Repositorio Yachay Tech (Univ. Yachay Tech)
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Study of exoelectrogenic bacteria diversity in Chachimbiro´s hot springs sediments, Urcuquí-Ecuador
No full textEnergy generation performed by electroactive microorganisms which are considered the principal catalysts in bioelectrochemical devices such as microbial fuel cells, represent a potential and eco-friendly alternative for industrial applications and bioremediation processes. For this reason, the research seeks to characterize the exoelectrogenic properties of electroactive microorganisms living in Chachimbiro`s Hot Springs, Urcuquí- Ecuador. In this study, the voltage output was monitored in microbial fuel cells, where sediments and microbial exoelectrogenic diversity represents the reaction catalysts and the organic matter converters inside the microbial fuel cell. Hence, this environment is optimal, with temperatures, pH, Fe3+ ions, adequate organic matter and total organic carbon levels for electrogenic bacteria. However, these processes are indistinctly affected under the use of various conditions involving inoculum pretreatment, oxygen availability, and substrate availability. In this case, the samples taken from these hydrothermal waters present higher voltage generation in an anaerobic environment and with sufficient availability of acetic acid as substrate and fuel for the microorganisms. Regardless of the conditions to which the microbial fuel cell is subjected, the generation of energy is not considered significant, and therefore it can be optimized taking into account other parameters that influence the voltage cycles in certain periods of time. Nevertheless, in a broad perspective, Chachimbiro’s sediments are very functional due to their wide microbial diversity (fermenting, methanogens and exoelectrogenic microorganisms) and necessary environmental conditions for their coexistance.La generación de energía producida por microorganismos electroactivos que son los principales catalizadores en dispositivos bioelectroquímicos como celdas de combustible microbianas representan una potencial, y eco-amigable alternativa para fines industriales y de bioremediación. Por este motivo se busca caracterizar las propiedades exoelectrogénicas de microorganismos electroactivos en las fuentes termales de Chachimbiro, Urcuquí.-Ecuador. En este estudio, la salida de voltaje fue monitoreada en celdas microbianas de combustible, en donde los catalizadores de reacción y conversores de la materia orgánica son los sedimentos y la diversidad activamente electrogénica presente en las fuentes termales de Chachimbiro. Siendo este un ambiente óptimo, con temperaturas, pH, materia orgánica, carbono orgánico total, nitrógeno orgánico, e iones Fe3+ , adecuados para la coexistencia de estas bacterias. Sin embargo, estos procesos se ven indistintamente afectados bajo el uso de varias condiciones que involucran el pretratamiento del inóculo, la disponibilidad de oxígeno y la disponibilidad de sustrato. En este caso, las muestras tomadas de estas aguas hidrotermales presentan mayor generación de voltaje en un ambiente anaerobio y con suficiente disponibilidad de ácido acético como sustrato y combustible para los microorganismos. Independientemente de las condiciones a las que se someta la celda de combustible microbiana, la generación de energía no se considera significativa, y por lo tanto puede ser optimizada tomando en cuenta otros parámetros que influencian los ciclos de voltaje en periodos de tiempo determinados. No obstante, dentro de una amplia perspectiva, los sedimentos tomados de las fuentes termales “Chachimbiro” son muy funcionales debido a su extensa diversidad microbiana (microorganismos fermentadores, metanogénicos y exoelectrogénicos) y las condiciones ambientales en las que coexisten.Ingeniero/a Biomédico/
Neonicotinoid neurotoxicity evaluation on human retinoic acid differentiated cholinergic neuroblastoma 5H-SY5Y cells
No full textAgrochemicals are considered the most common pollutants of the biosphere affecting not only humans and animals in agricultural areas, but everywhere through residues present in food. Neonicotinoids are the fastest-growing class of synthetic agrochemicals. Although these insecticides are used at low concentrations and their environmental levels are believed to be within safe limits, their synergic effects and health risks have not yet been thoroughly studied. Neonicotinoids are specific agonists of the post-synaptic nicotinic acetylcholine receptors (nAChRs) located in the central nervous system of insects. Even though neonicotinoids selectively act on insects, they are thought to have an unnoticeable activity on the nAChRs of vertebrates. Some recent evidence, however, suggests immunotoxic, neurotoxic, nephrotoxic, hepatotoxic, and reproductive cytotoxic effects of neonicotinoids in mammals. Ecuador is one of the leading exporters of tropical products, largely bananas, worldwide. Among the neonicotinoids that are intensively used to control insect plagues in banana plantations in Ecuador acetamiprid, imidacloprid, and thiamethoxam stand out. This study aimed to explore the putative neurotoxic effects of these neonicotinoids using an in vitro model of human neuroblastoma SH-SY5Y neurons. This cell line was selected because of its established high toxicity-testing validity. Neurons were treated with the neonicotinoids either alone or in combinations to detect possible interactions. Additionally, the cancer neurons were also exposed to neonicotinoids after being differentiated with retinoic acid (RA) to acquire a mature, cholinergic phenotype. Cell death was assessed by the MTT (mitochondrial respiration) and LDH (cellular membrane leakage) methods. All neonicotinoids caused statistically significant cell death at a millimolar range of concentrations, and acetamiprid was the most potent neurotoxin. When mixed pairwise, acetamiprid, imidacloprid and thiamethoxam showed either antagonist or synergic cytotoxic interactions depending on the cytotoxicity method used to assess viability.Los agroquímicos se consideran los contaminantes más comunes de la biosfera que afectan no solo a humanos y animales en áreas agrícolas, sino en todas partes a través de los residuos presentes en los alimentos. Los neonicotinoides son la clase de agroquímicos sintéticos de uso de más rápido crecimiento. Aunque estos insecticidas se usan en bajas concentraciones y se cree que sus niveles ambientales están dentro de los límites seguros, sus efectos sinérgicos y riesgos para la salud aún no se han estudiado convenientemente. Los neonicotinoides son agonistas específicos de los receptores de acetilcolina nicotínicos postsinápticos (nAChR) ubicados en el sistema nervioso central de los insectos. Aunque los neonicotinoides actúan selectivamente sobre los insectos, también es probable que tengan una actividad imperceptible en los nAChR de los vertebrados. Alguna evidencia reciente sugiere inmunotoxicidad, neurotoxicidad, nefrotoxicidad, hepatotoxicidad y efectos citotóxicos reproductivos de los neonicotinoides en mamíferos. Ecuador es uno de los principales exportadores de productos agrícolas tropicales, principalmente banano, en todo el mundo. Entre los neonicotinoides que se usan intensamente para controlar las plagas de insectos en las plantaciones de banano en Ecuador se destacan el acetamiprid, el imidacloprid y el tiametoxam. Este estudio tuvo como objetivo explorar los efectos neurotóxicos de estos neonicotinoides utilizando un modelo in vitro de neuronas de neuroblastoma humano SH-SY5Y. Esta línea celular fue seleccionada debido a su validez establecida en pruebas de toxicidad. Las neuronas se trataron con los neonicotinoides administrados solos o en combinaciones para detectar posibles interacciones. Además, las neuronas cancerosas también fueron expuestas a neonicotinoides después de ser diferenciadas con ácido retinoico (AR) para adquirir un fenotipo colinérgico maduro. La muerte celular se evaluó mediante los métodos MTT (respiración mitocondrial) y LDH (filtración de la membrana celular). Todos los neonicotinoides causaron muerte celular estadísticamente significativa en un rango milimolar de concentraciones, y el acetamiprid fue la neurotoxina más potente. Cuando se mezclaron por pares, acetamiprid, imidacloprid y tiametoxam mostraron interacciones citotóxicas antagónicas o sinérgicas dependientes del método usado para medir citotoxicidad.Ingeniero/a Biomédico/
Metallic oxides, sulfides, and carbon-based materials as hole extracting layers in organic photovoltaic devices
No full textMost of the power generation uses fossil fuels, releasing harmful carbon dioxide gases into the Earth’s atmosphere. A sustainable and cost-effective alternative to fulfill the human population´s energy demand is organic solar cells (OSCs). Within OSC’s advancements, the development of efficient and stable interface materials is essential to achieve high performance, long-term stability, low costs, and broader applicability. Inorganic and carbon-based materials show a suitable work function, tunable optical/electronic properties, stability to the moisture presence, and facile solution processing, making them attractive as hole extracting layers (HELs) for OSCs. This review looks at the recent progress in metal oxides, metal sulfides, and nanocarbon materials as HELs in OSCs over the past five years. To facilitate the manufacture and profitability of OSCs, it uses solution-processed precursors for preparing HELs of metal oxides (MoO3, WOx, VOx, NiOx, CuOx), metal sulfides (MoS, WS, NiS, CuS), and nanocarbon materials (GO, CNTs, CQDs). Currently, research on precursors in solution is still underway. The endeavors in research and technology have optimized the preparation and deposition methods. Strategies of doping, composite/hybrid formation, and modifications have also tuned the optical/electrical properties of metal oxides, metal sulfides, and nanocarbon materials as HELs to obtain efficient and stable OSCs. This review highlights the impact of structure, composition, and processing conditions of inorganic and nanocarbon materials as HELs in conventional and inverted OSCs. Further studies in the engineering of interface layers and their relationship with the mechanism of hole mobility are highly needed to improve OSCs’ efficiency.La mayor parte de la generación de energía utiliza combustibles fósiles, que liberan gases nocivos de dióxido de carbono a la atmósfera terrestre. Una alternativa sostenible y rentable para satisfacer la demanda energética de la población humana son las celdas solares orgánicas (OSCs por sus siglas en inglés). Dentro de los avances en los OSCs, el desarrollo de materiales de interfaz eficientes y estables es importante para lograr un alto rendimiento, estabilidad a largo plazo, bajos costos y una aplicabilidad más amplia. Los materiales inorgánicos y aquellos a base de carbono muestran una función de trabajo adecuada, propiedades ópticas/electrónicas sintonizables, estabilidad a la humedad y fácil procesamiento de la solución, lo que los hace atractivos como capas extractora de agujeros (HELs por sus siglas en inglés) para OSCs. Esta revisión analiza el progreso reciente en óxidos metálicos, sulfuros metálicos y materiales a base de carbono como HELs en OSCs durante los últimos cinco años. Para facilitar la fabricación y la rentabilidad de las OSCs, se utilizan precursores procesados en solución para preparar HELs de óxidos metálicos (MoO3, WOx, VOx, NiOx, CuOx), sulfuros metálicos (MoS, WS, NiS, CuS) y nanocarbonos (GO, CNT, CQD). Actualmente, la investigación sobre los precursores en solución aún está en curso. Los esfuerzos en investigación y tecnología han optimizado los métodos de preparación y deposición. Las estrategias de dopaje, formación de compositos/híbridos, y modificaciones también han ajustado las propiedades ópticas/eléctricas de los óxidos metálicos, sulfuros metálicos y nanocarbonos como HELs para obtener OSCs eficientes y estables. Esta revisión destaca el impacto de la estructura, la composición y las condiciones de procesamiento de los materiales inorgánicos y nanocarbonos como HEL en las OSCs convencionales e invertidas. Estudios posteriores en la ingeniería de capas de interfaz y su relación con el mecanismo de movilidad de los agujeros son indispensables para mejorar la eficiencia de los OSCs.Químico/
Incidence of vulvovaginal candidiasis in women of the Imbabura province
No full textVaginal candidiasis is a relevant topic nowadays and has also become one of the most prevalent diseases in women. Vulvovaginal candidiasis (VVC) is an infection caused by a fungus of the genus Candida, which usually forms part of our commensal gut microbiota. It becomes a health problem when the fungus colonizes the vaginal mucosa in an immunocompromised, pregnant person or follows antibiotic therapy. The fungi can proliferate, surpassing protective microorganisms and causing colonization in the host. Antimycotics are prescribed antimicrobial drugs that stop the growth of fungi or kill them. However, the fungus can acquire resistance to the treatments and pose a severe health risk for many women. The purpose of this project is to determine the prevalence of VVC in a population of women, identify the Candida species causing them, and evaluate the sensitivity of the fungi to commonly prescribed antifungals. This study was carried out since November 2019 to February 2021 in the Imbabura province. In the present investigation, one hundred and thirty-four samples of vaginal cervical exudates from women with symptoms of VVC were obtained in primary care health centers and were analyzed in the laboratories of Yachay Tech University. We conducted screens for fungal pathogens in order to isolate, identify Candida species, and determine the fungus susceptibility to antifungals clinically most used. Among all samples, 31,34% were culture positive. Out of the 30 positive samples, 96.7% were C. albicans, followed by C. parapsilosis (3.3%) while C. glabrata and C. tropicalis were not found. Moreover, C. albicans were identified in women between the ages of 18 and 29. Most isolates were sensitive to clotrimazole and voriconazole, and few were resistant to fluconazole. Our results suggest the identification of Candida species and their antifungal sensitivity testing should be routinely performed to achieve proper treatment and appropriate clinical results.La candidiasis vaginal es un tema relevante en la actualidad y también se ha convertido en una de las enfermedades más prevalentes en la mujer. La candidiasis vulvovaginal (VVC) es una infección causada por el hongo Candida, el cual usualmente forma parte de la microbiota comensal intestinal. Se convierte en un problema de salud cuando el hongo coloniza la mucosa vaginal en una persona inmunodeprimida, embarazada o después de un tratamiento con antibióticos. Los hongos pueden crecer rápidamente, superando a los microorganismos protectores y provocando la colonización en el hospedador. Los antimicóticos son medicamentos antimicrobianos recetados que detienen el crecimiento de los hongos o los matan. Sin embargo, el hongo puede adquirir resistencia a los tratamientos y suponer un grave riesgo para la salud de muchas mujeres. El propósito de este proyecto es determinar la prevalencia de CVV en una población de mujeres, identificar las especies de Candida y evaluar la sensibilidad de los hongos frente a los antifúngicos comúnmente recetados. Este estudio fue realizado desde noviembre de 2019 hasta febrero de 2021 en la provincia de Imbabura. En la presente investigación, se obtuvieron en centros de salud primaria ciento treinta y cuatro muestras de exudados cervicales vaginales de mujeres con síntomas de CVV, que fueron posteriormente analizados en los laboratorios de la Universidad de Investigación de Tecnología Experimental Yachay. Realizamos cribados de hongos patógenos con el fin de aislar, identificar especies de Candida y determinar la susceptibilidad del hongo a los antifúngicos clínicamente más utilizados. De las 30 muestras positivas, 96.7% fueron C. albicans, seguido de C. parapsilosis (3.3%) mientras que no se encontraron C. glabrata y C. tropicalis. Además, C. albicans fue identificada en mujeres entre los 18 y 29 años. La mayoría de aislados fueron sensibles al clotrimazol y voriconazol, y algunos resistentes al fluconazol. Nuestros resultados sugieren que la identificación de las especies de Candida y las pruebas de sensibilidad antifúngica deben realizarse de forma rutinaria para lograr un tratamiento adecuado y resultados clínicos correctos.Biólog
Sedimentological and paleoenvironmental study of the Peñas Coloradas Formation of the Chota basin, Ecuador
No full textThe Andes of Ecuador is divided into two north-south sub-parallel chains, the Cordillera Occidental (CO) to the west and the Cordillera Real (CR) to the east. In between these is the Interandean Depression, a valley that spans of several exhumed basins from north to south such as the Chota, Guayllabamba, Latacunga-Ambato, Riobamba, Cuenca, Giron-Santa Isabel, Nabón, Loja, Vilcabamba and Zumba basins. They comprise alluvial fan, fluviatile, lacustrine, and volcanoclastic deposits that preserve a record of the past's sedimentological, structural settings, and paleoenvironment. The Chota Basin is the northernmost intermontane basin of the Ecuadorian Andes. This basin fill is defined by four stratigraphic formations: Chota, Santa Rosa, Peñas Coloradas, and Carpuela Formations (Fm). This study carried out a detailed sedimentological and paleoenvironmental study of a part of the Chota Formation and the Peñas Coloradas Formation (PCF). In our study area, Chota Fm has a thickness of ~48 m, and the Peñas Coloradas Fm is has a ~413 m with a total of ~ 461 m in thickness. We carry out a detailed description of sedimentary logs at a 1:1000 scale, clast count in conglomerates, and an XRD analysis of clay. These methods will allow us to propose environment deposits, source, and paleoclimatic signals that were prevalent during the deposition of the PCF. According to the type of sediments, we divided the Peñas Coloradas Fm into four Members: Canales Colorados, Brillosas, Tabulares, and Volcanicas Members (Mbr). They comprise a series of intercalation of fine and coarse deposits that suggest lacustrine, alluvial fans, fluvial, and debris flow environments. Furthermore, the clay analysis proposes a transition in the paleoclimate from humid to arid, and the provenance suggests to surrounding areas like Ambuquí Formation, Angochagua volcanic, and Sabanilla gneisses.Los Andes del Ecuador se dividen en dos cadenas montañosas orientadas norte-sur, la Cordillera Occidental (CO) al oeste y la Cordillera Real (CR) al este. Entre estos se encuentra la Depresión Interandina, un valle que se extiende con varias cuencas exhumadas de norte a sur como Chota, Guayllabamba, Latacunga-Ambato, Riobamba, Cuenca, Girón-Santa Isabel, Nabón, Loja, Vilcabamba y Zumba. Estas cuencas comprenden de depósitos de abanico aluvial, fluviátiles, lacustres y clastos volcánicos que conservan un registro de los escenarios sedimentológicos, estructurales y paleo ambientales del pasado. La cuenca del Chota es la cuenca inter-montana más septentrional de los Andes ecuatorianos. Este relleno de cuenca está definido por cuatro formaciones (Fm) estratigráficas: Chota, Santa Rosa, Peñas Coloradas y Carpuela. Este estudio llevó a cabo un análisis sedimentológico y paleo ambiental detallado de una parte de la Formación Chota y la Formación Peñas Coloradas (PCF). En nuestra área de estudio, Chota Fm tiene un espesor de ~ 48 m, y Peñas Coloradas Fm tiene ~ 413 m con un total de ~ 461 m de espesor. Realizamos una descripción detallada de registros sedimentarios a escala 1: 1000, recuento de clastos en conglomerados y un análisis XRD de arcilla. Estos métodos nos permitirán proponer depósitos ambientales, proveniencia y señales paleo climáticas que prevalecieron durante la deposición del PCF. Según el tipo de sedimentos, dividimos la Fm Peñas Coloradas en cuatro Miembros: Canales Colorados, Brillosas, Tabulares y Volcanicas. Estas están compuestas por una serie de intercalaciones de depósitos finos y gruesos que sugieren ambientes lacustres, abanicos aluviales, fluviales y de escombros. Además, el análisis de arcilla propone una transición en el paleo clima de húmedo a árido, y la procedencia sugiere áreas circundantes como la Formación Ambuquí, Los Volcánicos de Angochagua y los gneises de Sabanilla.Geólogo/
Protein scaffolds for phage display and its applications
No full textA clear understanding of biomolecular recognition, especially during protein-protein interaction or peptide-protein interaction, is an excellent deal during processes that deviate from average and cause disease. Phage display has emerged as a beneficial technology for creating libraries containing exclusive ligands that can interfere in those interactions and serve as the seat to create novel drugs. The research focus placed on peptides has been disproportionately less than on proteins. Here, a review of diverse peptide-based libraries such as linear, cyclic, and bicyclic are described with examples that illustrate their usefulness. A description will also be provided of selected protein scaffolds (Anticalins, knottins, affibodies and DARPins) derived from natural sources that have served as a platform for constraining peptides and creating libraries been found potential to find alternatives to antibodies based therapeutics. Finally, a brief local application to the Ecuadorian context of phage displayed-based libraries to find antivirals for diseases caused by dengue and zika viruses will be given.Una comprensión clara del reconocimiento biomolecular, especialmente durante la interacción proteína-proteína o la interacción péptido-proteína, es de gran importancia durante los procesos que se desvían de lo normal y causan enfermedades. La exhibición sobre fagos ha surgido como una tecnología muy útil para crear bibliotecas que contienen ligandos exclusivos que pueden interferir en esas interacciones y servir como base para crear fármacos novedosos. El foco de investigación colocado en los péptidos ha sido desproporcionadamente menor que en las proteínas. Aquí, se describe una revisión de diversas bibliotecas basadas en péptidos, lineales, cíclicos y bicíclicos, con ejemplos que ilustran su utilidad. También se proporcionará una descripción de andamimajes de proteínas seleccionados (anticalinas, knottins, affibodies y DARPins) derivados de fuentes naturales que han servido como plataforma para constreñir estructuralmente a péptidos y crear bibliotecas que tienen potencial como alternativas a terapias basadas en anticuerpos. Finalmente, se dará una breve aplicación local al contexto ecuatoriano de librerías exhibidas en fagos para encontrar antivirales para enfermedades causadas por los virus del dengue y zika.Ingeniero/a Biomédico/
Croton lechleri Extracts as Green Corrosion Inhibitors of Admiralty Brass in Hydrochloric Acid
No full textCroton lechleri, commonly known as Dragon’s blood, is a tree cultivated in the northwest Amazon rainforest of Ecuador and Peru. This tree produces a deep red latex which is composed of different natural products such as phenolic compounds, alkaloids, and others. The chemical structures of these natural products found in C. lechleri latex are promising corrosion inhibitors of admiralty brass (AB), due to the number of heteroatoms and p structures. In this work, three different extracts of C. lechleri latex were obtained, characterized phytochemically, and employed as novel green corrosion inhibitors of AB. The corrosion inhibition efficiency (IE%) was determined in an aqueous 0.5 M HCl solution by potentiodynamic polarization (Tafel plots) and electrochemical impedance spectroscopy, measuring current density and charge transfer resistance, respectively. In addition, surface characterization of AB was performed by scanning electron microscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy, and X-ray photoelectron spectroscopy techniques. Chloroform alkaloid-rich extracts resulted in IE% of 57% at 50 ppm, attributed to the formation of a layer of organic compounds on the AB surface that hindered the dezincification process. The formulation of corrosion inhibitors from C. lechleri latex allows for the valorization of non-edible natural sources and the diversification of the offer of green corrosion inhibitors for the chemical treatment of heat exchangers
Degradation mechanisms of cellulose extracted from Ecuadorian plants
No full textBiopolymers have been widely studied since they currently are of most significant interest in the development of biomaterials. The application of these materials involves contact between an interface and the biological system, which requires the polymer's high biocompatibility. Another characteristic to take into account and that is present in all materials is its biodegradability. Cellulose is considered an option for application in biomaterials due to its properties (physic, mechanical and chemical), but the degradation behavior of cellulose has so far not been fully reported or has been little analyzed. For this reason, understanding the distinctive elements of each degradation mechanism that cellulose presents are essential for the development of strategies to improve how cellulose can be used in different applications. This investigation will focus on studying and evaluating the degradation mechanisms of five cellulose extracted from different sources of Ecuadorian plants. The relations between degradation rates, morphological structure, and crystal structure of these fibers were analyzed and compared in detail using chemical analysis, Fourier transforms infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), and thermogravimetric analysis (TGA). The results indicated that, under the same conditions, the cellulose samples' degradation rate was higher at pH7 than pH 4 and pH10. In the degradation process, the intensity of the cellulose diffraction peaks changed, and the degrees of crystallinity of these fluctuated.Los biopolímeros han sido ampliamente estudiados ya que actualmente son de gran interés en el desarrollo de biomateriales. La aplicación de estos materiales implica el contacto entre una interfaz y el sistema biológico, lo que requiere una alta biocompatibilidad por parte del polímero. Otra característica a tener en cuenta y que está presente en todos los materiales es su biodegradabilidad. La celulosa se considera una opción de aplicación en el campo de los biomateriales debido a sus propiedades (físicas, mecánicas y químicas), pero el comportamiento de degradación de la celulosa hasta ahora no se ha reportado completamente o ha sido poco analizado. Por esta razón, comprender los elementos distintivos de cada mecanismo de degradación que presenta la celulosa es fundamental para el desarrollo de estrategias que mejoren el uso de la celulosa en diferentes aplicaciones. Esta investigación se centrará en el estudio y evaluación de los mecanismos de degradación de cinco celulosas extraídas de diferentes fuentes de plantas ecuatorianas. Las relaciones entre tasas de degradación, estructura morfológica y estructura cristalina de estas fibras fueron analizadas y comparadas en detalle mediante análisis químico, espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), difracción de rayos X (XRD) y análisis termogravimétrico (TGA). Los resultados indicaron que, en las mismas condiciones, la tasa de degradación de las muestras de celulosa fue mayor a pH 7 que pH 4 y pH 10 En el proceso de degradación, la intensidad de los picos de difracción de las celulosas cambió y los grados de cristalinidad de estos fluctuaron.Biólog
Study of the scalar power spectrum in the generalized Starobinsky model
No full textThe inflationary cosmological theory was introduced to explain the shortcomings in the Standard Big Bang Cosmology. It has been used as the backbone for many of the modern cosmological theories and gravity. It depends on an inflationary potential that describes the accelerated expansion, giving as a result, the current observed data in the CMB. According to the chosen potential, slightly different values of the observables can be computed. For this manuscript, Generalized Starobinksy Potential V(phi; p) was used in the slow-roll approximation for obtaining the scalar and tensor power spectrum, their spectral index, and the scalar-to-tensor ratio. The main computed value
was the scalar power spectrum ln(1010As) = 3:09376 by setting p = 1:004. This value is in good accuracy with the experimental data reported in Planck 2018.La teoría de la inflación cosmológica fue introducida para explicar los defectos dentro de la cosmología del Big Bang. Esta ha sido usada como la pieza clave para muchas teorías modernas de cosmología y gravedad. Depende principalmente de un potencial inflacionario que describe la expansión acelerada del universo, dando como resultado
datos experimentales observados en la radiación de fondo de microondas. Dependiendo del potencial, valores ligeramente diferentes de los observables pueden ser calculados.
Para este manuscrito, se usó el potencial generalizado de Starobinsky V(phi; p) con base en la aproximación slow-roll para obtener el espectro de potencia escalar, tensorial, sus respectivos índices espectrales y la proporción tensor-escalar.
El principal valor calculado fue el espectro escalar de potencias, con un valor de ln(1010As) = 3:09376 usando p = 1:004. Este valor muestra buena exactitud con respecto a la información experimental reportada por Planck 20181.Físico/
Bioinformatic analysis of neutralizing antibodies three-dimensional structures associated to SARS-CoV-2
No full textCoronavirus disease (covid-19) is a respiratory infection caused by SARS-CoV-2, which unleashed a global health crisis. Hundreds of studies and experiments were performed to search a drug or vaccine capable of inhibiting the entry of the SARS-CoV-2, especially targeting the spike protein. The existing in vivo experiments reported the action of neutralizing antibodies (NAbs) for binding to the receptor binding domain (RBD) of the spike protein (S-RBD) and limiting its interaction with the angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2), which is key to virus entry. In other words, neutralizing antibodies (NAbs) have the potential as antivirals. The present work focuses on theoretical and bioinformatic study of the antibodies associated with the S-RBD to identify the structural and sequence properties that modulate the formation of the protein-protein complexes. The protein-protein complexes are involved in the binding between S-RBD and NAbs. Therefore, the antibodies m396, B38, CR3022, COVA2-04, and COVA2-39 were selected in this study due to three-dimensional structure availability and neutralizing potential. The structural and sequence analysis allowed identify key residues involved in the binding between antibodies and Spike-RBD. The conservation of the residues in the Spike-RBD named epitope residues was analyzed using bioinformatics tools. Furthermore, the amino acid sequence alignment was used to identify the divergent residues on the structures of both heavy and light chains of the NAbs. Finally, the complex B38-RBD was simulated to characterize key interactions during a time trajectory employing molecular dynamics. Overall, our results describe the structural and sequence properties that regulate the formation of interactions between antibodies and Spike-RBD. The findings of the antibodies reported in this study could be used to design an experimental drug or synthetic antibodies, in future works.La enfermedad covid-19 es una infección respiratoria causada por el virus SARS-CoV-2, mismo que desató una crisis sanitaria a nivel mundial. En respuesta a la crisis, cientos de investigadores se enfocaron en la búsqueda de una alternativa médica capaz de inmunizar a la población humana frente a los efectos nocivos del SARS-CoV-2, especialmente la proteína spike. Estudios experimentales in vivo sugieren que los anticuerpos neutralizantes tienen la capacidad de unirse al dominio de unión al receptor de la proteína S (Spike-RBD), y así limitar su interacción con ACE2 misma que es clave para la entrada del virus a las células. En otras palabras, los anticuerpos neutralizantes (NAbs) tienen potencial como antivirales. El presente trabajo, se enfoca en un estudio teórico y bioinformático basado tanto en análisis de secuencia y estructura de anticuerpos (NAbs) asociados al S-RBD, con el objetivo de identificar los elementos claves que regulan la formación de complejos proteína-proteína. Los complejos proteína-proteína intervienen en el mecanismo de unión del S-RBD con los NAbs. Particularmente, en este estudio se seleccionaron los NAbs m396, B38, CR3022, COVA2-04 y COVA2, cuyos potenciales neutralizantes y estructuras tridimensionales han sido descritas en trabajos anteriores. Los análisis estructurales y de secuencia permitieron identificar residuos claves involucrados en la unión entre los anticuerpos y el Spike-RBD. Asimismo, la conservación de los residuos involucrado en el epítopo del RBD fueron analizados mediante el uso de herramientas bioinformáticas. Por otro lado, los residuos divergentes fueron identificados por alineamiento de las secuencias de las cadenas pesadas y ligeras de los NAbs. Finalmente, el complejo B38-RBD fue simulado mediante dinámica molecular con el fin de caracterizar las interacciones del complejo durante una trayectoria de tiempo. En general, nuestros resultados proporcionan una descripción de las características estructurales y de secuencia que regulan la formación de interacciones entre los anticuerpos y el RBD de la proteína S. Los hallazgos reportados en este estudio pueden ser usados a futuro como base para el diseño de posibles fármacos antivirales.Biólogo/