“Efecto de nanopartículas de oro sobre el ciclo celular en meristemos radiculares de Allium cepa “cebolla”

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(1)Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO. AS. BI. O. LO. G. IC. ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE CIENCIAS BIOLÓGICAS. AS. G FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS. DE. CI EN. CI. Efecto de nanopartículas de oro sobre el ciclo celular en meristemos radiculares de Allium cepa “cebolla”. BIÓLOGO. BI. BL. IO. TE. CA. TESIS PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE. AUTOR:. Br. CAROL ELIANA BARAZORDA MIRANDA. ASESOR:. Mg. JUAN CARLOS RODRÌGUEZ SOTO TRUJILLO – PERU 2017. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(2) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. AS. AUTORIDADES DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO. G. IC. Dr. ORLANDO GONZÁLES NIEVES. CI EN. CI. AS. BI. O. LO. RECTOR. Dr. RUBÉN VERA VÉLIZ. BI. BL. IO. TE. CA. DE. VICERRECTOR ACADÉMICO. Dr. WEYDER PORTOCARRERO CÁRDENAS VICERECTOR DE INVESTIGACIÓN. ii Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(3) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. AS. AUTORIDADES DE LA FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS. G. IC. Dr. FREDDY MEJÍA COICO. CI. AS. BI. O. LO. DECANO DE LA FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS. CI EN. Dr. FREDDY PELÁEZ PELÁEZ DIRECTOR ESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL DE CIENCIAS. BI. BL. IO. TE. CA. DE. BIOLÓGICAS. Dr. SEGUNDO ELOY LÓPEZ MEDINA DIRECTOR DEL DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BIOLÓGICAS. iii. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(4) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. DEL ASESOR. El que suscribe, Mg. Juan Carlos Rodríguez Soto, asesor de la tesis titulada: “Efecto de nanopartículas de oro sobre el ciclo celular en meristemos radiculares de Allium cepa. AS. “cebolla” deja constancia que ha sido desarrollada, de acuerdo al reglamento establecido. IC. por la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional de Trujillo, estando en conformidad con su correspondiente proyecto, y que el informe ha sido redactado. LO. G. acogiendo las observaciones y sugerencias alcanzadas.. O. Por lo tanto, autorizo a la Br. Carol Eliana Barazorda Miranda, continuar con el. Trujillo, Mayo de 2017. Mg. Juan Carlos Rodríguez Soto. BI. BL. IO. TE. CA. DE. CI EN. CI. AS. BI. trámite del reglamento correspondiente.. iv. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(5) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. PRESENTACIÓN. AS. Señores Miembros del Jurado; en cumplimiento con las disposiciones establecidas en el Reglamento de Grados y Títulos de la Escuela Académico Profesional de Ciencias. IC. Biológicas de la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional de Trujillo,. G. pongo a vuestra consideración y criterio el presente trabajo de tesis titulado:. LO. “Efecto de nanopartículas de oro sobre el ciclo celular en meristemos radiculares de. BI. O. Allium cepa “cebolla””, con el cual pretendo obtener el Título Profesional de Biólogo.. DE. CI EN. CI. AS. Trujillo, Mayo de 2017. BI. BL. IO. TE. CA. Br. Carol Eliana Barazorda Miranda. v. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(6) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. AS. MIEMBROS DEL JURADO. Los suscritos, miembros del jurado, declaran que la presente tesis ha sido ejecutada en. IC. concordancia con las normas de la Escuela Académico Profesional de Ciencias. BI. O. LO. G. Biológicas de la Universidad Nacional de Trujillo,. AS. Dr. José A. Saldaña Jiménez. DE. CI EN. CI. PRESIDENTE. SECRETARIO. BI. BL. IO. TE. CA. MsC. Carlos H. Quijano Jara. Mg. Juan Carlos Rodríguez Soto VOCAL. vi. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(7) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. AS. APROBACIÓN. Los profesores que suscriben, miembros del Jurado, declaran que el presente Informe de. IC. Tesis titulado: “Efecto de nanopartículas de oro sobre el ciclo celular en meristemos. G. radiculares de Allium cepa “cebolla””, ha cumplido con los requisitos formales y. AS. BI. O. LO. fundamentales, siendo aprobado por UNANIMIDAD.. CI. Dr. José A. Saldaña Jiménez. DE. CI EN. PRESIDENTE. SECRETARIO. BI. BL. IO. TE. CA. MsC. Carlos H. Quijano Jara. Mg. Juan Carlos Rodríguez Soto VOCAL. vii. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(8) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. DEDICATORIA. La concepción de esta tesis está dedicada. AS. principalmente a Dios, por haberme dado la. IC. vida y permitirme el haber llegado hasta este momento tan importante de mi. O. LO. G. formación profesional. .. A mis padres, Juan Barazorda Lloclla, por apoyo. en. toda. mi. A Jorge Arturo Zavaleta Bardales, por ser. BI. un. carrera. universitaria, en mis logros, en todo y darme. y apoyo en momentos de decline, cansancio y para Gael Arturo Zavaleta Barazorda, mi. CI. su ayuda y su amor incondicionalmente; a. mi amor incondicional, por tu gran esfuerzo. AS. ser. mi madre María Miranda Guerrero, quien. CI EN. más que una madre ha sido mi mejor amiga. me ha consentido y apoyado en lo que me he propuesto y sobre todo ha sabido corregir. días vas a aprender y veras todo el esfuerzo que hice por ti, gracias por alegrarme cada mañana y decirme mamá, te amo.. CA. DE. mis errores.. hijo, que aunque todavía no puedes leer, un. TE. A mi querido hermano Jean Pier Barazorda Miranda por siempre brindarme su apoyo,. BI. BL. IO. amor y confianza.. A Yrma Bardales Gamarra, mi suegra, quien me sigue mostrando su cariño, apoyo y paciencia para seguir adelante con mis metas.. viii. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(9) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. AGRADECIMIENTO. AS. Este proyecto es el resultado del esfuerzo conjunto de todos los que formamos el grupo de trabajo. Por esto agradezco a mi asesor Mg. Juan Carlos Rodríguez Soto, quien a lo. IC. largo de este tiempo ha puesto a prueba sus capacidades y conocimientos en el desarrollo. G. de este nuevo plan estratégico, la cual ha finalizado llenando todas nuestras expectativas.. LO. Agradezco al Dr. Claver Wilder Aldama Reyna, por el apoyo constante en mi trabajo de investigación. A mis profesores que contribuyeron en mi formación profesional, a quienes. O. les debo gran parte de mis conocimientos, con especial mención a los profesores Dra.. BI. Aida Carbajal, Dr. Carlos León, Dr. Jose A. Saldaña Jiménez, MsC. Carlos H. Quijano Jara, Dr. Gaspar Ayquipa, Dr. Roberto Rodríguez, Dr. Freddy Peláez, Dr. Fredy Mejía. AS. y Dr. José Mostacero, gracias a todos por su paciencia y enseñanzas, gracias a la. CI. prestigiosa Universidad Nacional de Trujillo, la cual abre sus puertas a jóvenes como nosotros, preparándonos para un futuro competitivo y formándonos como personas de. CI EN. bien.. BI. BL. IO. TE. CA. DE. ¡Gracias!. ix. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(10) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. ÍNDICE Pág.. AS. AUTORIDADES DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO………....ii. IC. AUTORIDADES DE LA FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS…………...iii. G. DEL ASESOR……………….…………………………………………………...…..iv. LO. PRESENTACIÓN………….…………………………………………………..……..v MIEMBROS DEL JURADO……………………………………………………..….vi. O. APROBACIÓN……………..……………………….…………………………..…..vii. BI. DEDICATORIA…………………………………………………………………….viii. AS. AGRADECIMIENTO………………………………………………………….…….ix. CI. ÍNDICE ...……………..……………………………………………………….….…..x. CI EN. RESUMEN…..………………………………………….……………………………xi ABSTRAC...….…………………………...…………….……………………………xii I. INTRODUCCIÓN…………………………………………………………….…....1. DE. II. MATERIAL Y MÉTODOS………….…….………………………………..….....8 III. RESULTADOS…………………………...…………………………………......13. CA. IV. DISCUSIÓN…………………………………………………………………......29 V. CONCLUSIÓN……………………………………………………………....…...39. TE. VI. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS…………………...……………….…..…40. BI. BL. IO. VII. ANEXOS……………………………………………………...………………..46. x. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(11) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. RESUMEN. AS. En el presente trabajo se determinó el efecto de tres concentraciones de nanopartículas de oro (0.225ppm, 0.450ppm, 0.900ppm) sobre el ciclo celular en. IC. poblaciones celulares de meristemos radiculares de Allium cepa “cebolla” var.. G. roja arequipeña. Para lo cual, se indujo el crecimiento de raicillas de 2 a 3 cm de. LO. longitud, para luego ser expuestas a los tratamientos consistentes en las. O. concentraciones de las nanopartículas de oro. Posteriormente se realizó la. BI. coloración con la técnica de Tijo y Levan, finalmente la lectura al microscopio. Los resultados obtenidos a una hora de recuperación evidenciaron una. AS. disminución máxima del índice mitótico (7.23%) a concentración 0.900 ppm (T4) pero a la vez un incremento significativo del índice profásico (64.34 %) en el. CI. mismo tratamiento. Resultados similares se dieron a cuatro horas de recuperación,. CI EN. donde la disminución máxima del índice mitótico llegó a 8,5%; lo que nos indicaría que al paso del tiempo la recuperación de los índices normales del ciclo celular se restablece. Se observó además un efecto genotóxico evidenciándose con. DE. la presencia de puentes anafásicos, células binucleadas y telofases amorfas. El análisis de varianza evidenció la presencia de diferencias significativas y la prueba. CA. de comparación de media estableció la conformación de cuatro grupos. TE. homogéneos estadísticamente en función a su efecto.. IO. Palabras claves: Nanopartículas de oro, citotoxicidad, genotoxicidad, Allium. BI. BL. cepa.. xi. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(12) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. ABSTRAC. AS. In the present work was determined the effect of three concentrations of gold nanoparticles (0.225ppm, 0.450ppm, 0.900ppm) on the cell cycle in Allium cepa. IC. "onion" var. Red arequipeña. For this, the growth of rootlets of 2 to 3 cm in length. G. was induced, after which they were exposed to treatments consistent with the. LO. concentrations of gold nanoparticles. Subsequently the staining was done with the technique of Tijo and Levan, finally the reading under the microscope. The results. O. obtained at one hour of recovery showed a maximum decrease of the mitotic index. BI. (7.23%) at concentration 0.900 ppm (T4) but at the same time a significant increase of the prophase index (64.34%) in the same treatment. Similar results occurred at. AS. four hours of recovery, where the maximum decrease in mitotic index reached. CI. 8.5%; Which would indicate that to the passage of the time the recovery of the normal indexes of the cell cycle is reestablished. It was also observed a genotoxic. CI EN. effect evidenced with the presence of anaphase bridges, binucleate cells and amorphous telophase. The analysis of variance showed the presence of significant differences and the test of comparison of mean established the conformation of four. CA. DE. homogeneous groups statistically in function to its effect.. BI. BL. IO. TE. Keywords: Gold nanoparticles, cytotoxicity, genotoxicity, Allium cepa.. xii. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(13) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. INTRODUCCIÓN. Las nanopartículas se caracterizan por tener un tamaño muy pequeño,. AS. considerado, en el orden de 1 a 300 nm. Son utilizadas en diversos ámbitos como la industria, medicina, cosméticos, entre otros productos comerciales, siendo. G. IC. liberadas potencialmente en diversas concentraciones al medio ambiente (Weiss. LO. y Diabaté, 2011) teniendo efectos y propiedades diferentes a la de los materiales. O. en tamaños normales (IRSLL, 2001) y en pocos años se pueden convertir en un. BI. problema ecotoxicológico (Weiss y Diabaté, 2011) y que pueden ocasionar. AS. riesgos para la salud del hombre y de otras especies (IRSLL, 2001).. CI. Las nanopartículas de metales nobles y, más específicamente, las. CI EN. nanopartículas de oro (NPsAu), exhiben excelentes propiedades físicas, químicas y biológicas, intrínsecas a su tamaño nanométrico. Además, las NPsAu pueden ser producidas en distintos tamaños y formas y pueden ser fácilmente. DE. funcionalizadas con un amplio abanico de ligandos (anticuerpos, polímeros,. CA. sondas de diagnóstico, fármacos, material genético, etc.). Todo esto hace que las NPsAu despierten un gran interés en multitud de campos, pero especialmente en. TE. los sectores biomédico y alimentario. Las NPsAu destacan especialmente por sus. BL. IO. propiedades fototerapéuticas (Auffman, 2009). En presencia de luz láser las NPsAu se activan y desprenden calor, siendo. BI. muy útiles en el tratamiento selectivo de células tumorales. Por ello, en los últimos años se han realizado notables esfuerzos en la investigación y en la aplicación de las NPsAu para la detección precoz, el diagnóstico y el tratamiento del cáncer. 1 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(14) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. (Chen, 2008). Además de su extraordinario potencial como agentes fototerapéuticos, las NPsAu pueden utilizarse en la elaboración de partículas nanoestructuradas para el transporte y la vectorización selectiva de fármacos y. AS. macromoléculas terapéuticas, así como en terapia génica (vehiculización de plásmidos, DNA, RNA, etc.)(Connor, 2005). También destaca el empleo de las. G. IC. NPsAu en la elaboración de sistemas transportadores inteligentes que permiten. LO. controlar, en el espacio y en el tiempo, la liberación del compuesto terapéutico. O. asociado, ya sea por activación de un estímulo biológico interno o externo. Sin. BI. embargo, existe cierta controversia en torno a los posibles efectos citotóxicos en. AS. líneas celulares alveolares humanas, en macrófagos y en fibroblastos de piel tras. CI. su exposición a las NPsAu (Lanone et al, 2009).. CI EN. La absorción, transporte y toxicidad son parámetros en los cuales se han realizado estudios en humanos, animales y plantas ya que la acumulación, persistencia e impacto de las nanopartículas metálicas siguen siendo dadas en. DE. fracciones insignificantes (Krug y Wick, 2011), pero por sus características físicas. CA. y químicas constituyen efectos de toxicidad (Dietz y Herth, 2011), por su principal característica que es tamaño manométrico produciendo más aumento de unidad. TE. por superficie y cuanto más tóxico sea la composición química de las partículas. IO. en tamaños convencionales, mayor será la toxicidad en tamaños nanométricos. BL. (IRSLL, 2001); como es el caso de metales como el Au, Cd, Hg, Ni y Zn, que se. BI. unen a componentes celulares incluyendo proteínas mientras, otros metales como Cu y Fe que se encuentran como aceptores para formar OH que son extremadamente reactivos aumentando el estrés oxidativo (Hall, 2002).. 2 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(15) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. Múltiples investigaciones han buscado determinar el efecto de nanopartículas de diferentes metales, utilizando para ello diversos organismos. Por ejemplo, en una investigación realizada por Asli y Neumann (2009) de. AS. suspensiones coloidales de nanopartículas de TiO y bentonita suministrada en raíz de maíz (Zea mayz L.) se halló que la conductividad hidráulica es inhibida en un. G. IC. 10 por ciento. Kumari et al (2009) realizaron el estudio genotóxico y citotóxico. LO. de nanopartículas de plata utilizando cebolla (Allium cepa) como organismo. O. indicador encontrándose una disminución del índice mitótico cercano al 50%. En. BI. el estudio de Vannini et al (2010) concluyen que las nanopartículas reducen la. AS. germinación de semillas de cebada (Hordeum vulgare) y en lino (Linum asitatissmun) reduce en el crecimiento de los brotes. Corredor et al (2009). CI. concluyen que las nanopartículas magnéticas son capases de penetrar los tejidos. CI EN. vivos, de migrar a diferentes regiones de las plantas y pueden causar toxicidad en ellas.. DE. Por otro lado, el ciclo celular marca el comportamiento de la célula en su. CA. tiempo de vida, el ciclo se divide en distintas fases: en la fase G0 las células están en reposo o quiescentes; en la fase G1 las células se recuperan de la división. TE. celular o inician un nuevo ciclo; en la fase S se replica el ADN para que tras la. IO. división cada célula hija posea una copia completa del material genético; en la. BL. fase G2 termina la síntesis de ADN y las células se preparan para la división; y. BI. finalmente en la fase M o mitosis se produce la división en dos células hijas (Longobardi, 1992).. 3 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(16) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. En la mitosis, el suceso más temprano es la profase, que consiste en la migración de dos pares de centriolos hacia extremos opuestos de la célula. Estas estructuras se encuentran próximas a la envoltura nuclear, en una zona de. AS. citoplasma diferenciado denominado centrosoma (Klug, 2013). La siguiente fase, metafase, es en la cual cada cromosoma migra formando el plano ecuatorial. El. G. IC. plano ecuatorial, también denominado placa metafásica, se encuentra en el plano. LO. medio de la célula, perpendicular al eje que establecen las fibras del huso.. O. La migración de los cromosomas al ecuador de la célula se hace posible. BI. por la unión de las fibras del huso al cinetócoro de cada cromosoma, una estructura. AS. de multicapas de proteínas asociada con el centrómero. Una vez unida a los. CI. microtúbulos que forman las fibras del huso, la cohesina es degradada por una. CI EN. enzima que recibe el apropiado nombre de separasa, y los brazos de las cromátidas hermanas se separan, excepto en la región de centrómero. Una familia especial de proteínas denominada shugoshina (de la palabra japonesa que significa «espíritu. DE. protector») protege a la cohesina en las regiones centroméricas, impidiendo que. CA. la separasa la degrade. Cuando termina la metafase, cada centrómero se encuentra alineado en la placa metafásica, con los brazos cromosómicos extendidos hacia. TE. fuera, en una disposición aleatoria (Pierce, 2012).. IO. El tercer periodo lo constituye la anafase, ocurre la distribución equitativa. BL. de los cromosomas en la mitosis. Es en esta fase en la que las cromátidas hermanas. BI. de cada cromosoma, que solo se mantienen unidas por su región centromérica, se separan —un suceso denominado disyunción— y migran hacia extremos opuestos de la célula. Para que se dé una separación completa: (1) la shugoshina debe ser degradada, invirtiendo su papel protector; (2) el complejo de cohesina que mantiene juntas las regiones centroméricas de cada cromosoma hermano es luego 4. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(17) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. dividido por la separasa y (3) las cromátidas hermanas de cada cromosoma son arrastradas hacia polos opuestos de la célula. (Klug, 2013). La telofase, es la fase final de la mitosis donde se va reorganizando el núcleo en cada polo. Luego. AS. procede un momento denominado citocinesis, la división o partición del. IC. citoplasma (Klug, 2013).. G. Así mismo, el ciclo celular es un proceso que demanda gasto de energía a. LO. partir de ATP, la cual se realiza durante el intervalo G1 caracterizado por la. O. reanudación de la síntesis de ARN y proteínas, que estaba interrumpida durante la. BI. mitosis, la fase S donde la célula sintetiza ADN, donde se realiza un gran gasto de. AS. energía: por ello la célula entra nuevamente en un proceso de crecimiento y. CI. adquisición de ATP para pasar a la fase G2. La energía adquirida durante esta fase. CI EN. se utiliza para el proceso de mitosis. En general, el daño en el ADN celular puede dar lugar a dos consecuencias: el ciclo celular se detiene en puntos específicos para que la maquinaria de reparación actúe sobre el ADN dañado, o bien si el daño. DE. no puede ser reparado la célula entra en apoptosis y muere (Peterson y Nelson. CA. 2010).. Se conoce además que las nanopartículas pueden ser biopersistentes, lo. TE. que significa que una vez que entran en el sistema biológico éstas no se degradan. IO. o se descomponen a lo largo del tiempo, sino que permanecen en el sistema. BL. induciendo la formación de especies reactivas de óxigeno (ROS). Las. BI. nanopartículas pueden entrar en la célula e interactuar físicamente causando daño estructural en orgánulos como la mitocondria y otros. La generación de ROS tiene la capacidad de atacar al DNA a través de diferentes mecanismos para generar roturas de cadena simple (SSBs), roturas de cadena doble (DSBs), e inducir daño. 5 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(18) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. oxidativo a las bases, entre otras lesiones. La acumulación de SSBs y la inducción de daño oxidativo en las bases del DNA puede provocar (DBSs), las cuales se consideran el tipo más letal de daño oxidativo en el DNA. Las roturas del DNA. IC. de la citotoxicidad y de la inestabilidad genómica (Khalid, 2015).. AS. bloquean la transcripción y la replicación dando como resultado una aceleración. G. Uno de los sistemas biológicos donde se puede determinar con alta. LO. precisión el efecto citotóxico y genotóxico de sustancias lo constituye el Allium-. O. test. Se conoce que al exponer a hidratación un bulbo de cebolla se produce una. BI. estimulación del crecimiento meristemático radicular, lo cual permite la. AS. elongación de las raíces del bulbo. Sin embargo, cuando se expone al bulbo en. CI. presencia de sustancias orgánicas o inorgánicas toxicas la división celular de los. CI EN. meristemos radiculares puede inhibirse, ya sea retardado el proceso de mitosis o destruyendo las células (Correa, 2016). Este tipo de alteraciones generalmente impide el crecimiento normal de la raíz y, por lo tanto, su elongación alterando el. DE. desarrollo normal del tejido meristemático radicular que se puede comprobar con. CA. el diagnostico microscópico, para establecer el índice mitótico y las aberraciones cromosómicas que se presenten (Kumari et al, 2009).. TE. La especie Allium cepa presenta ventajas, incluyendo bajos costos, manejo. IO. fácil y conveniente características cromosómicas. Esta planta tiene grandes y. BL. pocos cromosomas (2n=16), lo que facilita la evaluación de los daños y/o. BI. alteraciones cromosómicas en el ciclo de la división celular, incluyendo los riesgos eventuales aneuploidía. Puntas de las raíces de Allium cepa L. han sido han sido recomendadas para un estándar en ensayos de citogenética ambiental, debido a la correlación de estas plantas con sistemas de prueba de mamíferos y no mamíferos (Correa, 2016). 6. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(19) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. En base a lo expuesto y a la existencia de posibles controversias en el uso de NPsAu es que presento este trabajo que busca determinar el efecto citotóxico y genotóxico de diferentes concentraciones de NPsAu sobre poblaciones celulares. BI. BL. IO. TE. CA. DE. CI EN. CI. AS. BI. O. LO. G. IC. AS. de tejido meristemático radicular de Allium cepa.. 7 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(20) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. METODOLOGÍA. 1.1.1. Obtención de las nanopartículas de Oro La obtención de las nanopartículas de oro se realizó en el Laboratorio. AS. de Óptica y Laseres de la Facultad de Física y Matemática. Con la ayuda de. IC. un láser Nd: YAG, 532 nm marca “Brilliant” (ANEXO 1) se aplicó luz. G. infrarroja con una energía de 37.5 milijoules a una placa de oro en agua. LO. ultrapura durante 10 minutos con la técnica de Ablación Laser Pulsada en. O. medio líquidos (Urusov et al, 2015) (Danian, 2014) (Contreras, 2015). BI. (Rivera et al, 2016) (ANEXO 2).. AS. El proceso conllevó dos etapas, primero la focalización y. CI. alineamiento del haz laser sobre la muestra, para lo cual se usó un porta. CI EN. espejo con 2 tornillos de ajuste con los cuales se podía direccionar el haz laser IR ayudados además de un sensor IR. Una vez alineado el haz láser se procedió a ubicar la lente de 100 mm de distancia focal, la distancia entre la. DE. muestra de oro y la lente fue de 8.5 mm para un nivel de agua de 25ml en. CA. un vaso de capacidad 25 ml. Segundo, la irradiación laser de la muestra de oro, una vez alineada y focalizada la radiación se procedió a sintonizar el. TE. láser para dar disparos con energías de 37.5 mJ lo cual se controlaba con el. de repetición de 10 Hz durante un tiempo de 10 minutos controlado con un cronometro (Rivera et al, 2016). (ANEXO 3). BI. BL. IO. tiempo de retraso del Q-Switch (Delay ) en un valor de 320 μs a una razón. 8. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(21) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. 1.1.2. Caracterización de las Nanopartículas de Oro Para la caracterización de las nanopartículas de oro obtenidas a través de la técnica de Ablación Láser Pulsada en Medios Líquidos utilizando el. AS. láser Nd:YAG 532 nm. “Brilliant” en el Laboratorio de Óptica y Láseres de la Facultad de Física y Matemática se siguió el protocolo de caracterización. G. IC. de nanopartículas obtenidas por ablación láser determinando tamaño, forma. LO. y concentración (Urusov et al, 2015) (Danian, 2014) (Contreras, 2015). O. (Rivera et al, 2016) y estuvo a cargo de los técnicos del mismo laboratorio. BI. (ANEXO 4 y 5).. AS. La determinación de la concentración se realizó por espectroscopia de absorción atómica utilizando agua ultrapura y se determinó una. CI. concentración de 0.907 mg/L. Mediante microscopia electrónica se. CI EN. determinó que la forma de las nanopartículas es esférica y con diámetros del. DE. orden de 22 nm (Rivera et al, 2016).. 1.1.3. Instalación del sistema biológico. CA. Se colocaron 80 bulbos de Allium cepa “cebolla”, a los cuales se les. TE. quitaron con la ayuda de hojas de bistutrí # 21, las catáfilas y raicillas secas.. IO. En la parte ecuatorial de los bulbos se introdujeron tres palitos mondadientes. BI. BL. distribuidos equidistantemente para sostener el bulbo en la boca del vaso plástico de 100mL, en el cual previamente se llenó con 80mL. de agua potable declorinada (ANEXO 6). Esto permitió que el agua se ponga en contacto con el disco germinativo para permitir la emisión de nuevas raicillas, necesarias para la experiencia (Otiniano, 2014) (Aybar, 2015) (Miñano, 2016) (Zavala, 2009) (Chávez, 2015). 9. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(22) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. El sistema se colocó en un ambiente oscuro, manteniéndose en un sistema de soporte diseñado y hecho de triplay; se utilizó un motor de pecera para proporcionar aireación constante. La renovación del agua contenida en. AS. los vasos fue diaria; 72 horas después se seleccionó aquellos bulbos que contengan más de 20 raicillas con longitud promedio de 2 a 3 cm. a fin de. LO. 2015) (Miñano, 2016) (Zavala, 2009) (Chávez, 2015).. G. IC. asegurar la presencia cinética del ciclo celular. (Otiniano, 2014) (Aybar,. O. 1.1.4. Diseño experimental. BI. Se realizó un diseño completamente al azar con tres repeticiones para. Testigo. 0.225 ppm. T2. 0.450 ppm. T3. 0.900 ppm. T4. DE. CI EN. CI. T1. AS. cada tratamiento, estableciéndose cuatro tratamientos según el esquema.. 1° medición con 1 hora de recuperación. BI. BL. IO. TE. CA. Aplicación del tratamiento: 1 hora. 2° medición con 3 horas de recuperación. Técnica de Tjio y Levan21. Evaluación del índice mitótico e índice de fases, alteraciones del ciclo celular como anomalías puentes, desintegraciones y fraccionamiento nuclear. 10 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(23) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. 1.1.5. Obtención de preparados citológicos. Finalizado cada uno de los tratamientos con su respectivo tiempo de. AS. recuperación, las raicillas de los bulbos de cebolla fueron cortadas y fijadas en solución de Carnoy´s. Luego se aplicó el método de Tjio y Levan (1956),. IC. donde las raicillas son colocadas en una luna de reloj, previamente rotulada. LO. G. según el tratamiento, y se procedió a colorear con 9 gotas de orceína acética al 2% y 1 gota de HCl 1N realizando la prueba de tres humos y dejando. BI. O. colorear por 45 minutos.. AS. Pasado el tiempo de coloración, se disectaron los ápices de las raicillas y se colocaron sobre las láminas portaobjetos, en donde se le agregó. CI. una gota de gelatina fenicada, como sustancia cementante y luego se colocó. CI EN. sobre esta una laminilla cubreobjetos, procediéndose a utilizar la técnica de. DE. “squash” o del aplastamiento.. 1.1.6. Análisis citológico para la determinación de la citotoxicidad. CA. Los preparados citológicos se observaron con un microscopio. TE. compuesto “Olympus cx 21” con el objetivo de 40x. Posteriormente, se. IO. procedió a contar un total de 2000 células meristemáticas por cada uno de. BI. BL. los diferentes tratamientos ensayados, lo cual se realizó tres veces, utilizando la técnica de barrido (ANEXO 7). Para la evaluación de la citotoxicidad se estimaron los valores del índice mitótico e índice de fases. Los resultados obtenidos fueron expresados en porcentaje. Así mismo se buscó las alteraciones del ciclo celular como puentes anafásicos y. 11. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(24) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. telofásicos,. células. binucleadas,. células. con. núcleos. amorfos,. desintegraciones y fraccionamiento nuclear. (ANEXO 8). AS. 1.1.7. Análisis estadístico. IC. Los datos obtenidos se los organizó en tablas, gráficos y figuras. Se. G. aplicó además el respectivo análisis de varianza y comparación de medias,. LO. utilizándose para ello el programa Statgraphics Centurion versión 16.1.15. O. para Windows versión de prueba. (ANEXO 9-10-11-12-13-14-15-16-17-. BI. BL. IO. TE. CA. DE. CI EN. CI. AS. BI. 18-19).. 12 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(25) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. AS. RESULTADOS. En el presente trabajo, se determinó el efecto de diferentes concentraciones. G. IC. (0 ppm; 0,225 ppm; 0,45 ppm y 0,900 ppm.) de nanopartículas de oro sobre el. LO. ciclo celular en meristemos radiculares de Allium cepa, obteniéndose los. BI. O. siguientes resultados.. AS. En la tabla 1 y 2, se observa los índices mitóticos y de fases, en tejido meristemático radicular de Allium cepa expuesta a diferentes concentraciones de. CI. nanopartículas de oro con una y cuatro horas de recuperación respectivamente, los. CI EN. índices con tratamiento de NPsAu obtuvieron valores menores que el tratamiento. DE. testigo.. En el gráfico 1 y 2, se muestra el porcentaje del índice mitótico a una y. CA. cuatro horas de recuperación respectivamente, donde se observa una disminución. IO. TE. del índice a medida que aumenta la concentración de NPsAu.. BL. En el gráfico 3 y 4 se observa el porcentaje del índice de fases a una y. BI. cuatro horas de recuperación respectivamente, a medida que aumenta la concentración de las nanopartículas de oro el índice profásico aumenta, mientras que el índice metafásico disminuye. Luego se tiene diferencias muy pequeñas entre los diferentes tratamientos y el testigo en referencia al índice anafásico;. 13. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(26) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. mientras que el índice telofásico disminuye conforme aumenta la concentración de NPsAu.. AS. En la Figura 1 se observa las fases normales del ciclo celular en tejido meristemático radicular de Allium cepa observadas durante el conteo de los. LO. G. IC. tratamientos con NPsAu.. O. En la figura 2 se muestran las anomalías del ciclo celular en tejido. BI. meristemático radicular de Allium cepa observadas durante el conteo de los. AS. tratamientos con NPsAu, entre las cuales está la presencia de puentes anafásicos,. CI. células binucleadas y telofases con núcleos amorfos.. CI EN. En la tabla 3 y 4, se muestra el análisis de varianza de índice mitótico e índice de fases en tejido meristemático radicular de Allium cepa sometido a. DE. diferentes concentraciones de nanopartículas de oro a una y cuatro horas de recuperación, encontrándose diferencias significativas entre los tratamiento para. TE. CA. cada uno de los índices.. IO. En los cuadros 1 y 2, se muestra el análisis de comparación de medias de. BL. los índices mitóticos e índice de fases en tejido meristemático radicular de Allium. BI. cepa sometido a diferentes concentraciones de nanopartículas de oro a una y cuatro horas de recuperacion, encontrando diferentes grupos homogéneos para cada índice.. 14 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(27) IC AS. Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. Índice. Índice. Mitótico. Profasico. Metafásico. Índice. Índice. Anomalías al. (%) de las. Anafásico. Telofásico. conteo de. anomalías. BI. Índice. CI AS. TRATAMIENTOS. O. LO. G. Tabla 1. Porcentajes de índices mitóticos, índice de fases e índice de anomalías del material hereditario en tejido meristemático radicular de Allium cepa expuestos a diferentes concentraciones de nanopartículas de oro con una hora de recuperación.. 2000. 13,5 ± 0,13. 44,76 ± 1,11. 14,98 ± 0,03. 10,25 ± 0,18. 30,01 ± 0,01. 0. 0±0. T2. 8,8 ± 0,46. 52,21 ± 1,03. 9,33 ± 0,26. 11,54 ± 0,36. 26,92 ± 0,60. 53. 2,65 ± 5.89. T3. 7,9 ± 0,11. 58,92 ± 0,13. 9,13 ± 0,26. 10,04 ± 0,07. 21,91 ± 0,86. 63,67. 3,18 ±3.30. T4. 7,23 ± 0,06. 64,34± 0,85. 9,84 ± 0,19. 17,15 ± 0,15. 72. 3,6 ±1.41. DE. CI. EN. T1. TE CA. 8,67 ± 0,04. BI. BL I. O. Leyenda: T1: 0ppm NPsAu. T2: 0,225ppm NPsAu. T3: 0,450ppm NPsAu. T4: 0,900ppm NPsAu.. 15 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(28) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. Índice. Índice. Índice. Mitótico. Profásico. Metafásico. Anafásico. CI AS. BI. O. Índice. 13,95 ± 0,41. 45,2 ± 2,29. 15,1 ± 0,17. T2. 9,52 ± 0,68. 49,79 ± 0,58. T3. 8,91 ± 0,65. 56,21 ± 1,06. T4. 8,5 ± 0,06. 59,89 ± 0,39. Anomalías. (%) de las. Telofásico. al conteo. anomalías. de 2000. 10,82 ± 0,88. 28,88 ± 0,71. 0. 0±0. 11,23 ± 0,44. 11 ± 0,66. 27,98 ± 1,11. 58. 2,9 ± 3.56. 10,01 ± 0,21. 10,14 ± 0,01. 23,64 ± 0,62. 66,67. 3,33 ± 0.94. 8,77 ± 0,26. 10,12 ± 0,09. 21,22 ± 1,34. 75. 3,75 ± 1.63. TE CA. DE. EN. T1. Índice. CI. TRATAMIENTOS. LO. G. IC AS. Tabla 2. Porcentajes de índices mitóticos, índice de fases e índice de anomalías en el material hereditario en tejido meristemático radicular de Allium cepa expuestos a diferentes concentraciones de nanopartículas de oro con cuatro horas de recuperación.. BI. BL I. O. Leyenda: T1: 0ppm NPsAu. T2: 0,225ppm NPsAu. T3: 0,45ppm NPsAu. T4: 0,9ppm NPsAu.. 16 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(29) IC AS. Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. LO. G. Gráfico 1. Porcentajes de índices mitóticos en meristemos radiculares de Allium cepa expuestos a diferentes concentraciones de nanopartículas de oro a una hora de recuperación.. O. 16. BI. a. CI AS. 13.5%. 12. b. 10. c. EN. 8. d. 8,8%. 7.9% 7.23%. CI. 6 4. DE. % de índice mitótico. 14. 2. 1. Tratamientos T1. T2. T3. T4. BL I. O. TE CA. 0. Leyenda: T1: 0ppm NPsAu. T2: 0,225ppm NPsAu. T3: 0,45ppm NPsAu. T4: 0,9ppm NPsAu.. BI. Nota: Letras semejantes indican un mismo grupo homogéneo.. 17 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(30) IC AS. Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. 16. O. LO. G. Gráfico 2. Porcentajes de índices mitóticos en meristemos radiculares de Allium cepa expuestos a diferentes concentraciones de nanopartículas de oro a cuatro horas de recuperación.. BI. a. 14. CI AS. 13.95%. b. bc. EN. 10. c. 9.52%. 8.91%. CI. 8 6. 8.5%. DE. % de índice mitótico. 12. 4. TE CA. 2. 1. Tratamientos T1. T2. T3. T4. BL I. O. 0. BI. Leyenda: T1: 0ppm NPsAu. T2: 0,225ppm NPsAu. T3: 0,45ppm NPsAu. T4: 0,9ppm NPsAu. Nota: Letras semejantes indican un mismo grupo homogéneo.. 18 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(31) IC AS. Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. LO. G. Gráfico 3. Porcentajes de índices de fases en meristemos radiculares de Allium cepa expuestos a diferentes concentraciones de nanopartículas de oro a una hora de recuperación.. 70. b. CI AS. 44.76%. 40. a. EN. 50. 58.92%. 52.21%. a. b. 30.01%. a 14.98% a 10.25%. b. CI. 30 20. c. 26.92%. b. TE CA. 0. T1. c. d. 17.15%. 9.13%10.04%. 8.67% 9.84%. T3. T4. T2. Tratamientos I-metafásico. I-anafásico. I-telofásico. BL I. O. I-profásico. b. c. 11.54% 9.33%. 10. d. 21.91%. DE. % de índice de fases. 60. d 64.34%. BI. c. O. 80. Leyenda: T1: 0ppm NPsAu. T2: 0,225ppm NPsAu. T3: 0,45ppm NPsAu. T4: 0,9ppm NPsAu.. BI. Nota: Letras semejantes indican un mismo grupo homogéneo.. 19 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(32) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. IC AS. Gráfico 4. Porcentajes de índices de fases en meristemos radiculares de Allium cepa expuestos a diferentes concentraciones de nanopartículas de oro a cuatro horas de recuperación.. c 60. a. b. 28.88%. 27.98%. a. a. b. a. 15.1%. EN. 30. CI AS. BI. 45.2%. 40. 20. d. 59.89%. O. 49.79%. a. 11.23% 11%. 10.82%. 0. a. d. T3. T4. Tratamientos I-metafásico. I-anafásico. I-telofásico. O. I-profásico. 21.22%. a. 10.12% 8.77%. T2. TE CA. T1. d. 23.64%. 10.14% 10.01%. DE. 10. c. c. CI. % de índice de fases. 50. 56.21%. b. LO. G. 70. BL I. Leyenda: T1: 0ppm NPsAu. T2: 0,225ppm NPsAu. T3: 0,45ppm NPsAu. T4: 0,9ppm NPsAu.. BI. Nota: Letras semejantes indican un mismo grupo homogéneo.. 20 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(33) IC AS. Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. LO. G. Gráfico 5. Porcentajes de de anomalías del material hereditario en meristemos radiculares de Allium cepa expuestos a diferentes concentraciones de nanopartículas de oro a una hora de recuperación.. O. 80. BI CI AS. 60. 72. 63.67. 50 53. 40. EN. % de anomalías. 70. CI. 30. DE. 20. TE CA. 10 0. Tratamientos t1. t2. t3. t4. BL I. O. 0. Leyenda: T1: 0ppm NPsAu. T2: 0,225ppm NPsAu. T3: 0,45ppm NPsAu. T4: 0,9ppm NPsAu. BI. Nota: Letras semejantes indican un mismo grupo homogéneo.. 21 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(34) IC AS. Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. LO. G. Gráfico 6. Porcentajes de de anomalías del material hereditario en meristemos radiculares de Allium cepa expuestos a diferentes concentraciones de nanopartículas de oro a cuatro horas de recuperación.. BI. O. 90. 60. 75. 66.67. 50. EN. 58. 40. CI. % de anomalías. 70. CI AS. 80. 30. DE. 20 10. TE CA. 0. Tratamientos t1. t2. t3. t4. BL I. O. 0. Leyenda: T1: 0ppm NPsAu. T2: 0,225ppm NPsAu. T3: 0,45ppm NPsAu. T4: 0,9ppm NPsAu. BI. Nota: Letras semejantes indican un mismo grupo homogéneo.. 22 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(35) G. IC. AS. Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. CI EN. CI. AS. BI. O. LO. B. A. D. E. BI. BL. IO. TE. CA. DE. C. Figura 1. Fases normales del ciclo celular en tejido meristemático radicular de Allium cepa. Observadas a un aumento de 40 x en el conteo de los tratamientos con nanopartículas de oro. A: célula en interfase. B: célula en profase. C: célula en metafase. D: célula en anafase. E: célula en telofase.. 23 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(36) IC. AS. Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. CI EN. C. BL. IO. TE. CA. DE. B. CI. AS. BI. O. LO. G. A. BI. Figura 2. Anomalías del ciclo celular en tejido meristemático radicular de Allium cepa. Observadas a un aumento de 40 x en el conteo de los tratamientos con nanopartículas de oro. A: puente anafásico. B: célula binucleada. C: telofase amorfa.. 24 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(37) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. Suma de. Gl. 80.1033. Entre Índice Anafásico. 5.32229. CI AS. Entre Índice Metafásico. 408.73. 0.0000 *. 3. 215.318. 284.04. 0.0000 *. 3. 26.7011. 1461.74. 0.0000 *. 3. 1.7741. 34.35. 0.0000 *. 287.911. 3. 95.9705. 344.70. 0.0000 *. 9443.00. 3. 3147.667. 176.501. 0.0000 *. TE CA. BL I. O. Entre Índice Anomalías. 24.493. EN. 645.954. Entre Índice Telofásico. 3. CI. Entre Índice Profásico. Valor-P. Medio. DE. 73.4791. Razón-F. BI. Cuadrados Entre Índice Mitótico. Cuadrado. O. Fuente de variación. LO. G. IC AS. Tabla 3. Análisis de varianza de índices mitóticos, índice de fases e índices de anomalías del material hereditario en tejido meristemático radicular de Allium cepa sometido a diferentes concentraciones de nanopartículas de oro con una hora de recuperación. BI. * Diferencias significativas (p < 0.05). 25 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(38) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. Gl. Cuadrado. LO. Suma de Cuadrados. Fuente de variación. G. IC AS. Tabla 4. Análisis de varianza de índices mitóticos, índice de fases e índices de anomalías del material hereditario en tejido meristemático radicular de Allium cepa sometido a diferentes concentraciones de nanopartículas de oro con cuatro horas de recuperación. Razón-F. Valor-P. Entre Índice Profásico. 386.199. Entre Índice Metafásico. 67. 4712. Entre Índice Anafásico. Entre Índice Telofásico. 3. 71.51. 0.0. 128.733. 74.94. 0.0000 *. 3. 22. 4904. 268.27. 0.0000 *. 1.86842. 3. 0.622808. 2.03. 0.0000 *. 117.982. 3. 39.3272. 40.25. 0.0000 *. 10400.250. 3. 3466.750. 569.89. 0.0000 *. 3. *. DE. O. BL I. Entre Índice Anomalías. CI. EN. 57.2182. CI AS. 19.0727. TE CA. Entre Índice Mitótico. BI. O. Medio. BI. * Diferencias significativas (p < 0.05). 26 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(39) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. Cuadro 1. Análisis de comparación de medias de los índices mitóticos, índice de fases e índices de anomalías del material hereditario en tejido radicular de Allium cepa sometido a diferentes concentraciones de nanopartículas de oro con una hora de recuperación mediante LSD.. METAFÁSICO. 7.23000. 3. 3. 7.78667. 2. 3. 8.79667. 1. 3. 13.5033. 1. 3. 44.7600. 2. 3. 52.2100. 3. 3. 58.9233. 4. 3. 64.3433. 4. 3. 3. 3. 9.12667. X. 3. 9.33000. X. CI EN. 2. CA. BI. BL. IO. TE. TELOFÁSICO. ANOMALÍAS. X. LO. X. G. X. IC. X. X. X. 8.63000. X. X. 1. 3. 14.9833. 4. 3. 9.8400. X. 3. 3. 10.0367. X. 1. 3. 10.2500. X. 2. 3. 11.5433. 4. 3. 17.1500. 3. 3. 21.9067. 2. 3. 26.9233. 1. 3. 30.0100. 4. 3. 72.00. 3. 3. 63.67. 2. 3. 53.00. 1. 3. 0.00. DE. ANAFÁSICO. X. AS. 3. O. PROFÁSICO. 4. BI. MITÓTICO. Media Grupos Homogéneos. AS. Tratamientos Casos. CI. Índice. X. X. X X X X. X X X X. Leyenda: T1: 0ppm NPsAu. T2: 0,225ppm NPsAu. T3: 0,45ppm NPsAu. T4: 0,9ppm NPsAu. LSD: Límite de significancia de diferencias de medias de Fisher.. 27 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(40) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. Cuadro 2. Análisis de comparación de medias de los índices mitóticos, índice de fases e índices de anomalías del material hereditario en tejido radicular de Allium cepa sometido a diferentes concentraciones de nanopartículas de oro con cuatro horas de recuperación mediante LSD.. METAFÁSICO. X. 3. 3. 8.91000. XX. 2. 3. 9.52333. X. 1. 3. 13.9500. 1. 3. 45.2033. 2. 3. 49.7900. 3. 3. 56.2133. 4. 3. 59.8933. 1. 3. 2. LO. O X. X. X. 45.2033. X. 3. 56.2133. 4. 3. 59.8933. 4. 3. 10.1200. X. 3. 3. 10.1400. X. 1. 3. 10.8167. X. 2. 3. 11.0000. X. 4. 3. 21.2200. X. 3. 3. 23.6400. 2. 3. 27.9833. X. 1. 3. 28.8767. X. 4. 3. 75.00. 3. 3. 66.67. 2. 3. 58.00. 1. 3. 0.00. CI EN ANOMALÍAS. X. 49.7900. DE. CA TE BI. BL. IO. TELOFÁSICO. X. 3. 3. ANAFÁSICO. AS. 8.50000. IC. 3. BI. PROFÁSICO. 4. AS. MITÓTICO. Media Grupos Homogéneos. G. Tratamiento Casos. CI. Índice. X X X. X. X X X X. Leyenda: T1: 0ppm NPsAu. T2: 0,225ppm NPsAu. T3: 0,45ppm NPsAu. T4: 0,9ppm NPsAu. LSD: Límite de significancia de diferencias de medias de Fisher.. 28 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(41) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. DISCUSIÓN En los últimos años, la evolución en el desarrollo de productos elaborados a partir de nanotecnología ha experimentado un espectacular crecimiento. En. AS. particular, las nanopartículas de oro, logrando despertar gran interés en los. IC. sectores biomédico y alimentario. Por tanto, se cree que la exposición humana a. G. las nanopartículas de oro aumentará considerablemente en los próximos años,. LO. pudiendo tener esto repercusiones sobre la salud. En este marco, el estudio de la. O. toxicología de las nanopartículas ha revelado que su toxicidad depende de. BI. multitud de factores. Además, en la bibliografía hay cierta controversia en torno a. AS. los posibles efectos citotóxicos inducidos por las nanopartículas de oro (Diego et al, 2013) (Berrocal et al, 2013). Se conoce además que las nanopartículas por sus. CI EN. CI. propiedades de forma y tamaño se pueden unir a la molécula de ADN (Gallego et al, 2017), y bajo ciertas concentraciones pueden desdoblar su molécula bicatenaria en su presentación simple (Gallego et al, 2017) (Railsback et al, 2012). En nuestro. DE. estudio se determinó el efecto de diferentes concentraciones de nanopartículas de oro sobre tejido meristemático radicular de Allium cepa, evaluado a una y cuatro. CA. horas de recuperación.. TE. Los resultados muestran en la Tabla 1 y Gráfico 1, los índices mitóticos e. IO. índices de fases en tejido meristemático radicular de A. cepa expuesto a diferentes. BL. concentraciones de NPsAu con una hora de recuperación, en donde se observa. BI. una disminución importante del índice mitótico de los tratamientos frente al testigo (13,5%), en razón que a mayor concentración de NPsAu se observó menor índice mitótico, es así que el T2 (0,225ppm) bajó a 8,8%, el T3 (0,450ppm) lo hizo a 7,9% y el T4 (0,900ppm) alcanzó un 7,23%. Esta disminución importante del índice mitótico en los diferentes tratamientos se estaría debiendo a que las. 29 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(42) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. NPsAu a dichas concentraciones y tiempos actúan bajo el correspondiente, complejo ciclina B – CDK 1(FPM: Factor Promotor de la Mitosis), el mismo que permite el paso de G2 hacia el periodo M, por lo tanto al verse afectado dicho. AS. complejo, las células no transitarían normalmente de G2 hacia la mitosis, observándose menor número de células en división que lo normal (Pierce, 2012). G. IC. (Klug, 2013). Semejantes variaciones del índice mitótico se observaron con las. LO. medidas realizadas a cuatro horas de recuperación; donde los índices de todos los. O. tratamientos con NPsAu (Tabla 2 y Gráfico 2) mostraron una disminución frente. BI. al índice del testigo (13,95%), teniendo que a mayor concentración menor índice. AS. mitótico; es así que el T2 (0,225ppm) disminuye a un 9,52%, el T3 (0,450ppm) lo hizo a un 8,91% y el T4 (0,900ppm) llegó hasta un 8,5%. Debemos notar además. CI. que los índices de los tratamientos con NPsAu de cuatro horas son ligeramente. CI EN. superiores a los de una hora de recuperación, lo que nos indicaría que la recuperación del índice mitótico del ciclo celular, frente a la acción del oro, se va. DE. restableciendo lentamente con el tiempo. El desarrollo del análisis de varianza de estos resultados evidenció la. CA. existencia de diferencias significativas entre los diferentes tratamientos ensayados. TE. tanto para una hora (Tabla 3) como para cuatro horas de recuperación (Tabla 4).. IO. Así mismo, el análisis de comparación de medias arrojó la presencia de diferentes. BL. grupos homogéneos. Es así que, para una hora de recuperación (Cuadro 1) se. BI. diferencian cuatro grupos homogéneos, y el análisis para cuatro horas de recuperación (Cuadro 2)señaló la existencia de solo tres grupos homogéneos; teniendo que los tratamientos T4 y T3 forman un solo grupo homogéneo, así mismo el T3 y T2, teniendo al T1 en un tercer grupo homogéneo diferente.. 30 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(43) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. En referencia al índice profásico (Tabla 1 y Gráfico 3) evaluado en tejido meristemático radicular de A. cepa expuesto a diferentes concentraciones de NPsAu con una hora de recuperación, se observa un aumento sustancial frente al. AS. tratamiento testigo (44,76%), donde a mayor concentración de NPsAu se observó mayor índice profásico; es así que, el T2 (0,225ppm) aumentó a 52,21%, el T3. G. IC. (0,450ppm) lo hizo a 58,92% y el T4 (0,900ppm) alcanzó un 64,34%. Este. LO. aumento importante del índice profásico en los diferentes tratamientos se debería a que las NPsAu a dichas concentraciones y tiempos actúan, sobre el. BI. O. correspondiente, complejo ciclina B – CDK 1, que a este nivel de la división. AS. celular, actúa sobre la formación de los centros de organización de microtúbulos (COMT), el mismo que induce el ensamblaje del huso mitótico, y que al verse. CI. afectado evita el paso de profase a metafase, teniendo así mayor número de células. CI EN. en profase (Pierce, 2012) (Klug, 2013). Similares índices se obtuvieron al evaluar el efecto citotóxico de otras sustancias sobre el mismo tejido (Otiniano, 2014). DE. (Andrioli, Mudry 2011) (Kalcheva et al, 2009). Semejantes variaciones se observaron con las medidas realizadas a cuatro. CA. horas de recuperación; donde los índices de todos los tratamientos con NPsAu. TE. (Tabla 2 y Gráfico 4) mostraron un aumento frente al índice del testigo (45,2%),. IO. teniendo que a mayor concentración mayor índice profásico; es así que el T2. BL. (0,225ppm) aumentó a un 49,79%, el T3 (0,450ppm) lo hizo a un 56,21% y el T4. BI. (0,900ppm) llegó hasta un 59,89%. Debemos notar además que los índices de los tratamientos con NPsAu de cuatro horas son inferiores a los de una hora de recuperación, ello nos indicaría que la recuperación de los índices normales del ciclo celular se está restableciendo con el tiempo.. 31 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(44) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. El análisis de varianza evidenció la existencia de diferencias significativas entre los diferentes tratamientos ensayados tanto para una hora (Tabla 3) como para cuatro horas de recuperación (Tabla 4). Así mismo, el análisis de. AS. comparación de medias arrojó la presencia de cuatro diferentes grupos homogéneos tanto para una hora como para cuatro horas de recuperación (Cuadro. G. IC. 1 y Cuadro 2 respectivamente).. LO. La Tabla 1 y Gráfico 3, nos muestran a la vez, los resultados de la. O. evaluación del índice metafásico en tejido meristemático radicular de A. cepa. BI. expuesto a diferentes concentraciones de NPsAu con una hora de recuperación,. AS. donde se observa una disminución sustancial frente al tratamiento testigo (14,98%), donde a mayor concentración de NPsAu se observó menor índice. CI. metafásico; es así que, el T2 (0,225ppm) disminuyó a 9,33%, el T3 (0,450ppm) lo. CI EN. hizo a 9,13% y el T4 (0,900ppm) alcanzó un 8,67%. Estas variaciones importantes del índice metafásico en los diferentes tratamientos probablemente se deben al. DE. incremento de células en profase y la continua disminución en la metafase, puesto que las NPsAu a dichas concentraciones y tiempos actúan, sobre el. CA. correspondiente, complejo ciclina B – CDK 1, el mismo que actúa sobre la. TE. formación de los centros de organización de microtúbulos (COMT), que induce el. IO. ensamblaje del huso mitótico (Pierce, 2012) (Klug, 2013). Similares índices se. BL. obtuvieron al evaluar el efecto citotóxico de otras sustancias sobre el mismo tejido. BI. (Otiniano, 2014) (Andrioli, Mudry 2011) (Kalcheva et al, 2009).. 32 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

(45) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas de Informática y Comunicación - Universidad Nacional de Trujillo. Las evaluaciones observadas a cuatro horas de recuperación nos muestran resultados semejantes, donde los índices de todos los tratamientos con NPsAu. AS. (Tabla 2 y Gráfico 4) mostraron una disminución frente al índice del testigo (15,1%), teniendo que a mayor concentración menor índice metafásico; es así que. G. IC. el T2 (0,225ppm) bajó a un 11,23%, el T3 (0,450ppm) lo hizo a un 10,01% y el. LO. T4 (0,900ppm) llegó hasta un 8,77%. Debemos notar además que los índices de. O. los tratamientos con NPsAu de cuatro horas son superiores a los de una hora de. BI. recuperación, ello nos indicaría que la recuperación de los índices normales del. AS. ciclo celular se está restableciendo con el tiempo.. CI. El análisis de varianza de estos resultados evidenció la existencia de. CI EN. diferencias significativas entre los diferentes tratamientos ensayados tanto para una hora (Tabla 3) como para cuatro horas de recuperación (Tabla 4). Así mismo,. DE. el análisis de comparación de medias arrojó la presencia de diferentes grupos homogéneos. En el análisis de los resultados a una hora de recuperación (Cuadro. CA. 1) se observó la presencia de solo tres grupos homogéneos, donde el T3 y T2. TE. conforman un mismo grupo homogéneo. En el análisis de los resultados a cuatro. IO. horas (Cuadro 2) de recuperación cada tratamiento constituye un grupo. Los resultados referente al índice anafásico en tejido meristemático. BI. BL. homogéneo diferente.. radicular de A. cepa expuesto a diferentes concentraciones de NPsAu con una hora de recuperación, se detallan también en la Tabla 1 y Gráfico 3, allí se observa una variación no importante de los tratamientos con diferentes concentraciones de NPsAu frente al tratamiento testigo (10,25%), es así que, el T2 (0,225ppm). 33 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-ns-sa/2.5/pe/ . No olvide citar esta tesis..

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