Nickolas McVay

Title of Work: In Vitro Studies of Neuronal Orphan Receptors

Abstract:

This semester I am participating in an internship with a small group at the University Institute of Investigation for Biocomputation and Physics of Complex Systems of the University of Zaragoza. The emphasis of this research is to understand the way cell membrane receptors recognize and aggregate extracellular signals and send information into the cell. The study focuses on the functions of receptors in the central nervous system and their connections with neuropathologies. Currently, I work with neuronal orphan receptors. Specifically, I have been working with G protein-coupled receptors. I seek to confirm or deny whether previously proposed ligands function with the receptors. In addition, I am investigating protein signal sequences that produce clearer evidence of G-protein activity in the cell membrane. With this information the group could continue and eventually attempt to establish connections between the receptors and their potential ligands, pharmacological agents, and brain diseases.

Title of Work (IGP Language): Estudios in vitro de receptores huérfanos neuronales

Abstract (IGP Language):

Este cuatrimestre estoy participando en una práctica con un grupo pequeño en el Instituto Universitario de Investigación de Biocomputación y física de sistemas complejos de la Universidad Zaragoza. El énfasis de esta investigación es entender la manera en que los receptores de membrana celular reconocen y suman las señales extracelulares y mandan la información celular al interior de la célula. El estudio se enfoca en las funciones de los receptores del sistema nervioso central y sus conexiones con neuropatologías. Actualmente, trabajo con receptores huérfanos neuronales. Específicamente, trabajo con unos receptores acoplados con la proteína G. Busco confirmar o negar si los ligandos propuestos anteriormente funcionan con los receptores. Además, investigo secuencias señales de proteína que producen evidencia más clara de la actividad de la proteína G en la membrana de las células. Con esta información el grupo podrá continuar y eventualmente intentará realizar conexiones entre los receptores y sus ligandos potenciales, agentes farmacológicos y enfermedades cerebrales.

Elevator Pitch Video

Elevator Pitch Transcript:

Hello, my name is Nick I'm in my fifth and final year of undergrad at NAU and I'm spending it in Zaragoza, Spain. I study biomedical science and Spanish and I've also completed two minors, the first in chemistry, and the second in psychology. Last semester, I studied at the University of Zaragoza and I took classes in the faculties of biotechnology and philology this semester, however, I'm currently doing an internship at a biochemical lab called the Institute for Bio computation and Physics of Complex systems. I am working with a small group on a project titled "In vitro studies of neuronal orphan receptors." More simply we are studying membrane receptors of the brain that have unknown ligands, which are the chemical messengers that turn on a receptor. With modern medicine, people have had the chance to live longer, but with the extension of life come issues with cellular decay or malfunction which causes disease.

Membrane receptors that we are studying play key roles in many cellular processes and have great potential in therapeutic applications. Long term we strive to find the connections between these receptors and pharmaceutical drugs in order to provide better treatment for neurological diseases like Parkinson's. The membrane receptor that I work with specifically is the G-protein couple of receptor, also called GPCR or GPRs. I work with four versions of the GPR which are termed orphan receptors, since it is unknown which ligand binds in order for the G-protein function. What I've done so far, as I have structured eight different versions of the plasmid, which is a small DNA strand that can self replicate and is circular, so each differ slightly by having distinct proteins sequences. I will be transfecting these plasmids into insect cells in order to see which one of them showcases more GPR activity at the cellular membrane. This will help us determine which version of DNA, we should use in order to have larger impact on membrane receptor activity. In addition to different protein signal sequences for GPRs, a partner and I are running experiments to see how the G-protein responds to specific ligands. Some papers have proposed that they have discovered potential ligands that work with GPCRs, but there have been conflicting results between authors. Our goal with these ligands are to confirm or deny whether they truly function as stated in published scientific literature. Currently we're running tests with CBD which has received a lot of recent research over the years. Since I'm only one one month into this product, I do not have any findings just yet, but I hope to discover more in the upcoming weeks. If you're interested in a laboratory experience, DNA sequencing and potential life changing medicine, I think you should check out my presentation in April. Thank you.

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Título

Hola a todos, soy Nickolas, estoy en el quinto año del grado en la universidad del Norte Arizona. En esta presentación hablaré sobre mis experiencias extranjeras que incluye una práctica de laboratorio. Yo trabajo en el instituto de biocomputación y física de sistemas complejos de la universidad de Zaragoza. El proyecto que participo se llama Estudios in vitro de receptores huérfanos neuronales. Además presentaré varios temas de lingüísticas y aculturación que he encontrado en España.

Objetivos

Mi objetivo profesional era lograr experiencia en un laboratorio biológico, para entender más la cultura y el léxico de esta profesión. Con respecto a los objetivos lingüísticos, deseaba mejorar mis habilidades de comunicación.Y por último, quería vivir en una cultura extranjera para hacer conexiones nuevas con varias personas e ideas al final crecer como individuo.

Desarrollo Profesional

Voy a hablar de mi experiencia en el laboratorio.

Introducción

La meta de esta investigación es entender la manera en que los receptores de membrana celular reconocen y suman las señales extracelulares y mandan la información celular al interior de la célula, específicamente en las células neuronales.

Nos enfocamos en los receptores sin un ligando conocido, denominado huérfanos. Al final de este estudio esperamos poder establecer conexiones entre estos receptores y los tratamientos para enfermedades como el Parkinson.

Yo trabajo con cuatro receptores acoplados a la proteína-G, o GPR. Los cuatro son GPR 3, 6, 12 y 55. Todos son receptores huérfanos, y ¿cómo funcionan?

Primero, el GPR consiste del receptor, y luego un trímero de la proteína G. Este trímero tiene 3 subunidades de alfa, beta y gama. Cuando un ligando se une al receptor el receptor complejo pasa por un cambio conformacional. La subunidad alfa se separa del receptor y del dímero de G beta/gama. Esta separación entonces enciende o inhibe una cascada de señalización dependiendo en qué versión es el G-alfa. Los tipos incluyen GAlfa s, Galfa i/o, Galfa q/11 y Galfa 12/13.

Plan de pasantía

En el laboratorio, tenía la responsabilidad de realizar y validar una biblioteca de ocho secuencias señales de N-terminales sintéticos de GPR6. Algunas de las proteínas que he usado en las secuencias son Quitinasa, Prolactina, Hormona del crecimiento humano, 5ht3 del Cobayo, Rodopsina, M4RCon estos plásmidos, yo evaluaba la funcionalidad in vitro con células de insecto. Además, completé algo similar, con GPR3 6 12 y 55 pero en vez de cambiar una proteína yo quité una cadena de histonas para evaluar si los receptores funcionan sin este marcador. También, otros científicos habían propuesto ligandos de los receptores huérfanos como cannabidiol, tyrosol y S1P, pero hay discrepancia entre los resultados. Por eso, un compañero y yo hemos intentado confirmar o negar si los ligandos propuestos funcionan con GPR.

Metodología

Aquí hablaré de algunos protocolos que he completado en el laboratorio. La primera es la transformación del ADN a un plásmido por la reacción en cadena de la polimerasa (PCR). La PCR es una técnica para añadir los cebadores al ADN. Entonces metí la PCR con una muestra de plásmido a hacer unas etapas de calor y frío para chocar las células y entonces plaqué las células para tener colonias de células la próxima día. También he completado unos geles de agarosa y geles SDS-PAGE, se utilizan en la electroforesis en gel. Eso es un paso de una voltaje a través del gel, con muestras, para separarlas por peso. Las sustancias más pesadas están en la parte superior del gel, mientras que las más ligeras se caen al fondo. Adicionalmente, he transfectado células de insecto se llaman TNIs.

Resultados

Resultados. Abajo, a la izquierda, la figura 8 muestra un gel con GPR 12 y GPR3 con la subunidad de Galfa s. Las bandas más brillantes representan las subunidades de beta. Eso significa que las dos versiones de GPR con Galfa funcionan. En la figura 9 puedes ver un gel de GPR 3 6 12 y 55 sin la cadena de histonas. En cada columna, salvo la primera con el marcador, solo hay una banda. Eso significa que es una buena reacción de PCR, y está bien continuar a plaquear las células. Además, había fluorescencia en todas las transfecciones de las secuencias GPR 6. Me parecían que Prolactina, Hormona del crecimiento humano y M4R tuvieron unas eflorescencias más fuertes. La figura 10 al bajo derecha es de una transfección de GPR6-pIEX con M4R después de 48 horas.

Lingüística

Ahora, hablaré de la lingüística.

Sociolingüística

La sociolingüística es el estudio de la lengua de varios contextos sociales. Estes contextos incluyen la edad, el sexo, el nivel de instrucción, la región geográfica y más. Hay dos gran distinciones entre los dialectos del español peninsular y americano. La primera es el uso de la segunda persona plural. En la mayoría de España, salvo en Andalucía, habla utilizando el vosotros para dirigirse a dos o más personas. Por eso, hablo usando la forma vosotros con más frecuencia que antes de llegar a españa. También en España, no es tan común oír la segunda persona formal. Entre los estudiantes y profesores, o el jefe y el trabajador se usa el tuteo. Similar que el vosotros, no se usa el tú con tanta frecuencia en Andalucía o en hispanoamérica. A la derecha de la diapositiva se ve una puerta con una pegatina que dice Bienvenides, con una arroba. Este es un fenómeno nuevo del idioma español para ser más inclusivo. Con el cambio del uso de la morfema masculino (o) por la morfema inclusivo (e), se pone a todos del grupo en el mismo nivel independientemente del género. Además de la geografía, este fenómeno es más común con los jóvenes, las feministas y la gente de la comunidad LGBTI.

Morfología

La morfología es el estudio de la estructura de las palabras y de sus elementos constitutivos. En la izquierda tengo ejemplos del pretérito perfecto simple y el pretérito perfecto compuesto. El simple es cuando una acción empezó y terminó con finalización en el pasado, mientras el pretérito perfecto compuesto significa continuación o una relación al punto de vista del hablante en el momento actual. Aquí es muy común oír la conjugación compuesta y por eso la uso con más frecuencia. A ver los ejemplos, el primero, “comí una manzana esta mañana, demuestro que yo terminé esta manzana. Pero con el segundo ejemplo, He comido una manzana esta mañana, significa que es algo que ha pasado hoy, o es algo que se pertenece a este momento. Ahora, los Diminutivos. Estos son un sufijo que se añade al final de una sustantivo para añadir el afecto. Hay varios en España. Lo he oído, los que he oído aquí son -ito, del mundo, -ico que es común en Aragón, y -illo es común de Andalucía. Mis ejemplos son Café Pueblo y Falda. Cafecito, cafecico, cafecillo. Pueblito pueblico, pueblillo,y sí. Por último en la derecha hay la regla y ejemplos del imperativo plural informal. La regla es eliminar la R de la forma infinitiva, y añade D. Por ejemplo: limpiar - limpia - limpiad. Y eso es común en España porque se usa el vosotros aquí, así los imperativos de vosotros también se usa.

Sintaxis

La sintaxis es el estudio de la organización de una oración. El uso del artículo definido con el nombre de pila, o el nombre propio, no es común aquí, pero lo he oído. A decir la julieta o el Oscar no es correcto, pero alguna gente usa para mostrar afecto. Además, en el idioma de Catalan, hay un artículo específico por los nombres propios, y por eso la gente en contacto con este idioma usa el artículo con el nombre a veces y la autonomía de Aragón es alado de Cataluña. En la figura 14 a la derecha hay un mapa de España que distingue las regiones en las que se encuentran los fenómenos del laísmo y loísmo y leísmo. Los fenómenos son que, Laísmo, es el fenómeno en que una persona usa el clítico, “La” en vez de le y les. El Loísmo es la misma idea pero con “lo” en vez de le y les. Leísmo es el reverso, con “le”, se usa “le” como complemento directo en vez de lo la los y las. También loísmo y laísmo es más común en Madrid y no es muy común en Aragón.

Fonologia

Fonología es el estudio de los sistemas de sonidos de la lengua. Primero, definamos un fonema. Un fonema es la unidad sonora más básica de una lengua. En la mayoría de España se habla con una distinción entre la fricativa alveolar sorda, la ese, y la fricativa dental sorda zeta. Zaragoza, distinción son ejemplos. En Andalucía y en hispanoamérica se usa el Seseo que es el uso del fricativo alveolar sorda, /s/ solo. Saragosa, distinción. Sí, también en Andalucía, se usa ceceo que es el uso de /𝛳/ la fonema /𝛳/ en vez de los eses. Así: Zaragoza, diztinción, zoy Nickolaz y… sí. Antes de llegar a España no usaba la distinción, pero ahora sí lo uso. Y porque es algo nuevo, hay veces cuando uso el ceceo por accidente también, porque yo sigo adquiriendo este cambio al distinción. El último tema lingüístico del que hablaré es la monoptongación. Este fenómeno es la tendencia a igualar la vocal tónica de los diptongos. Por ejemplo: hasta luego a hasta logo; pues a pos. Y eso es algo que es común en Aragón. Y no creo que es común en otras regiones de España. Lo me gusta.

Aculturación

Ahora voy hablar de la aculturación.

DMIS

Para analizar mi interculturalidad sobre los meses aquí en España, usaré el Modelo de desarrollo de la sensibilidad intercultural de Bennett. El propósito de este modelo es describir las etapas que pasan en el paseo a través de varias experiencias de culturas. En el modelo hay dos lados, etnocéntrico y etno-relativo.

Negación es cuando la persona ignora una cultura diferente. El individuo no tiene la habilidad de experimentar diferencias culturales. Mi ejemplo es: creo que al principio no veía la diferencia de los saludos entre los Estadounidense y Españoles porque normalmente no me gusta dar la mano o abrazar personas incluso en los Estados Unidos, pero ahora, en España las mujeres dan besos a alguien, pero entre los hombres solo se dan la mano o un abrazo. Ahora creo que estoy en el paso de la aceptación.

Defensa es una fase superficial y es “nosotros vs ellos”. Algo para mi es en la foto al izquierda puedes ver un hombre con su cara pintada negro. Esto es algo más común en España. Mientras intento dejar la mentalidad estadounidense, no puedo llegar a una conclusión en cuando está bien a hacer algo como este, o también una frase que he oído para entrecerrar los ojos, es “chinarse los ojos,” es algo muy raro en mi opinión. Tengo este tema en la categoría defensa porque veo la diferencia, y no me gusta.

Minimización es cuando el individuo no se enfoca en las diferencias de las dos culturas. Por ejemplo el cuatrimestre pasado, no usé la distinción hasta que mi compañera de piso me corrigió. Tenía la idea de español americano era más fácil que el español peninsular. Pero, ahora creo que estoy en la etapa de la adaptación porque uso, o intento a usar la distinción.

La aceptación es cuando el individuo entiende que hay muchas culturas diferentes en el mundo e intenta respetar las diferencias. Adaptación es la habilidad para intentar cambiar sus acciones a ser parte de la cultura. Como yo y la distinción. Integración es el último paso del modelo y es cuando la persona se comporta automáticamente entre la nueva cultura sin pensar demasiado. Un ejemplo de esto es que ahora yo quiero tomar un cafecico todos los días. Me encantan los descansos.

Referencias

Aquí, tengo las referencias

Agradecimientos

Y quiero decir gracias a estas personas: mi familia, mis amigos, mis mentores Benito y Javi, los miembros del BIFI, y también todo el personal de los programas globales interdisciplinarios por ofrecer una oportunidad tan increíble como este.

Muchas gracias y adiós.