en cumplimiento parcial de los requisitos para optar al grado de Magíster en Ciencias Químicas. / La lorcaserina ((1R)-8-cloro-1-metil-2,3,4,5-tetrahidro-1H-3-benzazepina) es un nuevo medicamento desarrollado por Smith y Smith en 2005 y aprobado por la FDA el año 2012 como supresor del apetito. Esta droga actúa a nivel del sistema nervioso central como agonista de los receptores de serotonina 5-HT2C (Smith y col. 2005). Durante su desarrollo fueron sintetizadas y evaluadas diversas benzazepinas sustituidas en todas las posiciones, pero sólo se evaluó la sustitución sobre el nitrógeno (posición 3, Figura 1) con grupos alquilo de largo de cadena C1 hasta C8. Si bien lorcaserina fue seleccionada para su comercialización debido a su selectividad, su actividad podría ser mejorada realizando las sustituciones adecuadas en la posición 3 del anillo azepínico y así reducir su potencial uso como droga de abuso disminuyendo su actividad sobre los receptores 5-HT2A o aumentando su actividad sobre el receptor 5-HT2C y con ello lograr desarrollar un nuevo y mejor fármaco para el tratamiento de la obesidad. Como antecedentes, existen compuestos del tipo feniletilaminas que actúan sobre los receptores 5-HT2A y 5-HT2C que, cuando se les realizan bencilaciones, aumentan su actividad biológica hasta en dos órdenes de magnitud. Es por esta razón que creímos que realizando las bencilaciones adecuadas en análogos de lorcaserina podríamos obtener el mismo efecto dadas las características estructurales que comparte lorcaserina con las feniletilamina. En el presente trabajo de tesis, se detalla la síntesis de series de benzazepinas, fenilisopropilaminas N-benciladas y 1,3-diaminopropanos, la evaluación biológica de los compuestos sintetizados y estudios de acoplamiento molecular de 3 series de benzazepinas Nbenciladas en los receptores 5-HT2. Los estudios de acoplamiento molecular intentan relacionar la probable conformación de estos estos compuestos en el sitio de unión con la actividad biológica que ellos poseen, con el fin de encontrar características estructurales que nos den cuenta de la actividad presentada por estos compuestos. / Lorcaserin ((1R)-8-chloro-1-methyl-2,3,4,5-tetrahydro-1H-3-benzazepine) is a new drug developed by Smith and Smith and approved by the FDA in 2012 as an appetite suppressant. This drug acts in the central nervous system as an agonist of serotonin 5- HT2C receptors. During its development, various benzazepines substituted in all positions were synthesized and evaluated, but the substitution on nitrogen was only evaluated with alkyl groups of chain length C1 to C8. Although lorcaserin was selected for commercialization due to its selectivity, its activity might be improved by making the appropriate substitutions at position 3 of the azepine ring and thus reduce its potential abuse by decreasing its activity on 5-HT2A receptors or increasing its activity on the 5- HT2C receptor, thereby providing a lead for the development of new and better drugs for the treatment of obesity. As background, there are compounds such as phenylethylamines that act on 5-HT2A and 5-HT2C receptors that when benzylated at the 3 position increase their biological activity by up to two orders of magnitude. Thus we thought that by performing the appropriate analogous benzylations of lorcaserin we might obtain the same effect because of the structural characteristics shared lorcaserin with phenylethylamines. In this thesis work I detail the synthesis of a diverse series of N-benzylated benzazepines, phenylisopropylamines, and a 1,3-diaminopropanes, the biological evaluation of the synthesized compounds and molecular docking studies of 3 series of N-benzylated benzazepines at the 5-HT2 receptors. The molecular docking studies try to relate the probable conformation that these compounds acquire in the binding site with their biological activity and try to find structural characteristics that allow us to understand the activity of these compounds. / Proyecto FONDECYT 1150868 por aporte que financió esta investigación.

No description available.

Ministerio de Educación, Cultura y Deporte, DGES (PB97-0133 y BQU2001-0538)

Ministerio de Educación y Cultura, DGICYT (proyecto PB97-0133) y Ministerio de Ciencia y Tecnología, DGI (proyecto BQU2001-0538)