Abstract:

: On the basis of an historical/epistemological review on the models of cell membrane since the emergence of cell theory in the first half of the 19th century until the acceptance of Overton’s model at the end of that century, we present in this article two historical episodes that account for the complex argumentative dynamics and of the theoretical/empirical adjustments involved in the formulation of such model. We then relate those two episodes to two key metascientific ideas of interest for teaching: one linked to theory ladenness of observation and the other one with analogical mod-els. With this input, we designed and implemented an instructional unit for the course of Cell Biology in a degree in biology teaching at the University; the unit integrated biological and meta-scientific content, as it is currently required in the curriculum in Argentina.

Author affiliation: Lozano, Eduardo E. Universidad Nacional de Río Negro, Sede Alto Valle y Valle Medio; Argentina.

Author affiliation: Bahamonde, Nora. Universidad Nacional de Río Negro, Sede Alto Valle y Valle Medio;Argentina.

Author affiliation: Adúriz Bravo, Agustín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.

Author affiliation: Adúriz Bravo, Agustín. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Centro de Formación e Investigación en Enseñanza de las Ciencias; Argentina.

A partir de la producción de un análisis histórico/epistemológico de los modelos de membrana celular, que abarcó desde el surgimiento de la teoría celular en la primera mitad del siglo XIX hasta la aceptación del modelo de Overton a fines de ese mismo siglo, presentamos en este trabajo dos episodios históricos que dan cuenta de la compleja diná-mica argumentativa y de los ajustes teórico/empíricos implicados en su formulación, y los relacionamos con dos “ideas clave” metacientíficas de interés para la enseñanza: una vinculada con la carga teórica de la observación y otra con los modelos analógicos. Estos aportes se tuvieron en cuenta en el diseño y la implementación de una unidad didáctica para un curso de Biología Celular para la formación del profesorado de biología en la Universidad; la unidad integró contenidos biológicos y metacientíficos, tal cual lo establecen las actuales prescripciones curriculares de Argentina.

Abstract:

A partir de la producción de un análisis históricoepistemológicode los modelos de membrana celular, que abarcó desde elsurgimiento de la teoría celular en la primera mitad del siglo XIX hasta laaceptación del modelo de Overton a fines de ese mismo siglo, presentamosen este trabajo dos episodios históricos que dan cuenta de la compleja diná-mica argumentativa y de los ajustes teórico-empíricos implicados en su formulación,y los relacionamos con dos ?ideas clave? metacientíficas de interéspara la enseñanza: una vinculada con la carga teórica de la observación y otracon los modelos analógicos. Estos aportes se tuvieron en cuenta en el diseñoy la implementación de una unidad didáctica para un curso de Biología Celularpara la formación del profesorado de biología en la Universidad; la unidadintegró contenidos biológicos y metacientíficos, tal cual lo establecen lasactuales prescripciones curriculares de Argentina.

On the basis of an historical-epistemological review on the models of cell membrane since the emergence of cell theory in the first half of the 19th century until the acceptance of Overton’s model at the end of that century, we present in this article two historical episodes that account for the complex argumentative dynamics and of the theoretical-empirical adjustments involved in the formulation of such model. We then relate those two episodes to two key meta-scientific ideas of interest for teaching: one linked to theory-ladenness of observation and the other one with analogical models. With this input, we designed and implemented an instructional unit for the course of Cell Biology in a degree in biology teaching at the University; the unit integrated biological and meta-scientific content, as it is currently required in the curriculum in Argentina.

Author affiliation: Lozano, Eduardo Enrique. Universidad Nacional de Río Negro; Argentina

Author affiliation: Bahamonde, Nora. Universidad Nacional de Río Negro; Argentina

Author affiliation: Aduriz Bravo, Agustin. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Centro de Formación e Investigación en Enseñanza de las Ciencias; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Abstract:

One of the most intriguing properties of plasma membrane intrinsic protein (PIP) aquaporins (AQPs) is their ability to modulate water transport by sensing different levels of intracellular pH through the assembly of homo‐ and heterotetrameric molecular species in the plasma membrane. In this work, using a phenomenological modeling approach, we demonstrate that cooperativity in PIP biological response cannot be directly attributed to a cooperative proton binding, as it is usually considered, since it could also be the consequence of a cooperative conformation transition between open and closed states of the channel. Moreover, our results show that, when mixed populations of homo‐ and heterotetrameric PIP channels are coexpressed in the plasma membrane of the same cell, the observed decrease in the degree of positive cooperativity would result from the simultaneous presence of molecular species with different levels of proton sensing. Indeed, the random mixing between different PIP paralogues as subunits in a single tetramer, plus the possibility of mixed populations of homo‐ and heterotetrameric PIP channels widen the spectrum of cooperative responses of a cell membrane. Our approach offers a deep understanding of cooperative transport of AQP channels, as members of a multiprotein family where the relevant proton binding sites of each member have not been clearly elucidated yet.

Instituto de Genética

Author affiliation: Vitali, Victoria Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas; Ciudad Universitaria. Instituto de Química y Fisicoquímica Biológica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Fisicoquímica Biológica; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Fisicomatemática; Argentina

Author affiliation: Jozefkowicz, Cintia. INTA. Instituto de Genética; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Author affiliation: Canessa Fortuna, Agustina. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas; Ciudad Universitaria. Instituto de Química y Fisicoquímica Biológica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Fisicoquímica Biológica; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Fisicomatemática; Argentina

Author affiliation: Soto, Gabriela Cinthia. INTA. Instituto de Genética; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Author affiliation: Gonzalez Flecha, Francisco Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas; Ciudad Universitaria. Instituto de Química y Fisicoquímica Biológica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Fisicoquímica Biológica; Argentina.

Author affiliation: Alleva, Karina Edith. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas; Ciudad Universitaria. Instituto de Química y Fisicoquímica Biológica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Fisicoquímica Biológica; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Fisicomatemática; Argentina

Abstract:

Author affiliation: Buglione, María B. Universidad Nacional de Río Negro. Sede Alto Valle y Valle Medio. Escuela de Veterinaria y Producción Agroindustrial; Argentina.

Author affiliation: Klich, María G. Universidad Nacional de Río Negro. Sede Alto Valle y Valle Medio. Escuela de Veterinaria y Producción Agrícolaindustrial; Argentina.

En la Universidad, es frecuente segmentar la información de acuerdo a la disciplina que la aborde. Se sabe, sin embargo, que el aprendizaje combinando varias áreas de conocimiento es mucho mejor aprovechado por los estudiantes ya que les permite interconectar y ampliar los conceptos que cada una de ellas ofrece. Así es como este año, por primera vez, docentes de las cátedras de Biología y Química Orgánica (1er año de la carrera Veterinaria de Choele Choel, Río Negro) nos propusimos innovar en el aula abordando en forma conjunta un tema considerado un eje transversal a ambas disciplinas: la membrana celular. La caracterización y función Biológica y Química (Bioquímica) de la membrana celular suele abordase desde la Biología, la Química, la Fisiología, la Microbiología y muchas otras disciplinas, en forma fragmentada, parcial y ello conduce a que el alumno tenga dificultades en asociar e integrar los conceptos ofrecidos por las distintas disciplinas. A partir de esta experiencia se intenta que el alumno reconozca la importancia de no centralizar el pensamiento en una Ciencia sino integrar a varias Ciencias en el estudio de una temática.

Abstract:

Part of the damage caused by cryopreservation of mammalian oocytes occurs at the plasma membrane. The addition of cholesterol to cell membranes as a strategy to make it more tolerant to cryopreservation has been little addressed in oocytes. In order to increase the survival of bovine oocytes after cryopreservation, we proposed not only to increase cholesterol level of oocyte membranes before vitrification but also to remove the added cholesterol after warming, thus recovering its original level. Results from our study showed that modulation of membrane cholesterol by methyl-β-cyclodextrin (MβCD) did not affect the apoptotic status of oocytes and improved viability after vitrification yielding levels of apoptosis closer to those of fresh oocytes. Fluorometric measurements based on an enzyme-coupled reaction that detects both free cholesterol (membrane) and cholesteryl esters (stored in lipid droplets), revealed that oocytes and cumulus cells present different levels of cholesterol depending on the seasonal period. Variations at membrane cholesterol level of oocytes were enough to account for the differences found in total cholesterol. Differences found in total cholesterol of cumulus cells were explained by the differences found in both the content of membrane cholesterol and of cholesterol esters. Cholesterol was incorporated into the oocyte plasma membrane as evidenced by comparative labeling of a fluorescent cholesterol. Oocytes and cumulus cells increased membrane cholesterol after incubation with MβCD/cholesterol and recovered their original level after cholesterol removal, regardless of the season. Finally, we evaluated the effect of vitrification on the putative raft molecule GM1. Cholesterol modulation also preserved membrane organization by maintaining ganglioside level at the plasma membrane. Results suggest a distinctive cholesterol metabolic status of cumulus-oocyte complexes (COCs) among seasons and a dynamic organizational structure of cholesterol homeostasis within the COC. Modulation of membrane cholesterol by MβCD improved survival of bovine oocytes and preserved integrity of GM1-related rafts after vitrification.

Author affiliation: Buschiazzo, Jorgelina. INTA. Estación Experimental Agropecuaria Balcarce. Departamento de Producción Animal. Biotecnología de la Reproducción; Argentina

Author affiliation: Rios, Glenda Laura. INTA. Estación Experimental Agropecuaria Balcarce. Departamento de Producción Animal. Biotecnología de la Reproducción; Argentina

Author affiliation: Canizo, Jésica Romina. INTA. Estación Experimental Agropecuaria Balcarce. Departamento de Producción Animal. Biotecnología de la Reproducción; Argentina

Author affiliation: Antollini, Silvia Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca. Universidad Nacional del Sur. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca; Argentina

Author affiliation: Alberio, Ricardo. INTA. Estación Experimental Agropecuaria Balcarce. Departamento de Producción Animal. Biotecnología de la Reproducción; Argentina

Abstract:

Many plasma membrane channels form oligomeric assemblies, and heterooligomerization has been described as a distinctive feature of some protein families. In the particular case of plant plasma membrane aquaporins (PIPs), PIP1 and PIP2 monomers interact to form heterotetramers. However, the biological properties of the different heterotetrameric configurations formed by PIP1 and PIP2 subunits have not been addressed yet. Upon coexpression of tandem PIP2-PIP1 dimers in Xenopus oocytes, we can address, for the first time to our knowledge, the functional properties of single heterotetrameric species having 2:2 stoichiometry. We have also coexpressed PIP2-PIP1 dimers with PIP1 and PIP2 monomers to experimentally investigate the localization and biological activity of each tetrameric assembly. Our results show that PIP2-PIP1 heterotetramers can assemble with 3:1, 1:3, or 2:2 stoichiometry, depending on PIP1 and PIP2 relative expression in the cell. All PIP2-PIP1 heterotetrameric species localize at the plasma membrane and present the same water transport capacity. Furthermore, the contribution of any heterotetrameric assembly to the total water transport through the plasma membrane doubles the contribution of PIP2 homotetramers. Our results also indicate that plasma membrane water transport can be modulated by the coexistence of different tetrameric species and by intracellular pH. Moreover, all the tetrameric species present similar cooperativity behavior for proton sensing. These findings throw light on the functional properties of PIP tetramers, showing that they have flexible stoichiometry dependent on the quantity of PIP1 and PIP2 molecules available. This represents, to our knowledge, a novel regulatory mechanism to adjust water transport across the plasma membrane.

Inst. de Genética "Ewald A. Favret"- IGEAF

Author affiliation: Jozefkowicz, Cintia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental; Argentina; Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Author affiliation: Sigaut, Lorena. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Centro de Microscopías Avanzadas; Argentina

Author affiliation: Scochera, Florencia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental; Argentina. Universidad de Buenos Aires, Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Fisicomatemática; Argentina

Author affiliation: Soto, Gabriela Cinthia. INTA. Instituto de Genética; Argentina

Author affiliation: Ayub, Nicolás Daniel. INTA. Instituto de Genética; Argentina

Author affiliation: Pietrasanta, Lia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Centro de Microscopías Avanzadas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Author affiliation: Amodeo, Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Biodiversidad y Biologia Experimental y Aplicada; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental; Argentina

Author affiliation: Gonzalez Flecha, Francisco Luis. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental; Argentina; Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Author affiliation: Alleva, Karina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental; Argentina. Universidad de Buenos Aires, Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Fisicomatemática; Argentina

Abstract:

This study was conducted to evaluate the effects of interacting seminal plasma proteins (iSPP) obtained by AV or EE on frozen-thawed ram sperm in order to test the hypothesis whether this fraction could be sufficient to emulate the effect of complete seminal plasma (SP). Additionally, we evaluated whether these proteins have a differential effect between spermatozoa from high and low fertility rams and between breeding and non-breeding seasons. We assessed sperm motility, quality parameters (intracellular reactive oxygen species, membrane fluidity, plasma membrane permeability and mitochondrial activity) and capacitation status. The main findings from this work were: i) iSPP had no effect on sperm motility, whereas SP (AV or EE) addition produced the highest values of total motility (74.13 ± 2.99 and 72.27 ± 2.99 for AV and EE, respectively) and progressive motility (64.97 ± 2.64 and 63.73 ± 2.64 for AV and EE, respectively); ii) iSPP had no effect on sperm quality parameters (p > 0.05), but whole SP improved all parameters evaluated. Moreover, SP collected by AV yielded significantly higher viability (44.60 ± 2.87) and sperm with stable plasma membrane (44.56 ± 2.49) comparing with the addition of SP collected by EE (35.80 ± 2.47 and 36.67 ± 1.71, respectively); iii) iSPP and SP collected by EE, but not by AV, reverted molecular signals of capacitation as protein tyrosine phosphorylation caused by freezing temperatures; iv) there were no effects of fertility or season in sperm quality parameters evaluated. This study demonstrated that, although the iSPP have a clear decapacitating effect, including the ability to revert cryo-capacitation indicators, they are not sufficient to emulate the effects of complete SP regarding sperm functional parameters.

EEA Balcarce

Author affiliation: Ledesma, Alba. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentina

Author affiliation: Fernández Alegre, Estela. Universidad de León. Departamento de Biología Molecular. Instituto de Desarrollo Ganadero y Sanidad Animal; España

Author affiliation: Cano, Adriana Virginia. INTA. Estación Experimental Agropecuaria Balcarce. Departamento de Producción Animal. Biotecnología de la Reproducción; Argentina.

Author affiliation: Hozbor, Federico Andres. INTA. Estación Experimental Agropecuaria Balcarce. Departamento de Producción Animal. Biotecnología de la Reproducción; Argentina

Author affiliation: Martínez Pastor, Felipe. Universidad de León. Departamento de Biología Molecular. Instituto de Desarrollo Ganadero y Sanidad Animal; España

Author affiliation: Cesari, Andreina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Biológicas. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Biológicas; Argentina

Abstract:

Tesis (Lic. en Física)--Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física, 2011.

Los lípidos son fundamentales para el funcionamiento de la membrana plasmática celular, sin embargo es poco lo que se conoce de los procesos físicos básicos que acompañan a esta función. Una hipótesis es que la membrana celular contiene pequeños dominios dinámicos enriquecidos con ciertos lípidos y proteínas, los cuales varían en respuesta a diferentes señales. En membranas modelo complejas (con tres componentes o más), ciertas mezclas de lípidos presentan coexistencia de fases líquidas, especialmente si contienen colesterol y una mezcla de lípidos saturados e insaturados. Este trabajo estudia la coexistencia de dominios de fase alrededor de la temperatura de transición de fase en mezclas conteniendo lípidos que han sido implicados en la cascada de señales que dispara la muerte celular por apoptosis. Se utilizaron como modelo, Vesículas Unilamelares Gigantes (GUVs) compuestas por dioleoylPC (DOPC)-esfingomielina de cerebro (BSM)-ceramida de cerebro (BCer)-colesterol (CHOL) para diferentes proporciones de BSM:BCer . Se caracterizó este sistema mediante microscopia confocal de fluorescencia a diferentes temperaturas.

Membrana celular -- Lípidos -- Microscopio confocal -- Marcado fluorescente de vesículas -- Materiales -- Preparación de la GUVs -- Resultado y Discusión.