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Andrea Sánchez Bueno

Masters Student
Pluripotency for organ regeneration
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Coiled-coils are filamentous proteins that form the basic building block of important force-bearing cellular elements, such as intermediate filaments and myosin motors. In addition to their biological importance, coiled-coil proteins are increasingly used in new biomaterials including fibers, nanotubes, or hydrogels. Coiled-coils undergo a structural transition from an α-helical coil to an unfolded state upon extension, which allows them to sustain large strains and is critical for their biological function. By performing equilibrium and out-of-equilibrium all-atom molecular dynamics (MD) simulations of coiled-coils in explicit solvent, we show that two-state models based on Kramers' or Bell's theories fail to predict the rate of unfolding at high pulling rates. We further show that an atomistically informed continuum rod model accounting for phase transformations and for the hydrodynamic interactions with the solvent can reconcile two-state models with our MD results. Our results show that frictional forces, usually neglected in theories of fibrous protein unfolding, reduce the thermodynamic force acting on the interface, and thus control the dynamics of unfolding at different pulling rates. Our results may help interpret MD simulations at high pulling rates, and could be pertinent to cytoskeletal networks or protein-based artificial materials subjected to shocks or blasts.


La enfermedad del Párkinson es un tipo de trastorno del movimiento, causado por la degeneración de las células dopaminérgicas. La variabilidad del ritmo cardíaco en estos pacientes se puede ver alterada como consecuencia de la actividad motora. El estudio de esta variabilidad puede ayudar en el diagnóstico y análisis de la evolución de la enfermedad en estos pacientes. En este estudio se propone el análisis de parámetros extraídos de la señal electrocardiográfica en pacientes enfermos de Párkinson, con el propósito de obtener índices que puedan ser indicadores de esta enfermedad. Se propone un protocolo para registrar la señal ECG considerando 4 actividades diferentes. Se registraron 19 pacientes y 16 sujetos sanos. Las señales fueron analizadas en el dominio temporal considerando los intervalos RR de la señal ECG, y en el dominio frecuencial, considerando las bandas de muy baja (VLF: 0-0.05 Hz), baja (LF: 0.05-0.15 Hz) y alta (HF: 0.15-0.4 Hz) frecuencia, respectivamente. De acuerdo con los resultados obtenidos, el índice de la actividad simpática presentó diferencias estadísticamente significativas al comparar pacientes versus sanos, durante las 4 actividades desarrolladas. El intervalo RR también es un indicador de la variación de la actividad cardíaca en los pacientes, especialmente al compararlos en el estado basal. Índices que relacionen parámetros temporales y frecuenciales podrían ser un claro indicador de la actividad cardiovascular de los pacientes enfermos de Párkinson.