BioISI Post Graduate Seminars

Sala 1.3.33A, FCUL, Lisboa

Por Miguel Vitorino (DAEPHYS PhD student, Bio-PhysNano) e Mariana Romão (BioSYS PhD student, FunGP).


Going nano: exploring biological physics through atomic force microscopy

Atomic force microscopes (AFMs) had a critical role in the exploration of the nanoscale over the last decades. In particular, they are fundamental to the latest interdisciplinary effort to study the physics of biological systems at the molecular level. Besides their amazing resolving power, these instruments now serve as true molecular toolboxes, capable of pulling, pushing and manipulating matter as needed. However, these capabilities are still limited when addressing very soft systems, such as mammalian cells, and a quantitative characterization of the forces present in biosystems is still lacking. A solution to these problems may come from a novel AFM-derived technique, called Force Feedback Microscopy (FFM), on which my PhD is centered.

In this talk I will address some of the work performed over the last years, during my PhD. I will cover the technological development of the new instrument and present several examples of research undergone at the AFMRTLab, of BioPhysNano/BioISI. This research covers two main topics: cell mechanics, in the context of gene expression, stress response and disease progression; and molecular interactions and their role in Alzheimer’s disease. Here, FFM seems to offer new avenues for probing these systems and may shed light on the physics that governs life at its fundamental scale.

The S100A9 protein forms new type of string-like polymeric assemblies

Protein aggregation and activation of inflammatory pathways are common features of age-related neurodegenerative disorders. Conversion of misfolded normally soluble proteins into toxic amyloid aggregates is accompanied by upregulation of pro- inflammatory cytokines such as S100 proteins. S100s are small (10-12kDa) dimeric calcium-binding proteins with a dynamic cellular range of intra and extra cellular concentrations (nM to μM) and oligomeric states (2-8mer and higher) which act via regulatory protein:protein interactions, intracellular Ca2+ sensing and signalling processes in inflammation, proliferation and differentiation, cancer and neurodegeneration.
S100 proteins are consistently deregulated in pathophysiological conditions, including Alzheimer’s Disease (AD). In particular, S100A9 is highly abundant in AD brains1 and has been shown to be a relevant AD biomarker2, being upregulated in Tg2576 AD in connection with memory impairment3. S100A9 interacts with amyloid-beta playing role in its aggregation process4.
We gathered evidence that S100A9 forms stable string-like polymeric structures in vitro under physiological conditions. We hypothesize that these polymers, composed by assembly units which can reversibly dissociate, may be a form of protein stabilisation to maximize its extracellular lifetime in the synaptic environment.

[1] Wang, C., et al., Acta Neuropathol, 2014. 127(4): p. 507-22.(1): p. 34-9.
[2] Horvath, I., et al., ACS Chem Neurosci, 2016.
[3] Chang, K.A., H.J. Kim, and Y.H. Suh, Neurodegener Dis, 2012. 10(1-4): p. 27-9.
[4] Zhang, C., et al.. PLoS One, 2012. 7(3): p. e32953

17h00
BioISI - Instituto de Biossistemas e Ciências Integrativas
Computador portátil a projetar imagem de sequência biológica

O curso visa a aquisição de conhecimentos sobre as ferramentas bioinformáticas disponíveis para efetuar análises de sequências de DNA e proteínas, bem como a autonomia e espírito crítico na utilização dessas ferramentas. Procura igualmente desenvolver competências na utilização de software de bioinformática disponível gratuitamente na Internet e na interpretação do significado biológico dos resultados - candidaturas até 12 dezembro.

Representação de pessoa a interagir com tecnologia

O curso introduz o conceito de Digital Twins e a sua aplicação estratégica no contexto do serviço público, com foco na modernização digital, otimização de processos e apoio à decisão - candidaturas até 11 de janeiro.

Bola de cristal colocada no solo

O curso tem como objetivo apresentar aos participantes um estado da arte atualizado sobre a diversidade da biota do solo e os papéis funcionais desempenhados pelos organismos do solo nos principais processos ecológicos - candidaturas até 19 de dezembro.

Imagem exemplificativa da área da deteção remota

Este curso avançado tem como objetivo fornecer acesso e ferramentas para a aquisição e processamento de dados de deteção remota para diferentes aplicações, usando imagens multiespectrais de satélite, drone, terrestres e LiDAR, com foco na caracterização da vegetação e da paisagem, bem como das suas mudanças ao longo do tempo - candidaturas até 19 de dezembro.

Duas pessoas a interagirem num contexto de realidade virtual

O curso explora o potencial da Realidade Virtual (VR) e Aumentada (AR) como ferramentas inovadoras nos processos de onboarding e desenvolvimento de competências - candidaturas até 25 de janeiro.

Ginásio "inundado" de tecnologia

Um programa único na Europa, com o objetivo de capacitar para a integração crítica, segura e eficaz de ferramentas digitais na intervenção clínica - candidaturas até 30 de janeiro.

Imagem abstrata

Neste curso, será promovida uma abordagem multidisciplinar, apresentando as descobertas mais recentes sobre o tema e desafiando a forma tradicional de considerar as associações simbióticas como exceções e não como a regra - candidaturas até 09 de janeiro.

A conferência visa reunir os principais especialistas no domínio da Imagiologia Médica por Micro-ondas (MMWI) e incluirá palestras, apresentações e pósteres de resumos revistos por pares e artigos de conferências, bem como workshops em áreas satélite de investigação com interesse para a investigação em MMWI.

Pessoas a analisarem dados

Candidaturas até 13 de fevereiro.

Um curso prático, limitado a um pequeno número de participantes, destinado a quem procura formação básica em teoria e estatística macroecológica e deseja familiarizar-se com algumas das potenciais utilizações de vários métodos avançado - candidaturas até 13 de fevereiro.

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