Repositorio Digital - Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Fisicas y Naturales
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Eocene to Miocene palynology of the Amagá Basin (Valle del Cauca, Colombia) compared with the Caribbean Region
No full textLas cuencas sedimentarias cenozoicas del noroeste de Colombia contienen pistas para comprender la evolución de los ecosistemas del pasado y su posible relación con acontecimientos regionales tales como el levantamiento de los Andes septentrionales y la colisión del bloque Panamá-Chocó con el continente suramericano. Sin embargo, estas cuencas no se han investigado a fondo. Este trabajo pretende llenar este vacío de conocimiento realizando un análisis palinológico exhaustivo de la cuenca de Amagá (Valle del Cauca). Se estudiaron tres afloramientos para determinar sus edades de depósito, paleoambientes y composición florística general a lo largo del tiempo. Además, se comparó con dos sondeos (ANH-SSJ-Nueva Esperanza-1X y ANH-San Jacinto-1) perforados en la cuenca del Sinú-San Jacinto en el Caribe colombiano y se utilizó la zonación palinológica de la cuenca de los Llanos en el oriente colombiano para evaluar su aplicación en la cuenca de Amagá. La edad de depositación fue determinada usando varios marcadores palinoestratigráficos tradicionales, entre ellos Perisyncolporites pokornyi, Foveotriporites hammeni, Retibrevitricolporites speciosus, Magnastriatites grandiosus, Concavissimisporites fossulatus, Clavainaperturites microclavatus, y Polypodiaceoisporites pseudopsilatus. Esta asociación indica una edad comprendida entre el Eoceno Medio a Tardío, el Oligoceno y el Mioceno, abarcando de ~40 a 18 Ma (~22 Myr). Sin embargo, también existen algunas diferencias con respecto a la zonación de los Llanos, como la ausencia de Cicatricosisporites dorogensis. Con base en este modelo de edad, cuestionamos si es correcto incluir todos estos depósitos en una única unidad litoestratigráfica bajo el rango de formación. En el Caribe, las unidades estratigráficas de edad similar exhiben un mayor número de taxones clave de la zonación de los Llanos. Además, la presencia de microfósiles calcáreos permite una determinación más detallada de la edad de sedimentación. Por otra parte, el descubrimiento de nuevas especies de polen y esporas podría mejorar la resolución de la bioestratigrafía en el oeste de Colombia. En la cuenca del Amagá, sólo se hallaron palinomorfos terrestres, los cuales, junto con las facies sedimentarias, sugieren una vegetación tropical húmeda de tierras bajas en ambientes fluviales y lacustres.The Cenozoic sedimentary basins of northwestern Colombia hold clues to understanding past ecosystem evolution and its possible relationship to regional events such as the uplift of the northern Andes and the collision of the Panama-Chocó Block with the South American continent. However, these basins have not been thoroughly investigated. This work aims to fill this knowledge gap by conducting a comprehensive palynological analysis of the Amagá Basin (Cauca Valley). Three outcrops were studied to determine their depositional ages, paleoenvironments, and overall floristic composition over time. Furthermore, they were compared with two drilled holes (ANH-SSJ-Nueva Esperanza-1X and ANH-San Jacinto-1) drilled in the Sinú-San Jacinto Basin in the Colombian Caribbean. The palynological zonation of the Llanos Basin in eastern Colombia was used to evaluate its application to the Amagá Basin. The depositional age was determined using several traditional palynostratigraphic markers, including Perisyncolporites pokornyi, Foveotriporites hammeni, Retibrevitricolporites speciosus, Magnastriatites grandiosus, Concavissimisporites fossulatus, Clavainaperturites microclavatus, and Polypodiaceoisporites pseudopsilatus . This assemblage indicates an age ranging from the Middle to Late Eocene, Oligocene, and Miocene, spanning from ~40 to 18 Ma (~22 Myr). However, there are also some differences with respect to the Llanos zonation, such as the absence of Cicatricosisporites dorogensis . Based on this age model, we question whether it is correct to include all these deposits in a single lithostratigraphic unit under the formation rank. In the Caribbean, stratigraphic units of similar age exhibit a greater number of key taxa from the Llanos zonation. Furthermore, the presence of calcareous microfossils allows for more detailed determination of sedimentary ages. Furthermore, the discovery of new pollen and spore species could improve the resolution of biostratigraphy in western Colombia. In the Amagá Basin, only terrestrial palynomorphs were found, which, together with the sedimentary facies, suggest humid tropical lowland vegetation in fluvial and lacustrine environments
Immune tolerance to viral infections in bats and its relation with pandemics
No full textLos murciélagos o quirópteros (orden Chiroptera) representan el 20 % de los mamíferos vivientes. Se han adaptado a todos los nichos ecológicos existentes (exceptuando la Antártida y el Ártico) como producto de procesos evolutivos que les permiten sobrevivir y reproducirse en condiciones muy diferentes. Además, los murciélagos son los únicos mamíferos voladores, lo que exige una alta carga metabólica y lleva a la liberación de moléculas genotóxicas y proinflamatorias. Sin embargo, los Chiroptera han desarrollado mecanismos para contrarrestar estos efectos dañinos que, paralelamente, se asocian con una vida prolongada, baja incidencia de cáncer y tolerancia a las infecciones virales. Los murciélagos son reservorios de una gran variedad de virus sin presentar enfermedad. Su resistencia a las infecciones virales se ha explicado por una tolerancia inmunitaria que permite que los virus permanezcan en estos hospederos sin causar daño tisular o enfermedad. La tolerancia se rompe cuando los murciélagos sufren estrés por alteración de los ecosistemas donde habitan o por reducción de sus fuentes de alimento, situaciones que ocurren generalmente por efecto antrópico. Los principales mecanismos de la tolerancia inmunitaria a las infecciones virales en los quirópteros son la activación constitutiva de los genes estimulados por interferón tipo I con actividad antiviral y la disminución de la activación del inflamasoma, lo que permite controlar la replicación viral sin inducir respuestas inflamatorias que causen daño tisular. El estudio de la tolerancia a las infecciones en los quirópteros puede conducir al desarrollo de nuevas formas de prevención y tratamiento de las infecciones epizoóticas.Bats or chiroptera (order Chiroptera) represent 20% of living mammals. They have adapted to all existing ecological niches (except Antarctica and the Arctic) as a result of evolutionary processes that allow them to survive and reproduce in very different conditions. In addition, bats are the only flying mammals, which requires a high metabolic load and leads to the release of genotoxic and pro-inflammatory molecules. However, Chiroptera have developed mechanisms to counteract these harmful effects, which are associated with a long life, low incidence of cancer and tolerance to viral infections. Bats are reservoirs of a wide variety of viruses without causing disease. Their resistance to viral infections has been explained by an immune tolerance that allows viruses to remain in these hosts without causing tissue damage or disease. Tolerance is broken when bats are stressed by alterations in the ecosystems they inhabit or by a reduction in their food sources, situations that generally occur due to anthropogenic effects. The main mechanisms of immune tolerance to viral infections in Chiroptera are the constitutive activation of genes stimulated by type I interferon with antiviral activity and the decrease in inflammasome activation, which allows controlling viral replication without inducing inflammatory responses that cause tissue damage. The study of tolerance to infections in Chiroptera may lead to the development of new ways of preventing and treating epizootic infections
Molecular modeling and structural analysis of the I684S variant in the TYK2 enzyme and its relationship with susceptibility to psoriasis
No full textLa psoriasis es una enfermedad inflamatoria crónica inmunomediada en la que el eje IL-23/Th17 dirige el proceso patogénico. En la regulación del sistema inmunitario la propensión al desarrollo de la psoriasis en una población colombiana se asoció con la variante no sinónima I684S en TYK2. En el estudio funcional del efecto de la variante a nivel molecular, se hizo la modelación molecular de la enzima a partir de su secuencia primaria, lo que permite reconocer el plegamiento tridimensional y unificar así el modelo con las estructuras cristalizadas de las diferentes subunidades de la enzima que han sido reportadas como aisladas y sin conexión. Este modelo final se refinó utilizando dos programas y se seleccionó el mejor para la simulación posterior según la puntuación de los valores energéticos y estereoquímicos. La simulación molecular se hizo con el método semiempírico del programa Spartan 18’ y el campo de fuerza del Austin Model 1 para la región vecinal que incluye la posición 684 en donde se hizo el cálculo energético y de superficie electrónica bajo un enfoque mecánico cuántico. Los resultados evidenciaron que los modelos presentaron cambios tridimensionales a nivel topológico de la enzima TYK2 silvestre y la mutación I684S en los patrones del enlace de hidrógeno y en la estructura electrónica, con un aumento de la densidad electrónica en la mutación que favorece la fosforilación de quinasas en la transducción de la señal y la desregulación inmunológica.Psoriasis is a chronic immune-mediated inflammatory disease in which the IL-23/Th17 axis directs the pathogenic process. In the regulation of the immune system, the propensity for the development of psoriasis in a Colombian population was associated with the non-synonymous variant I684S in TYK2. In the functional study of the effect of the variant at the molecular level, the molecular modeling of the enzyme was carried out from its primary sequence, which allows recognizing the three-dimensional folding and thus unifying the model with the crystallized structures of the different subunits of the enzyme that have been reported as isolated and unconnected. This final model was refined using two programs and the best one was selected for subsequent simulation based on the scoring of energetic and stereochemical values. The molecular simulation was done with the semiempirical method of the Spartan 18' program and the Austin Model 1 force field for the neighborhood region that includes position 684 where the energy and electronic surface calculation was made under a quantum mechanical approach. The results showed that the models presented three-dimensional changes at the topological level of the wild TYK2 enzyme and the I684S mutation in the hydrogen bond patterns and in the electronic structure, with an increase in the electron density in the mutation that favors the phosphorylation of kinases. in signal transduction and immune dysregulation
Computational evaluation of natural compound interactions and the RNA-binding domain of nucleolins using molecular docking and molecular dynamics simulations
No full textVarios estudios proponen la nucleolina como un blanco alternativo para la búsqueda y el diseño de nuevas terapias antitumorales o anticancerígenas. El objetivo de este estudio fue evaluar compuestos con potenciales afinidades de unión al ARN de las nucleolinas mediante herramientas bioinformáticas. Se evaluaron diez compuestos de los cuales tres moléculas (ácido betulínico, triptolide y berberina) presentaron afinidades de interacción con el dominio de unión al ARN (RNA binding domain, RBD), exhibiendo valores de energía de unión significativamente favorables (p<0,05) y una constante de disociación calculada (Kd calc) entre 0,14 y 0,91 μM. Las simulaciones de dinámica molecular evidenciaron que únicamente el complejo nucleolina-berberina tuvo estabilidad de interacción y energía libre de unión favorable en el tiempo simulado. Los residuos involucrados en la formación del complejo eran aminoácidos que cumplen funciones importantes en el sitio activo. Los hallazgos sugieren que, entre los compuestos evaluados, la berberina tuvo resultados favorables como potencial inhibidor de las actividades de la nucleolina, específicamente del dominio RBD.Several studies propose nucleolin as an alternative target for the search and design of new antitumor or anticancer therapies. The aim of this study was to evaluate compounds with potential binding affinities to nucleolin RNA using bioinformatics tools. Ten compounds were evaluated, of which three molecules (betulinic acid, triptolide and berberine) presented interaction affinities with the RNA binding domain ( RBD ), exhibiting significantly favorable binding energy values (p<0.05) and a calculated dissociation constant (Kd calc) between 0.14 and 0.91 μM. Molecular dynamics simulations showed that only the nucleolin-berberine complex had interaction stability and favorable binding free energy over the simulated time. The residues involved in the formation of the complex were amino acids that perform important functions in the active site. The findings suggest that, among the compounds evaluated, berberine had favorable results as a potential inhibitor of nucleolin activities, specifically of the RBD domain
Richness pattern of flora and vegetation from El Romeral Páramo - Santurbán Massif
No full textA partir de los inventarios detallados del componente vegetal del páramo de El Romeral Cucutilla, Norte de Santander, y California, Santander (07°22’-07°24’ N, 72°51’- 72°05’ W, entre los 3400 y los 3920 m), se registraron 252 especies agrupadas en 157 géneros y 72 familias de plantas con flores, helechos y briófitos. Se encontraron 190 especies de 120 géneros y 45 familias entre las plantas con flores (grupo mayoritario). En la caracterización de la vegetación con enfoque fitosociológico se determinaron la clase Orthrosantho chimboracensis-Calamagrostietea effusae, el orden Vaccinio floribundi-Chusquetalia tessellatae y cuatro alianzas. La alianza con mayor número de asociaciones (cuatro) fue Espeletio conglomeratae-Chusqueion tessellatae. En la distribución de la vegetación a nivel de alianza se diferenció un patrón de los sitios de suelos húmedos-encharcados asociados con un microclima muy húmedo donde predominó Chusquea tessellata, como en las alianzas Carici pygmaeae-Chusqueion tessellatae y Espeletio conglomeratae-Chusqueion tessellatae. En sitios asociados con fases de transición en la humedad del suelo (áreas bien drenadas) disminuyó la importancia ecológica y la frecuencia de aparición de Chusquea tessellata, como en la alianza Acaeno elongatae-Hypericion phelli, en tanto que en sitios secos se encontró vegetación de la alianza Arcytophyllo mutici-Calamagrostion effusae, en la que generalmente están ausentes elementos característicamente ligados a las condiciones de humedad-encharcamiento del suelo. La vegetación era de porte bajo con mayor cubrimiento de los estratos herbáceo (dominante) y rasante. El número total de especies varió entre 26 Niphogetonis ternatae-Chusqueetum tessellatae y 37 Hyperico phelli-Puyetum bicoloris, sintaxón que igualmente presentó el mayor índice de riqueza (77x10-2).rom detailed field inventories of the plant component at El Romeral Cucutilla Páramo, Norte de Santander, and California, Santander (07°22’-07°24’N, 72°51’-72°05’W, between 3400 and 3920 m), we recorded 252 species of 157 genera and 72 families of flowering plants, ferns, and bryophytes. We found 190 species of 120 genera and 45 families among flowering plants (the majority group). In the phytosociological characterization of the vegetation, we differentiated the Orthrosantho chimboracensis- Calamagrostietea effusae class, the Vaccinio floribundi-Chusquetalia tessellatae order, and four alliances. The alliance with the highest number of associations (four) was Espeletio conglomeratae-Chusqueion tessellatae. Regarding vegetation distribution, we observed a pattern
of sites with humid, waterlogged soils associated with a very humid microclimate where Chusquea tessellata predominated, as in the case of the alliances Carici pygmaeae-Chusqueion tessellatae and Espeletio conglomeratae-Chusqueion tessellatae. In sites associated with transition phases in soil moisture (well-drained areas), the ecological importance and frequency of appearance of Chusquea tessellata decreased, as in the case of the Acaeno elongatae-Hypericion phelli alliance while in dry sites, elements linked to moisture-waterlogged soils (Chusquea and Cortaderia species) were generally absent, as in the case of the Arcytophyllo mutici-Calamagrostion effusae alliance. The vegetation was low with greater coverage of the herbaceous (dominant) stratum. The total number of species varied between 26 Niphogetonis ternatae-Chusqueetum tessellatae and 37 Hyperico phelliPuyetum bicoloris, a syntaxon that also presented the highest richness index (77x10-2)
Numerical comparison of generalized Newton-type methods and the extragradient algorithm for the nonlinear complementarity problem
No full textEn este artículo realizamos una comparación numérica de dos métodos tipo Newton generalizado, que utilizan las funciones de complementariedad mínimo y Fisher - Burmeister, respectivamente y un método que utiliza proyecciones llamado algoritmo extragradiente. Dado que el problema de complementariedad no lineal es de gran interés para muchos investigadores por sus numerosas aplicaciones en Ingeniería y Física, presentamos un estudio numérico comparativo que permita elegir uno de los métodos según la necesidad.In this article we perform a numerical comparison of two generalized Newton-type methods, which use the minimum and Fisher - Burmeister complementarity functions, respectively, and a method that uses projections called extragradient algorithm. Since the nonlinear complementarity problem is of great interest to many researchers due to its numerous applications in Engineering and Physics, we present a comparative numerical study that allows choosing one of the methods according to the need
Analysis of the distribution and abundance of two species of cat's claw (Uncaria sp.) based on the knowledge of Tikuna indigenous communities in the southern Colombian Amazon.
No full textUncaria guianensis (Aublet) J.F. Gmel and U. tomentosa (Willd. ex Roemer & Schultes) D.C., commonly known as cat’s claw, are species with medicinal and commercial value in the Amazon region. Given the intensive extraction of forest resources for commercialization in the region, the distribution and abundance of these species there should be determined. So far, the environmental and edaphic conditions influencing Uncaria tomentosa growth and density are better known than those of U. guianensis. Besides, cat’s claw species distribution in the Colombian Amazon has not been sufficiently studied. In this context, the present study was conducted in two indigenous Tikuna communities together with local experts to make the botanical identification of the two Uncariaspecies. Visits were made to register the landscapes and soils where these plants grow. We found that U. guianensis has a higher distribution and abundance in the southern Colombian Amazon than U. tomentosa. Both species grow in flooded alluvial areas with Entisol-type soils and dryland Oxisol-type soils. U. tomentosa grows especially in primary and secondary forest Oxisol soils on drylands. Our findings suggest that none of these two species have a homogeneous distribution in the region, which explains why their use varies from one area to the other.Uncaria guianensis (Aublet) J.F. Gmel y U. tomentosa (Willd. ex Roemer & Schultes) D.C., conocidas popularmente con el nombre de uña de gato, son especies con valor medicinal y comercial en la región amazónica. Dado que este recurso se extrae del medio natural para su comercialización, es importante determinar su distribución y abundancia en la región. Hay más información sobre las condiciones ambientales y edáficas que influyen en el crecimiento y densidad de U. tomentosaque de U. guianensis y, en general, el conocimiento sobre su distribución es limitado. En ese contexto, conjuntamente con conocedores locales de dos comunidades indígenas Tikuna, se hizo la identificación botánica de las dos especies, así como recorridos para reconocer los paisajes y suelos donde crecen. Se encontró que U. guianensis tiene una distribución más amplia y mayor abundancia en el sur de la Amazonia colombiana que U. tomentosa, ya que crece tanto en áreas inundables aluviales con suelos de tipo Entisol, como en zonas de tierra firme con suelos de tipo Oxisol. U. tomentosa crece solo en tierra firme, en suelos de tipo Oxisol de bosque primario y secundario. Los resultados sugieren que no existe una distribución homogénea de las dos especies en la Amazonia, lo que explica que una de las dos especies sea más usada en ciertas zonas que en otras