Repositorio Digital - Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Fisicas y Naturales
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Sobre el calentamiento y la acidificación del océano mundial y su posible expresión en el medio marino costero colombiano
Con base en el análisis de datos de la temperatura superficial del mar y del pH en sectores marinos costeros del mar Caribe y el océano Pacífico colombianos, se identificaron las tendencias de largo plazo que constituyen una expresión regional de los fenómenos globales de calentamiento y acidificación del océano. A partir del establecimiento de estos cambios se infirió su potencial impacto en los ecosistemas marinos de los sectores analizados. Se evidenció un incremento en la temperatura superficial del mar del orden de 0,23 ºC por decenio en el Mar Caribe y de 0,18 ºC por decenio en el océano Pacífico. Se encontró una disminución en el pH de una magnitud de -0,071 unidades por decenio y -0,090 unidades por decenio para el Caribe y el Pacífico, respectivamente. Se estimó que hacia finales del siglo XXI habría un aumento de la temperatura superficial del mar de hasta 2 ºC en relación con la observada a comienzos de siglo en los sectores analizados del Caribe y el Pacífico. El pH, por su parte, habría disminuido hasta en 0,5 sus valores en las regiones de estudio hacia finales del siglo XXI con el escenario A2, el más drástico de los analizados en este trabajo. Con base en la revisión de las evidencias publicadas por otros autores sobre los impactos causados en los ecosistemas por el reciente aumento de la temperatura del mar y la reducción del pH, es de suponer que los ecosistemas marinos colombianos se verán dramáticamente afectados, toda vez que sufrirán cambios en el ambiente físico mayores que los reportados hasta hoy, una situación que se hará más aguda en la medida que transcurra el siglo XXI.Based on the analysis of the data on sea surface temperature and pH recorded in sectors of the Colombian Caribbean and Pacific coast, we identified the long term trends which locally represent the global ocean warming and acidification phenomena. Based on these changes we deduced the potential impacts on the marine ecosystems. A rise of about 0.23ºC/decade in the sea surface temperature for the Caribbean Sea and of 0.18ºC/decade for the Pacific Ocean was evidenced. We also found a reduction of approximately 0,071 units/decade in the pH for the Caribbean Sea, and of 0,090 units/decade for the Pacific Ocean in the sectors under study. The estimation of the change in the sea surface temperature for the end of the 21st century suggests an increase of about 2ºC compared to the temperature observed at the beginning of this century. At the end of the 21st century the pH might be 0,5 units lower under the conditions of the A2 extreme scenario. Based on the review of the evidences published by other authors about the impacts caused on ecosystems by the recent sea temperature increase and the pH reduction, it can be assumed that Colombian ecosystems will be dramatically impacted given that changes in the physical environment are greater than those reported up today, a situation that will worsen with time
Núm. 153 Análisis de la variabilidad genética de las poblaciones de gatos domésticos (Felis catus) mediante genes del pelaje en Cartagena, Colombia
El objetivo del estudio fue determinar la diversidad y la estructura genética de las poblaciones de gatos domésticos (Felis catus) mediante los genes del pelaje en Cartagena, Colombia. Se determinó el fenotipo de 472 gatos mediante observaciones directas en recorridos por las zonas urbanas de Cartagena utilizando la nomenclatura recomendada por el Committee on Standardized Genetic Nomenclature for Cats (1968) para los marcadores fenotípicos Orange, Agouti, Tabby, Dilution, Long hair, Spotting white y Dominant white. Se calcularon los parámetros genéticos de frecuencia alélica, diversidad genética, flujo génico, equilibrio de Hardy-Weinberg y distancia genética, y se infirieron las relaciones filogenéticas entre las poblaciones de gatos. El marcador non-Agouti fue el de mayor frecuencia, mientras que los genes Tabby blotched y Dominant white presentaron los valores más bajos. Se reportó la presencia del alelo Tabby abissynian en Cartagena. La mayor parte de la diversidad genética se encontró dentro de las poblaciones (), y fue poca entre las poblaciones (); se observó un elevado flujo génico y un exceso de heterocigotos, y no hubo equilibrio de Hardy-Weinberg. Las poblaciones estaban muy relacionadas genéticamente, y se evidenció, además, una posible selección natural y artificial de los marcadores non-Agouti y Tabby abissynian.The aim of this work was to determine the diversity and genetic structure of domestic cat (Felis catus) populations by fur genes in Cartagena, Colombia. We established the phenotype of 472 cats through direct observations in Cartagena’s urban area using the nomenclature recommended by the Committee on Standardized Genetic Nomenclature for Cats (1968) for the phenotype markers Orange, Agouti, Tabby, Dilution, Long hair, Spotting white y Dominant white. We determined the allelic frequencies, the genetic diversity, the gene flow, the Hardy-Weinberg equilibrium, and we inferred the phylogenetic relationships. The non-Agouti marker was the most frequent, while Tabby blotched and Dominant white had the lowest values. We reported the presence of the Tabby abissynian allele in Cartagena. Most of the genetic diversity was found within populations () and few between populations (), and we observed a high gene flow and an excess of heterozygotes in the population; there was no Hardy-Weinberg equilibrium. Populations were genetically correlated, and there was evidence of a possible natural and artificial selection of the non-Agouti and Tabby abissynian markers
Líneas prohibidas de alta ionización en una muestra de cuásares
La identificación simult´anea y el estudio de las líneas prohibidas de alta ionización [Fe VII] 6087 y [Ne V] 3426 en cuásares es el interés de este artículo. Para tal efecto, se estudió una muestra de 1423 espectros de cuásares en el rango óptico obtenidos del Sloan Digital Sky Servey (SDSS) con un criterio de selección para el valor de corrimiento al rojo de 0.14 z 0.2. De estos objetos solo 18 presentaron las líneas de interés de forma simultánea. Con la razón del flujo de estas líıneas y otras cercanas se realizó un diagrama de diagnóstico que permitió contrastar con modelos de fotoionización con el fin de determinar condiciones fíısicas para la zona de emisión de las líneas coronales.The simultaneous identification of the high ionization forbidden lines [Fe VII] λ6087 and [Ne V] λ3426 in spectra of quasars is the main interest of this paper. In order to obtain information of these lines we examined a sample of 1423 spectra of quasars obtained from the Sloan Digital Sky Servey (SDSS) utilizing a selection criteria for the redshift (0.14 ≤ z ≤ 0.2). We only detect 18 objects with the two lines of interest. With the fluxes of coronal lines and other forbidden lines we constructed a diagnostic diagram which allowed us to superimpose photoionization models carried out in CLOUDY in order to determine suitable physical conditions of the emission zone
Suplemento Modificaciones fotomorfogénicas inducidas por la calidad de la luz en plantas cultivadas
Las longitudes de onda importantes en fotobiología son el ultravioleta, la luz visible y la infrarroja. Las longitudes de onda entre 300 y 900 nm son capaces de afectar el crecimiento y el desarrollo de los vegetales. Sin embargo, no solamente la calidad de luz puede influir en los procesos de crecimiento de las plantas, pues otras de sus propiedades, por ejemplo su intensidad y su duración, así como los factores climáticos, también están involucradas. El desarrollo de investigaciones con una sola franja de longitud de onda es muy útil en la identificación del espectro más adecuado para la aplicación en estudio. No obstante, la detección de las influencias de los segmentos de espectro adyacentes en ciertas aplicaciones es difícil debido a que este es continuo, sin márgenes aparentes entre los colores vecinos. El uso de coberturas de colores o filtros fotoselectivos es una técnica agrícola, que si bien no es nueva, aún puede explorarse y estudiarse para esclarecer aspectos relacionados con su uso, como los estímulos lumínicos y la respuesta de las plantas a ellos, con el objetivo de proporcionar al agricultor alternativas reales de manejo en el cultivo y, además, contribuir significativamente al desarrollo del campo de la fisiología vegetal. La investigación enfocada a la influencia de la luz sobre el crecimiento vegetal es extensa, y es necesario discutir sus hallazgos para consolidar su aporte sobre bases objetivas a la hora de hacer modificaciones en el ambiente lumínico como estrategia de manejo en los diversos cultivos.The most relevant wavelengths in photobiology are the ultraviolet, the visible light, and the infrared. Wavelengths between 300 and 900 nm can affect plants growth and development. Nevertheless, not only light quality can influence plant growth processes. Light properties such as its intensity and duration, as well as climatic factors, are also involved. The development of studies using a single wavelength is very useful to identify the most responsive spectrum in the target application. However, detecting the influences of adjacent spectrum segments in certain applications is difficult because the spectrum is continuous, with no apparent margins between neighboring colors. The agricultural technique of colored covering, although not new, can still be explored in order to clarify aspects concerning its use as light stimulus and the response of plants to it, and thus offer to farmers alternatives of crop management, which will also contribute significantly to the study of plant physiology. Research focused on the influence of light on plant growth is wide; however, it is necessary to discuss its findings so as to offer solid evidence if the aim is to introduce modifications in the light environment as a strategy for crop management
Potencial amilolítico de microorganismos asociados al cultivo de arroz sobre almidón extraído de subproductos de arroz
El estudio evaluó el potencial amilolítico de microorganismos aislados de sustratos relacionados con el cultivo de arroz a partir de almidón extraído por el método alcalino en arroz de tercera de las variedades Índica y Fedearroz 60. El almidón se fermentó de forma directa con microorganismos aislados de los sustratos, se evaluó el efecto del tipo de microorganismo y del tiempo de fermentación (24, 48 y 72 h) en reactores de 50 ml suplementados con 20 g/l de almidón, y se midió la liberación de azúcares totales y azúcares reductores, así como la actividad amilolítica directa. Entre los microorganismos recuperados de los sustratos se destacaron los hongos Aspergillus spp., Rhizopus oryzae, Penicillum spp. y Candida krusei, por su mayor crecimiento en el medio suplementado con almidón y por su actividad amilolítica diferencial. Se observó una dependencia entre los factores evaluados y el potencial amilolítico. El organismo más eficiente fue Aspergillus spp., que liberó 2,85 g/l de azúcares a las 72 horas de fermentación con el almidón de la variedad Fedearroz 60, y el menos eficiente fue C. krusei, con 0,300 g/l de azúcares reductores en el mismo tiempo de fermentación y sin diferencia significativa debida al tipo de variedad, lo que Índica un apreciable potencial amilolítico en microrganismos nativos asociados al cultivo del arroz y un efecto importante de la estructura y la composición química de los almidones de las variedades estudiadas.We evaluated the amylolytic potential of microorganisms isolated from substrates related to rice crops cultured on starch extracted by the alkaline method from third category Índica and Fedearroz 60 rice varieties. The starch was subjected to direct fermentation with microorganisms isolated from the substrates; we evaluated the effect of the type of microorganism and the fermentation time (24, 48 and 72 h) in 50 ml reactors supplemented with 20 g/l of starch, and we measured total sugars, reducing sugars and direct amylolytic activity. Among the microorganisms recovered from the substrates, Aspergillus spp., Rhizopus oryzae, Penicillium spp. and Candida krusei were especially efficient given their growth rate in the starch-supplemented medium, and their differential amylolytic activity. The most efficient organism was Aspergillus spp., releasing 2.85 g/l of reducing sugar at 72 h in starch from the Fedearroz 60 rice variety, and the least efficient was C. krusei, with 0.300 g/l of reducing sugars during the same fermentation time, apparently regardless of the variety. This Índicates a significant amylolytic potential of native microorganisms associated with rice crops and their significant effect on the structure and chemical composition of the starch varieties under study
Caracterización genómica de la integración simultánea del virus de la inmunodeficiencia humana 1 y el virus linfotrópico humano tipo1
La selección de los sitios de integración del ADN retroviral en el genoma es crucial para moldear la dinámica de la infección. El objetivo de este estudio fue analizar la combinación específica de las características genómicas de la célula infectada que condicionarían la integración simultánea de ambos retrovirus. A partir de 203 secuencias de ADN humano vecinas a las repeticiones terminales largas (long terminal repeat, LTR) de ambos virus, depositadas en el GenBank, y mediante distintas herramientas computacionales, se hizo una simulación bioinformática para determinar la integración del VIH y el -HTLV-1 en una extensión de 100 kb, así como la localización cromosómica del provirus, el número de genes, su proceso molecular y función asociada, las islas CpG, las secuencias Alu y los elementos nucleares dispersos largos (long interspersed nuclear element, LINE), y su expresión en poblaciones de linfocitos de los genes blanco de la integración. El 47,3 % de las integraciones de ambos virus se localizó en regiones ricas en elementos repetidos. La integración en los genes de la clase II ocurrió en los intrones (p<0,05). Se observó una distribución cromosómica diferencial de ambos provirus en la que el HTLV-1 se localizó en regiones pericentroméricas y centroméricas, mientras que el VIH-1 lo hizo en zonas teloméricas y subteloméricas (p<0,001).
El ambiente común para la integración de los linfocitos en el genoma estuvo conformado por genes codificantes de proteínas de unión a moléculas y de transducción de señales, así como por un elevado número de islas CpG y de repeticiones Alu. A partir de la simulación bioinformática de la integración entre el VIH-1 y el HTLV-1, se aportó evidencia que sustenta la hipótesis de que una combinación específica de variables genómicas condicionaría el proceso de integración diferencial simultánea de ambos retrovirus. Palabras clave: retrovirus, integración viral, linfocitos, islas de CpG, genes clase II, simulación por computador.The selection of retroviral cDNA integration sites in the human genome is a critical step to condition the dynamics of infection. The objective was to analyze the combination of genomic characteristics of infected cells that would condition the genomic profiles of HIV-1/HTLV-1 simultaneous integration. We carried out a computer simulation using 203 human genome sequences flanking 3´LTR of both retroviruses previously deposited in the GenBank, and applying several computational tools. The analyses were focused on determining the chromosomal integration, CpG islands, Alu sequences and the expression of integration target class II genes in lymphocytic populations in a 100 kb chromatin structure associated with simultaneous integration. We found 47.3% of simultaneous cDNA integrations localized in regions rich in repetitive elements. The rest of retroviral cDNA integrations occurred in class II gene introns (p<0.05). We determined a differential chromosomal distribution for both types of provirus where HTLV-1 provirus were preferentially placed in pericentromeric and centromeric regions in contrast with HIV-1 distribution, which was registered in telomeric and subtelomeric zones (p<0.001). The genomic environment of integration for both retroviruses was characterized by genes encoding molecular binding and signal transduction, as well as by high density of CpG islands and Alu sequences. The data resulting from the computer simulation did support the hypothesis that a combination of specific chromatin characteristics would determine the dynamics of HIV-1/HTLV-1 simultaneous integration process
Suplemento Microscopía holográfica digital sin lentes con resolución micrométrica y fuentes multiespectrales
Se presenta en este trabajo la microscopia holográfica digital sin lentes (MHDSL) como una metodología de formación de imágenes con resolución micrométrica sin el uso de lentes y el uso de fuentes multiespectrales. Los principios y desarrollos recientes en el dominio esta tecnología de microscopia son expuestos desde la perspectiva los aportes realizados por nuestro grupo. MHDSL operando a color y con láseres de femto segundo son los avances resaltados en este trabajo. Los efectos de la coherencia espacial y temporal de la fuente de iluminación en el desempeño del MHDSL son analizados por medio de la comparación de las imágenes reconstruidas del microscopio usando un LED o un láser Ti:Sa mode-locked Ti:Sa laser de 12 fs. Una sección de la cabeza de una mosca Drosophila Melanogaster se utiliza como muestra con una compleja estructura interna.Digital lensless holographic microscopy (DLHM) as an imaging architecture with micrometer spatial resolution and operating with multispectral sources is shown. The principles and recent advances in the realm of this technology of microscopy are presented from the point of view of the contributions of our group. DLHM operating a full color and with femto-second lasers are the advances highlighted in this work. The effects of the spatial and the temporal coherence of the light source on the performance of the DLHM are analyzed by comparing the reconstructed images of the microscope by using a LED and a 12 fs mode-locked Ti:Sa laser. A section of the head of a Drosophila melanogaster fly is utilized as a sample with complex internal structure