1,721,000 research outputs found
Classical drop phase diagram and correlations in phase space
Full text linkThe phase diagram of a finite, constrained, and classical system is built from the analysis of cluster distributions in phase and configurational spaces. According to the calculated critical exponents τ , and γ , three regions can be identified. One (low density limit) in which first order phase transition features can be observed. Another one, corresponding to the high density regime, in which fragments in phase space display critical behavior of 3D-Ising universality class type. An intermediate density region, in which power-laws are displayed but cannot be associated to the abovementioned universality class, can also be recognized.Fil: Chernomoretz, Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; ArgentinaFil: Balenzuela, Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; ArgentinaFil: Dorso, Claudio Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; Argentin
Identification of genes preferentially expressed by microglia and upregulated during cuprizone-induced inflammation
Full text linkMicroglia, monocytes, and peripheral macrophages share a common origin and many characteristics, but what distinguishes them from each other at the level of gene expression remains largely unknown. In this study, we compared the transcriptional profiles of freshly purified microglia, monocytes, and spleen macrophages using Affymetrix Mouse Genome arrays to identify genes predominantly expressed by microglia. Among tens of thousands of genes assayed, 127 potential candidates were found, including nine newly discovered genes encoding plasma membrane and extracellular proteins. In the brain, the latter were selectively expressed by microglia, as revealed by in situ hybridization. Three of them were confirmed to be exclusively (MSR2) or predominantly (GPR12, GPR34) expressed in the brain compared to the other tissues examined. Furthermore, all of these genes were upregulated in activated microglia after treatment with the demyelinating toxin cuprizone, suggesting that they play roles in neuroinflammation. In conclusion, this study reports the identification of new selective markers for microglia, which should prove useful not only to identify and isolate these cells, but also to better understand their distinctive properties. © 2007 Wiley-Liss, Inc.Fil: Bédard, Andréanne. Laval University; CanadáFil: Tremblay, Pierrot. Laval University; CanadáFil: Chernomoretz, Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Laval University; CanadáFil: Vallières, Luc. Laval University; Canad
Finite systems fragmentation
Full text linkEn la presente tesis estudiamos procesos de fragmentación de sistemas finitos,formados por constituyentes que interactúan de a pares a través depotenciales de corto rango. Utilizamos técnicas de dinámica molecular parasimular experimentos de fragmentación de sistemas confinados en volúmen, desistemas libres no-confinados y de procesos de producción de fragmentos comoconsecuencia de colisiones entre un blanco y un proyectil. En cada escenarioanalizamos el proceso de formación de fragmentos no sólo en el espacio configuracional,sino también en el espacio de fases, utilizando algoritmos avanzadosde reconocimiento de fragmentos que buscan estructuras ligadas en el espacioq-p. En el estudio de sistemas confinados encontramos, para situaciones de altadilución, claras señales de una transición de fase de primer orden, entre unafase tipo-líquida (presencia de una gota de gran masa) y una fase tipo-vapor (sólo fragmentos livianos), que tiene lugar en un sistema finito. Analizamos laexistencia de fluctuaciones anormalmente grandes de la energía cinética, curvascalóricas con convexidades anómalas (loops) y calores específicos negativos. Determinamos el origen microscópico de dichas señales y pudimos explicarcómo “desaparecen” en la medida en que la densidad del sistema aumenta y latransición se torna contínua. A su vez, utilizando información de correlacionesmicroscópicas en el espacio de fases, pudimos obtener el diagrama de fases ycaracterizar el comportamiento crítico del sistema. En el análisis de sistemas no-confinados encontramos que la dinámica delsistema sólo admite el establecimiento de un equilibrio local sobre un campo develocidades asociado a un movimiento colectivo de expansión. En este nuevoescenario estudiamos el comportamiento de la curva calórica y la dependenciatemporal de observables tales como las fluctuaciones relativas de la energíacinética, K y los espectros de masas de los fragmentos producidos. Pudimosreconocer el vínculo natural que se presenta entre fluctuaciones anormalmentegrandes de K y la presencia de espectros de masa asintóticos libres de escala. Finalmente analizamos dos aspectos relacionados directamente con el mecanismode excitación por colisiones. Por un lado estudiamos el proceso dedeposición de energía en el blanco por parte del proyectil y pudimos encontrarla correspondiente curva calórica, encontrando que presentaba característicassimilares al caso de explosiones no confinadas. Por otra parte, considerandoun potencial semi-clásico para modelar la interacción nuclear, pudimos desarrollarun modelo de formación de fragmentos en colisiones de iones pesadosque fija un marco dentro del cual se pueden interpretar recientes resultadosexperimentales.In this thesis we studied the process of fragmentation ofsmall systems composed by atomistic constituents that interact through shortrange potentials. We used molecular dynamics techniques in order to simulatefragmentation processes that take place in volume constrained systems, free toexpand systems, and projectile-target collisions. We characterized the processof fragment formation not only in configurational space but also in phase space. We used, to that end, advance fragment recognition algorithms that search forwell correlated structures in q-p space. In the case of constrained systems, for very diluted configurations, clearsignals of a first order phase transitions taking place between a liquid-like phase (presence of a big cluster) and a gas-like phase (just light clusters) couldbe found. In particular, we analyzed the presence of abnormaly large kineticenergy fluctuations, abnormal convexities (loops) in caloric curves, and negativespecific heats. We analyzed the microscopic origin of those signals, andexplained why they dissapear as the system density is increased. Finally, usinginformation about the microscopic correlations in phase space, we obtained thesystem phase diagram and characterized its critical behavior. For non-constrained systems we found that a local equilibrium picture,mounted over an expansive collective motion, is best suited to describe thefragmentation scenario. In this case, we studied the caloric curve behaviorand the temporal evolution of observables like mass fragment distributionsand relative kinetic energy fluctuations. In this way, we could recognize therelationship between large K fluctuations and scale-free asymptotic mass distributions. Finally, we analized two features directly related to collisions as a mechanismto excite finite system. On one hand, we studied the energy depositionprocess in the target, and calculated the respective caloric curve, finding thatit presented the same features as the one corresponding to the non-constrainedcase. On the other hand, we introduced a quasi-classical model for the fragmentformation process that take place in heavy ion collisions.Fil: Chernomoretz, Ariel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Redes complejas y el problema de reposicionamiento de fármacos
No full textFil:Bivort Haiek, Felipe. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Conserved and divergent signals in 5’ splice site sequences across fungi, metazoa and plants
Full text linkIn eukaryotic organisms the ensemble of 5’ splice site sequences reflects the balance between natural nucleotide variability and minimal molecular constraints necessary to ensure splicing fidelity. This compromise shapes the underlying statistical patterns in the composition of donor splice site sequences. The scope of this study was to mine conserved and divergent signals in the composition of 5’ splice site sequences. Because 5´ donor sequences are a major cue for proper recognition of splice sites, we reasoned that statistical regularities in their composition could reflect the biological functionality and evolutionary history associated with splicing mechanisms. Results: We considered a regularized maximum entropy modeling framework to mine for non-trivial two-site correlations in donor sequence datasets corresponding to 30 different eukaryotes. For each analyzed species, we identified minimal sets of two-site coupling patterns that were able to replicate, at a given regularization level, the observed one-site and two-site frequencies in donor sequences. By performing a systematic and comparative analysis of 5’splice sites we showed that lineage information could be traced from joint di-nucleotide probabilities. We were able to identify characteristic two-site coupling patterns for plants and animals, and propose that they may echo differences in splicing regulation previously reported between these groups.Fil: Beckel, Maximiliano Sebastián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Kaufman, Bruno. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Yanovsky, Marcelo Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Chernomoretz, Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física del Plasma. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física del Plasma; Argentin
Redes neuronales en grafos para predicción de interacciones droga-target
No full textLa correcta predicción de interacciones entre drogas y sus respectivos targets moleculares (DTIs por sus siglas en inglés) juega un rol muy importante en el reposicionamiento, diseño y descubrimiento de drogas. Sin embargo, debido al gran tamaño del espacio quimio-genómico donde se encuentran estas interacciones y la complejidad de las mismas, la identificación experimental o mediante el uso de simulaciones de DTIs es una tarea de alto costo y consumo de tiempo. Debido a esto, y a la naturaleza no-euclidiana de los espacios donde se representan estas interacciones, se ha visto un interés creciente en los últimos años en la aplicación de redes neuronales en grafos (GNNs por sus siglas en inglés) para la predicción de DTIs. En este trabajo nos enfocamos en la aplicación de GNNs sobre una red heterogénea que consiste en dos capas: una para drogas y otra para targets. Las conexiones intra-capa denotan algún tipo de similaridad estructural, mientras que las conexiones inter-capa provienen de DTIs documentadas. Analizamos en profundidad los resultados de la selección del modelo, observando diferencias sustanciales en la performance dados por pequeños cambios en la arquitectura y sus hiperparámetros, confirmando la complejidad del espacio de diseño de estas redes mostrada en trabajos previos. Asimismo, nos enfocamos en el enriquecimiento de las features iniciales tanto para los targets con información externa a la otorgada por la topología de la red, e identificamos su impacto en la performance del modelo. Por ultimo, analizamos sesgos en las predicciones de los modelos respecto a la conectividad de la red.The correct prediction of drug-target interactions (DTIs) plays a crucial role in drug repositioning, design, and discovery. However, due to the large size of the chemo-genomic space where these interactions occur and their complexity, the experimental identification or simulation of DTIs is a costly and time-consuming task. Because of this, and due to the non-Euclidean nature of the spaces where these interactions are represented, there has been a growing interest in recent years in the application of Graph Neural Networks (GNNs) for DTI prediction. In this work, we focus on the application of GNNs on a heterogeneous network consisting of two layers: one for drugs and another for targets. Intra-layer connections denote some form of structural similarity, while inter-layer connections stem from documented DTIs. We thoroughly analyze the results of model selection, observing substantial differences in performance caused by small changes in the architecture and its hyperparameters, confirming the complexity of the design space of these networks as shown in previous studies. Furthermore, we focus on enriching the initial features for targets with external information beyond what is provided by the network’s topology and identify their impact on the model’s performance. Finally, we identify connectivity biases in the model’s predictions.Fil: Yanovsky, Nicolás. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Study of cis and trans signals in the determination of alternative splicing patterns
No full textEl splicing se encuentra presente a lo largo de las distintas especies de organismos eucariotas, representando una pieza clave en la inmensa mayoría de los procesos de regulación. Para que el mismo pueda llevarse a cabo, debe darse el reconocimiento de una serie de señales. En particular, los sitios donores y aceptores de splicing definen los límites del intrón y su reconocimiento constituye uno de los primeros pasos dentro del ciclo de splicing. A lo largo del genoma, estos sitios presentan una cierta variabilidad en su secuencia, la cual se encuentra relacionada con la posibilidad de regular su reconocimiento y establecer diversos patrones de splicing alternativo. Por otro lado, este reconocimiento se encuentra influido por la acción de una gran variedad de factores en trans que son reclutados al lugar donde se está llevando a cabo el splicing. En la primera parte de esta tesis, buscamos analizar la variabilidad de secuencia que presentan los sitios donores a lo largo de diversas especies eucariotas. Para esto construimos un modelo estadístico de máxima entropía para determinar patrones de correlación no triviales entre los distintos pares de posiciones que constituyen los sitios donores de splicing, en busca de determinar cuáles de éstos son comunes entre las 30 especies analizadas, y cuáles son característicos de solo algunos grupos. Si bien el proceso de splicing conserva un gran número de elementos en común en los organismos eucariotas, en los últimos años múltiples estudios han destacado la posible relevancia funcional de pequeñas diferencias entre las especies. Así logramos establecer patrones de correlación característicos en los sitios donores de splicing que distinguen a las especies vegetales de los metazoos y los hongos. En la segunda parte, nos abocamos al estudio del efecto sobre el splicing de PRMT5, un factor que, mediante la metilación de proteínas, participa de la regulación de múltiples procesos moleculares. Se ha propuesto que la acción de PRMT5 podría favorecer el reconocimiento de sitios donores débiles. Con el objetivo de determinar en qué medida el efecto que tiene PRMT5 sobre los patrones de splicing se encuentra influído por señales en cis, se realizaron experimentos de secuenciación de ARN (RNA-Seq) en plantas de Arabidopsis thaliana mutantes de PRMT5, pertenecientes a dos ecotipos distintos: Columbia (Col-0) y Landsberg erecta (Ler). De esta manera se buscó analizar el efecto que tiene la mutación ante la variabilidad genética que presentan estos ecotipos. Para poder discriminar los cambios relacionados con variaciones de las secuencias en cis, se analizó también híbridos F1 Col-0 X Ler y Ler X Col-0. Mediante estos análisis se llegó a la conclusión de que una parte importante de los patrones de splicing afectados por la mutación de PRMT5 dependen de señales en cis, teniendo una particular relevancia la fortaleza del sitio donor.Splicing is present throughout eukaryotic organisms, representing a key part in a large number of regulatory processes. To be carried out, there must be recognition of a series of signals present both within and around the intron. In particular, the splicing donor and acceptor sites define the boundaries of the intron and are critical for its proper recognition. Throughout the genome, these sites present a certain variability in their sequence, which is related to the possibility of regulating their recognition and establishing different patterns of alternative splicing. On the other hand, this recognition is influenced by the action of a wide variety of factors in trans that are recruited. In the first part of this work, we analyzed the sequence variability of donor sites across various eukaryotic species. We built a maximum entropy statistical model to determine non-trivial correlation patterns between the different pairs of positions that constitute the splicing donor sites, seeking to determine which of these are common among the 30 species analyzed, and which are characteristic of just some groups. Although the splicing process preserves a large number of elements in common between the different species, in recent years multiple studies have highlighted the possible functional relevance of small interspecific differences. Using this approach, we were able to establish characteristic correlation patterns in splice donor sites that distinguish plant species from metazoans and fungi. In the second part of this thesis, we study the effect of PRMT5 on splicing. PRMT5 is a Protein arginine methyltransferase that participates in the regulation of multiple molecular processes, such as chromatin modification and alternative splicing. It has been proposed that the action of PRMT5 could favor the recognition of weak donor sites. In order to deter mine to what extent the effect PRMT5 has on splicing patterns is influenced by cis signals, sequencing experiments were performed (RNA-Seq) in PRMT5 wildtype and mutant Arabi-dopsis thaliana plants belonging to two different ecotypes: Columbia (Col-0) and Landsberg erecta (Ler). In this way, we sought to analyze the effect that the mutation has on the genetic variability that these ecotypes have. In order to discriminate the changes related to variations in the cis sequences, F1 Col-0 X Ler and Ler X Col-0 hybrids were also analyzed. Through these analyses, it was concluded that an important part of the splicing patterns affected by the PRMT5 mutation depend on cis signals, having a particular relevance the strength of the donor site.Fil: Beckel, Maximiliano Sebastián. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Priorización de genes-enfermedades mediante procesos de difusión no lineales en redes complejas
No full textEl presente trabajo se centra en la aplicación de la teoría de redes complejas como herramienta fundamental para organizar y extraer conocimiento acerca de las asociaciones entre genes y enfermedades. Uno de los desafíos abordados en este estudio es el problema de la priorización en redes, donde se emplean métodos de difusión, destacando especialmente la exploración de modelos de difusión no lineales. La priorización en redes implica la identificación y clasificación de nodos relevantes en una red, en este caso, genes relacionados con enfermedades, mediante la propagación de información a lo largo de la red. Para comprender y analizar el comportamiento de los algoritmos de difusión, se generan redes sinté ticas mediante un modelo basado en redes bipartitas. Estos experimentos proporcionan un ambiente de prueba controlado donde se pueden evaluar las características de diferentes tipos de difusión. Posteriormente, la investigación se traslada de las redes sintéticas a las redes reales. Se emplea una red de interacciones de proteínas (productos génicos) como base, a la cual se incorpora información adicional mediante una red que representa las asociaciones entre genes y enfermedades. Esta información adicional sirve como punto de partida para los procesos de difusión y también para la posterior evaluación de los modelos. En resumen, esta tesis combina la construcción de modelos sintéticos para comprender mejor los algoritmos de difusión con la aplicación de estos modelos en redes biológicas reales, con el objetivo de entender los procesos de difusión no lineales y de mejorar la priorización de genes asociados a enfermedades.Fil: Buyatti, Bautista. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Detección de comunidades biológicamente coherentes en análisis de transcriptoma de célula única
No full textFil: Vercesi, María Luz. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Identification and characterization of alternative splicing events in Arabidopsis thaliana using high throughput sequencing
Full text linkEl mecanismo de splicing alternativo es un mecanismo de regulación post-transcipcional presenteen los organismos eucariotas que amplía las capacidades regulatorias y funcionales de los genesmediante la generación de múltiples isoformas. Las consecuencias de este proceso son proteínasfuncional y estructuralmente diferentes como así también productos no traducibles con funcionesregulatorias en sí mismos. El advenimiento de las nuevas tecnologías de secuenciación masiva,incluyendo las que se utilizan para ARN (RNA-Seq) permiten estudiar cambios transcripcionalesincluyendo splicing alternativo de una manera inusitada. Sin embargo, la descripción de los cambiosen los patrones de splicing bajo diferentes condiciones no es trivial y ha dado lugar durante losúltimos años al desarrollo de múltiples herramientas bioinformáticas. En este trabajo de tesis, se describe ASpli, un paquete de R integrativo y fácil de usar quefacilita el análisis de los cambios en el splicing alternativo tanto en eventos anotados como nuevosa partir de datos de RNA-Seq. Nuestra propuesta es combinar la información estadística del usodiferencial de exones, intrones y junturas junto con las métricas de inclusión (PSI) y retención deintrón (PIR) que se obtienen por el análisis de las junturas sobre cada región genómica en estudio. La utilización de este abordaje integral intenta cuantificar de manera más exacta la ocurrenciade eventos de splicing alternativo. El desarrollo del paquete fue fundamental para el análisis dela remodelación del transcriptoma ante numerosos tratamientos en la planta modelo Arabidopsisthaliana así como en otros organismos. Como parte de los resultados, se describen los análisis delefecto de un pulso de luz en plantas y sus consecuencias globales en la regulación del splicingalternativo.Alternative splicing (AS) is a common mechanism of post-transcriptional gene regulation ineukaryotic organisms that expands the functional and regulatory diversity of a single gene by ge-nerating multiple mRNA isoforms that encode structurally and functionally distinct proteins. Thedevelopment of novel high-throughput sequencing methods for RNA (RNA-Seq) has provided apowerful means of studying AS under multiple conditions and in a genome-wide manner. Despitethe fact that a plethora of bioinformatic tools have been developed in the last few years, using RNA-Seq to study changes in AS under different experimental conditions is not trivial. In this thesis, we describe ASpli, an integrative and user-friendly R package that facilitatesthe analysis of changes in both annotated and novel AS events. Our method combines statisticalinformation from exon, intron, and splice junction differential usage, with information from splicejunction reads to calculate differences in the percentage of exon inclusion (PSI) and intron retention (PIR), which reliably reflect the magnitude of changes in the relative abundance of differentannotated and novel AS events. This approach is intended to improve the analysis of RNA-Seqdata for the quantification and discovery of AS events. The package has been intensively usedfor the analysis of alternative splicing in a genome-wide manner in Arabidopsis thaliana as well asother organisms. As part of the results, we present the analysis of the accute effects of light onalternative splicing in light-grown plants.Fil: Mancini, Estefanía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
- …
