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Nuestro laboratorio ha desarrollado durante los últimos años una labor de consolidación en el estudio de la estructura lateral (formación de dominios) y reología de membranas lipídicas, en especial las que contienen esfingolípidos sencillos como esfingomielina y ceramida. En trabajos anteriores, hemos realizados estudios sobre el efecto que la actividad de enzimas fosfohidrolíticas tiene sobre estos sistemas. Nuestros modelos experimentales más utilizados son las monocapas lipídicas, aunque también nos interesa los liposomas como modelo de bicapas. Actualmente nos proponemos investigar las propiedades de derivados de Vitamina C sustituidos por cadenas hidrocarbonadas de 12 a 16C que mantienen el fuerte carácter antioxidante y anfifílico y son de amplio uso cosmético y farmacológico. En particular nos interesa la interacción de estas drogas con membranas lipídicas modelo y su modulación por las propiedades biofísicas de dichas membranas. En los próximos años estudiaremos también la interacción con membrana de otra familia de fármacos anfifílicos citotóxicos estructuralmente muy diferente, pertenecientes a las familias de las alkil-lisofosfolípidos como la miltefosina y edelfosina.

domingo, 7 de junio de 2015

CURSO BIOFÍSICA MOLECULAR DE MEMBRANAS LIPÍDICAS EN LA HABANA (SEPTIEMBRE 2014)

 


Docentes: 
Dra. María Laura Fanani; Mgst. Lohans Pedrera Puentes
Lugar de realización: 
Facultad de Biología, Universidad de la Habana
Organizado por la Red CYTED-BIOTOX y la Universidad de La Habana

Cronograma de actividades

Lunes 8 de septiembre
9:00- 10:00hs, clase teórica No1_AUTOORGANIZACIÓN DE BIOMEMBRANAS
10:00- 11:30hs clase teórica No 2_MESOMORFISMO DE AGREGADOS LIPÍDICOS
11:30-13:00hs clase teórica No 4_MONOCAPAS INSOLUBLES DE UN COMPONENTE
Almuerzo
14:00- 16:00hs clase de problemas (No 3)_AUTORGANIZACION DE ANFIFILOS

Martes 9 de septiembre
8:30- 9:45hs, clase teórica No 5_ELECTROSTÁTICA DE SUPERFICIE
9:45- 11:00hs clase teórica No 6_MONOCAPAS DE GIBBS E INTERACCION ANFIFILOS MEMBRANAS
11:30- 13:00hs clase de laboratorio Grupo I
Almuerzo
15:00- 16:30hs clase de laboratorio Grupo II

Miercoles 10 de septiembre
8:30- 10:00hs clase teórica No 7_INTERACCION LATERAL DE COMPONENTES DE MEMBRANA
10:00- 11:30hs, clase teórica No 8_REGULACIÓN DE LA TEXTURA DE MEMBRANAS LIPÍDICA
11:30- 13:00hs clase teórica No 9_MEMBRANAS LIPÍDICAS MEZCLA QUE CONTIENEN COLESTEROL
Almuerzo
13:30- 15:00hs clase de laboratorio Grupo III
15:00- 16:30hs clase de laboratorio Grupo IV

Jueves 11 de septiembre
9:00- 10:30hs, clase teórica No 10_MEMBRANAS COMPLEJAS
11:00- 12:30hs clase teórica No 11_CATALISIS INTERFACIAL Y SU REGULACIÓN
12:30 se reparten los trabajos para presentar oralmente en grupos de a dos alumnos

Viernes 12 de septiembre
13:00 - 16:30hs presentaciones orales de los trabajos


I- Objetivos

El curso está dirigido a alumnos de post-grado que están realizando su Tesis de Doctorado o Doctores realizando su post-doctorado en Ciencias Químicas, Físicas y Biomédicas. Se imparten conocimientos básicos sobre los avances referidos a las bases moleculares y supramoleculares responsables de las interacciones, autoorganización, estructura, dinámica y estabilidad topológica de biomembranas, así como las bases físicas de algunas metodologías para su estudio. Además, se revisará de forma detallada las ventajas y desventajas del uso de films monomoleculares (monocapas de Langmuir) como modelo de membrana biológica. Los conocimientos básicos previos requeridos son los correspondientes a cursos de nivel universitario de pre-grado en carreras de Ciencias Químicas, Físicas, Biológicas y Biomédicas.
 
II- Contenido resumido de las secciones principales.

1.-   Anfipaticidad molecular y estructural de biomoléculas. Coexistencia intra- e intermolecular de interacciones "fuertes", "débiles", de "corto" y "largo" alcance. Tipos, origen y aspectos termodinámicos de energías de interacción. Tensión superficial y presión de superficie. Tipos de moléculas anfipáticas, surfactantes, lípidos, proteínas, fármacos.

2.-      Estado físico de cadenas hidrocarbonadas. Autoorganización topológica. Estado micelar, termodinámica de micelización. Bicapas lipídicas autoensambladas: SUVs, LUVs y GUVs. Films monomoleculares: Monocapas de Langmuir y de Gibbs. Electrostática  interfasial y de biomembranas. Rheológia de superficies bidimensionales. Organización intermolecular y transiciones de fase bidimensionales. Sistemas puros y mezclas. Penetración de monocapas por compuestos anfifílicos de moderada solubilidad en agua.

3.-      Organización estructural supramolecular de cadenas hidrocarbonadas. Interacciones cadena-cadena. Transiciones de fase sólido-sólido y sólido-líquido. Cambios energéticos.  Polimorfismo. Estados cristalino, gel y líquido-cristalino, estructuras características. Mesomorfismo termotrópico y liotrópico. Transiciones y diagramas de fase de fosfolípidos y esfingolípidos. Fases no bicapas. Frustración estructural y relajación bi- y tri-dimensional.  Procesos de fisión, hemifusión y fusión de membranas.

4.-      Segregación y coexistencia topológica y termodinámica de dominios laterales. Nucleación y crecimiento de dominios lipídicos. Tensión de línea. Formas y tamaños de dominios y factores que la regulan. Dominios liquido-expandidos, líquidos-ordenados y sólidos. Percolación. Difusión lateral y transversal. Variaciones de espesor y viscoelasticidad de biointerfaces. Campos eléctrostáticos locales y externos. Su influencia en la topografía y estructura lateral  de dominios segregados en biomembranas.

5.-       Catálisis enzimática en sistemas organizados. Proteínas anfitrópicas  y enzimas asociadas a interfases. Reducción de dimensionalidad y direccionamiento vectorial. Interacción de enzimas lipolíticas con interfases lipídicas. Modulación de la actividad enzimática por la organización intermolecular, estado de fase y topología de la interfase. Transmisión, traducción y amplificación de información en biointerfaces. Modulación bidireccional entre procesos biocatalíticos y topología supramolecular

8.-    Técnicas de visualización de membranas lipídicas: Microscopía de ángulo de Brewster. Microscopía de fluorescencia de monocapas y bicapas. Membranas transferidas a soporte sólido: películas de Langmuir-Blodget y Langmuir Schaeffer. Visualización de proteínas asociadas a membranas lipídicas heterogeneas. Técnicas de manipulación de monocapas lipídicas: campos eléctricos y pinzas ópticas.


CURSO DE " BIOFÍSICA DE BIOMEMBRANAS" DE LA UNC (MAYO A JULIO 2014)
ES ESTA EDICIÓN DEL CURSO DE BIOFÍSICA DE BIOMEMBRANAS TUVIMOS EL GUSTO DE RECIBIR COMO PROFESORA INVITADA A LA DRA. ANA MARIA GENNARO, DE LA UNL QUE NOS HABLO DE "ELECTRO SPIN RESONANCE". MUCHAS GRACIAS ANA MARIA!!