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GRUPLAC

DESCRIPCIÓN 

Grupo de investigación en la química y la actividad biológica de plantas promisorias colombianas que busca encontrar compuestos naturales útiles para la salud, la alimentación y la industria. Aplicación de técnicas de biología molecular en la determinación de propiedades medicinales de productos naturales principalmente en cáncer. Correlación actividad –estructura molecular y aplicación de técnicas computacionales para el modelaje de estructuras moleculares. Procesos de síntesis y hemisintesis de moléculas biológicamente activas.

PRODUCTOS DESTACADOS

Structural and functional characterization of toxic peptides purified from the venom of the Colombian scorpion Tityus macrochirus

The soluble venom of the scorpion Tityus macrochirus was separated by chromatographic procedures and three homogeneous peptides were obtained and their primary structures were determined. They were called: Tma1-Tma3, from the abbreviated name of the scorpion. Tma1 is a peptide containing 65 amino acids with four disulfide linkages and a molecular weight of 7386.2 Da. It is a mammalian toxin, shown to affect human sodium-channels sub-types hNav1.6 and hNav1.4. Tma2 and Tma3 are peptides containing 69 amino acids linked by four disulfide bonds, molecular weights 7819.7 and 7830.0 Da, respectively. They do not affect human sodium-channels but are lethal to insects (crickets). A phylogenic analysis of the three peptides and those of other toxic peptides isolated from the genus Tityus and Centruroides were grouped together and analyzed, permitting to obtain a topology with two main clades, one includes most sodium-channel anti-insect scorpion toxins and others includes mostly sodium-channel scorpion toxins anti-mammalian. Tma1 segregates among a group of well-studied β-class toxins of other Tityus species such as T. discrepans, T. obscurus and T. pachyurus. Tma2 and Tma3 are associated with anti-insect toxins, particularly with one of T. obscurus. This phylogenetic analysis confirms and enforces our experimental results obtained with these three new sodium-channel scorpion toxins.

Quantification of two isomeric flavones in rat colon tissue using reverse phase high performance liquid chromatography

Background: Antineoplastic activity has been previously shown for two isomeric flavones, 5,7-dihydroxy-3,6,8-trimethoxy flavone (flavone A) and 3,5-dihydroxy-6,7,8-trimethoxy flavone (flavone B), against colon cancer cell lines (Thomas et al. in PLoS ONE 7:e39806, 5). Here, we present modified methods for the extraction and quantification of flavones A and B in rat colon tissue after intravenous dosing via high performance liquid chromatography, from the originally described procedure for extraction and quantification in rat plasma (Whitted et al. in J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci 1001:150-155, 7). Results: Modifications included tissue homogenization (1 g tissue: 2 mL water), filtration of the supernatant with a PVDF membrane, and the use of only one calibration curve to determine the concentration of each flavone in colon tissue. Good separation was achieved and representative equations were linear with r 2 ≥ 0.99 for both flavones. Precision and accuracy for flavone A ranged from 0.88-24.03 and 109-116%. Precision and accuracy for flavone B ranged from 1.62-33.56 and 98-113%. Concentrations of 1639 ± 601 ng/g flavone A and 5975 ± 2480 ng/g of flavone B were detected in rat colon tissue 6 h post dosing. Conclusions: Modifications to the extraction methods for flavone A and flavone B from rat colon tissue had good separation, precision, and accuracy. © 2017 The Author(s).

Purificación parcial de péptidos presentes en el veneno del escorpión Tityus macrochirus (Buthidae) y evaluación preliminar de su actividad citotóxica

Introducción. El veneno del escorpión posee péptidos con actividad neurotóxica que actúan principalmente en los canales iónicos del sistema nervioso de insectos y mamíferos. También se ha establecido su acción citolítica y anticancerígena, características biológicas que aún no se han explorado en el veneno del escorpión Tityus macrochirus.
Objetivo. Evaluar si tanto el veneno total de T. macrochirus como la fracción de péptidos parcialmente purificados disminuyen el porcentaje de viabilidad de diferentes líneas celulares provenientes de tumores.
Materiales y métodos. Mediante métodos cromatográficos, electroforéticos y de ultrafiltración con membranas de Amicon Ultra 0.5®, se identificaron y purificaron parcialmente los péptidos del veneno de T. macrochirus obtenido mediante estimulación eléctrica. Los ensayos de actividad citotóxica del veneno y de la fracción de péptidos se hicieron en líneas celulares provenientes de tumores con el método colorimétrico de reducción de la sal de tetrazolio (Mossman’s Tetrazole Test, MTT).
Resultados. El veneno de T. macrochirus posee péptidos con pesos moleculares entre 3 y 10 kDa, los cuales se purificaron parcialmente mediante ultrafiltración y se evaluaron mediante cromatografía líquida de alta resolución en fase inversa (Reverse Phase-High Pressure Liquid Chromatography, RP-HPLC). Los ensayos de citotoxicidad del veneno total de T. macrochirus evidenciaron una mayor disminución de la viabilidad en la línea celular PC3 que en las demás líneas celulares evaluadas, en tanto que la fracción parcialmente purificada de péptidos logró disminuir la viabilidad de la línea celular HeLa.
Conclusión. Los péptidos del veneno de T. macrochirus presentaron actividad citotóxica en algunas de las líneas celulares provenientes de tumores, y se observó algún grado de selectividad frente a ellas.

Mechanism of Action of Two Flavone Isomers Targeting Cancer Cells with Varying Cell Differentiation Status

Apoptosis can be triggered in two different ways, through the intrinsic or the extrinsic pathway. The intrinsic pathway is mediated by the mitochondria via the release of cytochrome C while the extrinsic pathway is prompted by death receptor signals and bypasses the mitochondria. These two pathways are closely related to cell proliferation and survival signaling cascades, which thereby constitute possible targets for cancer therapy. In previous studies we introduced two plant derived isomeric flavonoids, flavone A and flavone B which induce apoptosis in highly tumorigenic cancer cells of the breast, colon, pancreas, and the prostate. Flavone A displayed potent cytotoxic activity against more differentiated carcinomas of the colon (CaCo-2) and the pancreas (Panc28), whereas flavone B cytotoxic action is observed on poorly differentiated carcinomas of the colon (HCT 116) and pancreas (MIA PaCa). Apoptosis is induced by flavone A in better differentiated colon cancer CaCo-2 and pancreatic cancer Panc 28 cells via the intrinsic pathway by the inhibition of the activated forms of extracellular signal-regulated kinase (ERK) and pS6, and subsequent loss of phosphorylation of Bcl-2 associated death promoter (BAD) protein, while apoptosis is triggered by flavone B in poorly differentiated colon cancer HCT 116 and MIA PaCa pancreatic cancer cells through the extrinsic pathway with the concomitant upregulation of the phosphorylated forms of ERK and c-JUN at serine 73. These changes in protein levels ultimately lead to activation of apoptosis, without the involvement of AKT. © 2015 LeJeune et al. This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited.

Halophilic bacteria with potential for the recovery of salinated soils in Sáchica-Boyacá, Colombia

Se evaluaron en un bioensayo 6 bacterias halófilas aisladas de ambientes salinos en Colombia para determinar su potencial en la disminución de la conductividad eléctrica (Ce) de suelo moderadamente salino (5.2 ds/m Ce) recolectado del municipio de Sáchica en Boyacá. Para el aislamiento de los microorganismos bacterianos se usó agar nutritivo modificado con diferentes concentraciones de sal (NaCl, 1.5%, 3%, 6%, 9% y 12%). El bioensayo se realizó en materas con 3 kg del suelo moderadamente salino para inocular con las cepas bacterianas halófilas. La duración del bioensayo fue de dos meses divididos en dos fases, en la primera se inoculó el suelo con las bacterias hasta conseguir un valor de 2 ds/m (Ce), con el fin de sembrar plantas de tomate en una segunda fase, donde se determinó altura de la planta, número de hojas, área foliar, marchites y clorosis, variables cualitativas del cultivo relacionadas con la salinidad. En total se realizaron 4 inoculaciones con las cepas bacterianas para cada tratamiento, en intervalos de 15 días y se hicieron mediciones semanales de la (Ce) durante todo el bioensayo. Los resultados muestran que las bacterias halófilas tienen un efecto directo en la disminución de la (Ce) del suelo, pasando de 5.2 ds/m a 0.8 ds/m (T1), 0.7 ds/m (T2), 0.8 ds/m (T3), 0.6 ds/m (T4), 0.7 ds/m (T5), 0.7 ds/m (T6), 3.0 ds/m (Testigo), al finalizar el bioensayo. Con relación a las variables agronómicas se evidenciaron mejoras en las características evaluadas en comparación con el testigo absoluto.

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