Repositorio Yachay Tech (Univ. Yachay Tech)
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Theoretical screening of therapeutic peptides with potential anticancer activity
No full textUnspecificity of chemotherapeutic drugs and multi-drug resistance (MDR) acquired by cancer cells generate the necessity to find alternatives to treat cancer. Peptide-based drugs are promising approaches in cancer treatments since they present valuable benefits as low molecular weight, high specificity, and low toxicity. Particularly, tumor homing peptides (THPs) are highlighted by their ability to specifically bind towards receptors from cancer cells and tumor vasculature. On the other hand, in silico drug discovery has demonstrated being an effective and rapid way to predict chemotherapeutic agents. Currently, there are two available THP predictors, TumorHPD and THPep, based on supervised Machine Learning (ML). Herein, an alternative methodology to discover THPs is developed using network science and similarity searching in starPep toolbox (http://mobiosd-hub.com/starpep/). The approach benefits from Chemical Space Network (CSN). Some models were designed based on representative and non-redundant THPs from the CSN to discover novel THPs through similarity searching and group fusion. Their performance was validated with three benchmarking datasets of THPs/non-THPs. Accuracies between 92.64-99.18% and Matthews correlation coefficients between 0.894-0.98 were achieved, outperforming ML classifiers. These results demonstrate the potential of similarity searching and network science for activity prediction. Moreover, the best model was used to repurpose peptides from starPepDB. They were subjected to multi-objective optimization to enhance their pharmacokinetic. Finally, a small peptide library is proposed, consisting of 27 putative THPs and 14 putative tumor homing anticancer peptides (ACPs). These 41 peptides are not related with these activities up to now. Thus, they are promising therapeutic agents for future experimental validation.La inespecificidad de los fármacos quimioterapéuticos y la resistencia a múltiples fármacos (MDR) adquirida por las células cancerígenas generan la necesidad de encontrar alternativas para tratar el cáncer. Los fármacos basados en péptidos son enfoques prometedores en el tratamiento del cáncer, ya que presentan valiosas ventajas como bajo peso molecular, alta especificidad y baja toxicidad. En particular, los péptidos localizadores de tumores (THP) destacan por la capacidad de unirse específicamente a los receptores de las células cancerígenas y a la vasculatura tumoral. Por otro lado, el descubrimiento de fármacos in silico ha demostrado ser una forma eficaz y rápida para predecir agentes quimioterapéuticos. Actualmente, hay dos predictores de THP disponibles, TumorHPD y THPep, basados en aprendizaje automático (ML) supervisado. Aquí, se desarrolla una metodología alternativa para descubrir THPs utilizando ciencia de redes y búsqueda por similitud en starPep toolbox (http://mobiosd-hub.com/starpep/). Este enfoque se beneficia de la Red de Espacio Químico (CSN). Se diseñaron algunos modelos basados en THPs representativos y no redundantes de la CSN para descubrir nuevos THPs a través de la búsqueda por similitud y fusión de grupos. Su rendimiento se validó con tres conjuntos de datos de referencia de THPs/no-THPs. Se alcanzaron precisiones entre 92.64-99.18% y coeficientes de correlación de Matthews entre 0.894-0.98, superando a los clasificadores de ML. Estos resultados demuestran el potencial de la búsqueda por similitud y la ciencia de redes para la predicción de actividad. Además, el mejor modelo se utilizó para reutilizar péptidos de starPepDB. Se sometieron a una optimización multiobjetivo para mejorar su farmacocinética. Por último, se propone una pequeña biblioteca de péptidos, que consta de 27 THP y 14 péptidos localizadores de tumores anticancerígenos (ACP) putativos. Estos 41 péptidos no han sido relacionados con estas actividades hasta ahora. Por lo tanto, son agentes terapéuticos prometedores para una futura validación experimental.Químico/
Design of functional CaF2 nanoparticles for bioimaging
No full textCalcium fluoride in its elemental formula (CaF_2) is considered widely valuable for designing new technologies and applications in current science, such as metal alloying, the improvement of optical deposition, and the manufacture of products for the pharmaceutical sector. Generally, CaF_2, in specific compositions, makes it possible to: improve optical quality by reducing light scattering, promoting remineralization in teeth as an effective anticaries agent, and even improving the ability as a contrast agent for bioimaging applications with high standards of success in the biomedical sector. If we consider the nanoscale form of CaF_2, research and application open up, which is intended to be explored in this work. First, CaF_2 is synthesized and extensively analyzed concerning the shape, size, crystallinity, and purity using various techniques, such as X-Ray Diffraction (XRD), X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDS) and Transmission Electron Microscopy (TEM). Finally, the acquisition of stable aqueous suspensions and colloids of these NPs will be discussed.El fluoruro de calcio en su fórmula elemental (CaF_2) se considera ampliamente útil en el diseño de nuevas tecnologías y aplicaciones en la ciencia actual, como la aleación de metales, la mejora de la deposición óptica y también en la fabricación de productos para el sector farmacéutico. Generalmente, el CaF_2, en composiciones específicas, permite: mejorar la calidad óptica al reducir la dispersión de luz, promover la remineralización en los dientes como un eficaz agente anticaries, e incluso mejorar la capacidad como agente de contraste para aplicaciones de bioimagen con altos estándares de éxito en el sector biomédico. Si consideramos la forma a nanoescala del CaF_2, se abre un campo de investigación y aplicación que se pretende explorar en este trabajo. En primer lugar, el CaF_2 se sintetizará y analizará exhaustivamente con respecto a la forma, el tamaño, la cristalinidad y la pureza utilizando diversas técnicas, como la Difracción de rayos X (XRD), Espectroscopia fotoelectrónica de rayos X (XPS), la microscopía electrónica de barrido (SEM), Espectroscopía de rayos X por energía dispersiva (EDX) y la Microscopía por transmisión de electrones (TEM). En segundo lugar, se calculará el tamaño de estas NPs de CaF_2 y finalmente se intentará la obtención de suspensiones acuosas estables y / o coloides de estas nanopartículas.Ingeniero/a Biomédico/
The green sea turtle Chelonia mydas (Testudines, Cheloniidae) in the Galapagos Islands, Ecuador: a literature review coupled with a population dynamics model
No full textSea turtles play an important role within marine ecosystems. Being considered sentinel species, they help us to determine the health of the environment in which they are found. According to the IUCN, most sea turtles fall into one of the endangered categories. In Ecuador, a country where five of the seven extant species have been observed, sea turtles are considered near threatened. Thanks to the marine turtle monitoring program on the Galapagos beaches, it has been possible to collect biological data on the distribution, abundance, and reproductive biology of the species Chelonia mydas, the green sea turtle. However, this information, although available, is still scarce and scattered. This is unfortunate considering that the Galapagos Islands are one of the main nesting sites for this species in the East Pacific. Further, the lack of data systematization hinders deeper research efforts such as those based on ecological theory (including population dynamics), and their application for decisions related to the conservation of C. mydas in Galapagos.
In the first part of this thesis, a synthesis of the available biological data of the C. mydas population in Galapagos is presented, to assess the current and historical status of the population and thus be able to contribute to the implementation of concrete conservation actions. Although C. mydas nests on almost all the beaches of the Galapagos Islands, the main nesting sites are: Quinta Playa and Bahía Barahona (Isabela Island), Las Bachas (Santa Cruz Island), Las Salinas (Baltra Island), Espumilla (Santiago Island), and Punta Cormorán (Floreana Island). Quinta Playa and Las Bachas are the beaches that have been the best monitored historically. The historical record shows a high number of nesting females in some seasons, but there are also seasons in which the abundance of nesting females was extremely low (e.g., in 1983, when a strong "El Niño" event occurred). During the nesting season, female turtles return to the beach more than once to lay their eggs, with an average interval of 14.7 days. Furthermore, females return to nesting sites every 4.7 years on average, unlike males who return almost every year; this difference in the rate of return between the sexes is possibly due to the greater energy expenditure that the entire mating and nesting process entails for a female. In addition, the growth rates of C. mydas in Galapagos, with a mean age of sexual maturity of 36 to 50 years, are considerably slower than those reported for this species elsewhere. Furthermore, the average percentages of hatching success (46.0%) and emergence success (45.6%) of hatchlings on Galapagos beaches are relatively low compared to other sites. Regarding conservation indicators, it is worth emphasizing that, apart from the omnipresent problem of natural and introduced predators, 85% of the beaches that serve as nesting sites are frequented by tourists and fishing boats, which could impact negatively in the population. In fact, 22% of the mortality of C. mydas in Galapagos is caused by boat strikes. It is therefore a priority to establish and reinforce the conservation actions of these nesting sites to ensure a healthy population of C. mydas in the Galapagos Islands in the long term.
In the second part of this thesis, a sex-structured continuous time model is presented to study the population dynamics of C. mydas, the green sea turtle. The model is parametrized using as a reference the available data on reproductive biology and local abundance of this species in Galapagos (summarized in the first part of the thesis). Stages of the life cycle of sea turtles in which they are not reproductively active were discarded, thus simplifying the mathematical model. In this sense, only two stages are considered: adults and eggs. In addition, the model makes a clear distinction between the sexes dividing the adult stage into males and females, resulting in a non-linear three-dimensional system of differential equations. Through the qualitative mathematical analysis of the model, the following is demonstrated: 1) The flow induced by the system is positively invariant in the region of biological interest (Ω); and 2) The condition (R_0>1) is necessary and sufficient for the only non-trivial equilibrium point (I^*) to be globally and asymptotically stable in that region. The condition (R_0>1) is derived from the linearization of the three-dimensional system and the use of the Routh-Hurwitz stability criterion for the analysis of local stability of the equilibrium points. For the study of global stability, the original system was reduced to a two-dimensional one, to later apply the Bendixon’s criterion and the Poincare-Bendixon’s Theorem and conclude that the non-trivial equilibrium point is globally asymptotically stable. When implementing the estimated values for our parameters in the numerical simulations, it was observed that indeed the population of Galapagos green sea turtles complies with the conditions for which the non-trivial critical point (I^*) is globally asymptotically stable (R_0=6.3); that is, the asymptotic stability is maintained for any initial value within the set Ω. In contrast, when altering the estimated values of the parameters so that the established condition is not met, the trivial critical point (I_0) becomes globally stable, and the population falls towards extinction regardless of the values taken within the positively invariant Ω set. Therefore, based on the historical data of the nesting population records, together with the results of the qualitative analysis and the numerical simulations, it can be concluded that the green turtle nesting population in Galapagos is a healthy population, with a significant number of individuals.Las tortugas marinas juegan un papel importante dentro de los ecosistemas marinos. Al ser consideradas especies centinela, nos ayudan a determinar la salud del ambiente en el que se encuentran. De acuerdo con la UICN, la mayoría de las tortugas marinas se encuentran en alguna de las categorías de amenaza. En Ecuador, un país donde se han registrado cinco de las siete especies conocidas, las tortugas marinas están consideradas casi amenazadas. Gracias al programa de monitoreo de tortugas marinas en las playas de Galápagos, se han podido recolectar datos biológicos sobre la distribución, abundancia y biología reproductiva de la especie Chelonia mydas, la tortuga marina verde. Sin embargo, esta información, aunque disponible, es aún escasa y se encuentra dispersa. Esto es lamentable considerando que las Islas Galápagos son uno de los principales sitios de anidación de esta especie en el Pacífico Oriental. Además, la falta de sistematización de los datos dificulta consolidar esfuerzos de investigación más profundos como aquellos basados en teoría ecológica (incluyendo la dinámica de poblaciones) y su aplicación para la toma de decisiones relacionadas a la conservación de C. mydas en Galápagos.
En la primera parte de esta tesis, se presenta una síntesis de los datos biológicos disponibles de la población de C. mydas en Galápagos, con el fin de evaluar el estado actual e histórico de la población y así poder coadyuvar a la implementación de acciones concretas de conservación. Aunque C. mydas anida en casi todas las playas de las Islas Galápagos, los principales sitios de anidación son: Quinta Playa y Bahía Barahona (Isla Isabela), Las Bachas (Isla Santa Cruz), Las Salinas (Isla Baltra), Espumilla (Isla Santiago) y Punta Cormorán (Isla Floreana). Quinta Playa y Las Bachas son las playas que históricamente han sido mejor monitoreadas. El registro histórico muestra un alto número de hembras anidadoras en algunas temporadas, pero también existen temporadas en las que la abundancia de hembras anidadoras fue sumamente baja (e.g., en el año 1983, cuando un fuerte fenómeno de "El Niño" ocurrió). Durante la temporada de anidación, las tortugas hembra regresan a la playa más de una vez para dejar sus huevos, con un intervalo promedio de 14.7 días. Además, las hembras regresan a los sitios de anidación cada 4.7 años en
promedio, a diferencia de los machos que regresan casi todos los años; esta diferencia en la tasa de retorno entre sexos posiblemente se debe al mayor gasto energético que supone para una hembra todo el proceso de apareamiento y anidación. Por otra parte, las tasas de crecimiento de C. mydas en Galápagos, con una edad media de madurez sexual de 36 a 50 años, son considerablemente más lentas que las reportadas para esta especie en otros lugares. Además, los porcentajes promedio de éxito de eclosión (46.0%) y éxito de emergida (45.6%) de los neonatos en las playas de Galápagos son relativamente bajos en comparación con otros sitios. En cuanto a indicadores de conservación, vale recalcar que, aparte del problema omnipresente de predadores naturales e introducidos, el 85% de las playas que sirven de sitios de anidación se encuentran en playas que son frecuentadas por turistas y embarcaciones pesqueras, lo cual podría impactar negativamente en la población. De hecho, el 22% de la mortalidad de C. mydas en Galápagos es causada por golpes de embarcaciones. Es por tanto prioridad el establecer y reforzar las acciones de conservación de estos sitios de anidación para asegurar una población saludable de C. mydas en las Islas Galápagos a largo plazo.
En la segunda parte de esta tesis, se presenta un modelo matemático de tiempo continuo estructurado por sexos para estudiar la dinámica poblacional de C. mydas, la tortuga verde marina. El modelo se parametriza utilizando como referencia los datos conocidos sobre biología reproductiva y abundancia local de esta especie en Galápagos (resumidos en la primera parte de la tesis). Etapas del ciclo de vida de las tortugas marinas en las que no son reproductivamente activas fueron descartadas, simplificando el modelo matemático. En este sentido, se consideran
únicamente dos etapas: adultos y huevos. Además, el modelo hace una clara distinción de sexos dividiendo la etapa adulta en machos y hembras, resultando en un sistema tridimensional no lineal de ecuaciones diferenciables. A través del análisis matemático cualitativo del modelo se demuestra lo siguiente: 1) El flujo inducido por el sistema es positivamente invariante en la región de interés biológico (Ω); y 2) La condición (R_0>1) es necesaria y suficiente para que el único punto de equilibrio no trivial (I^*) sea globalmente y asintóticamente estable en esa región. La condición (R0 > 1) se deriva de la linearización del sistema tri-dimensional y el uso del criterio de estabilidad de Routh-Hurwitz para el análisis de estabilidad local de los puntos de equilibrio. Para el estudio de la estabilidad global, se redujo el sistema original a uno de tipo bidimensional para posteriormente aplicar el criterio de Bendixon y el Teorema de Poincare-Bendixon, y concluir que el punto de equilibrio no-trivial es global y asintóticamente estable. Cuando se implementa los valores estimados para nuestros parámetros en las simulaciones numéricas, se pudo observar que en efecto la población de tortugas verdes de Galápagos cumple con las condiciones para las cuales el punto crítico no-trivial (I^*) es global y asintóticamente estable (R_0=6.3); es decir, la estabilidad asintótica se mantiene para cualquier valor inicial dentro del conjunto Ω. En contraste, cuando se alteran los valores estimados de los parámetros de manera que no se cumpla la condición establecida, el punto crítico trivial (I_0) se vuelve globalmente estable, y la población cae hacia la extinción independientemente de los valores tomados dentro del conjunto Ω positivamente invariante. Por lo tanto, en base en los datos históricos de los registros de población anidadora, junto con los resultados del análisis cualitativo y las simulaciones numéricas, se puede concluir que la población anidadora de tortuga verde en Galápagos es una población sana, con un número significativo de individuos.Biólogo/
Stochastic volatility models in finance: measurement of financial stress in Ecuador
No full textThis work develops a framework for the analysis of state-space models combined with Kalman, Kalman smoothed, Gibbs and particle filters for the estimation of unknown states,
and parameters, determining the accuracy of the algorithms, to analyze some time series of the macroeconomy of Ecuador.
This methodology plays an important role in the area of economics and finance and has many advantages because it allows describing how observed macroeconomic variables can be related to potentially unobserved state variables, determining the evolution in real time, estimating unobserved trends, changes of structures and make forecasts in future times. To achieve the objectives, three models are proposed: the first model is used to estimate Ecuador's gross domestic product. The second model combines a state space model with the classic ARIMA (p, q, r) model to adjust the GDP rate and finally, it is considered a model for the simultaneous stress time series analysis related to: consumer price index, industrial production index and active interest rate. In all the cases studied, the estimates obtained reflect the real behavior of the Ecuadorian economy. The square root of the mean square error was used as a measure of goodness of fit to measure the quality of estimation of the algorithms, obtaining small errors.Este trabajo desarrolla un marco para el análisis de modelos de espacio de estados combinados con los filtros de Kalman, Kalman suavizado, Gibbs y partículas para la estimación de estados y parámetros desconocidos, determinando la precisión de los algoritmos, con el propósito de analizar algunas series de tiempo de la macroeconomía del Ecuador.
Esta metodología juega un papel importante en el área de la economía y las finanzas ademas tiene muchas ventajas porque permite describir cómo las variables macroeconómicas observadas se pueden relacionar con variables de estado potencialmente no observadas, determinando la evolución en tiempo real, estimando tendencias no observadas, cambios de estructuras y pronósticos en tiempos futuros. Para lograr los objetivos se proponen tres modelos: el primero se utiliza para estimar el producto interno bruto del Ecuador. El segundo modelo combina un modelo de espacio de estados con el modelo clásico ARIMA (p, q, r) para ajustar la tasa del PIB y finalmente se considera un modelo para el análisis simultáneo de series temporales de estrés relacionado con: índice de precios al consumidor, índice de producción industrial y tasa de interés activa. En todos los casos estudiados, las estimaciones obtenidas reflejan el comportamiento real de la economía ecuatoriana. La raíz cuadrada del error cuadrático medio se utilizó como medida de bondad de ajuste para medir la calidad de estimación de los algoritmos, obteniendo pequeños errores.Matemático/
Development of a software prototype for interactive dimensionality reduction including a representation quality measurement
No full textDimensionality reduction (DR) is a data transformation process that provides a lowdimensional (attribute or variable) representation of high-dimensional data sets. The main goals of DR are noise reduction, storage space reduction, data visualization, efficient data processing, and the concentration of important information in fewer variables than the original set. A visual performance measure in DM is topology preservation. Quality curves RNX, proposed by Lee and Verleysen, evaluate performance generating a graphical representation of topology preservation. Nowadays, there is a tool for topology conservation evaluation of DM algorithms, also developed by Lee and Verleysen (2009). To the best of our knowledge, such a tool is available only in MatLab. Therefore, a deployment challengearises since MATLAB may be limited in portability and hardly used over different technologies such as frameworks for dimensionality reduction programmed in other programming languages. In this work, we provide an implementation in the Python programming language of a software evaluation module of the curve RNX, a versatile and package-driven coding tool that enables its use in multiple technologies.La reducción de dimensionalidad (DR) es un proceso de transformación de datos que proporciona una representación de baja dimensión (atributos o variables) de conjuntos de datos de alta dimensión. Los principales objetivos de la recuperación ante desastres son la reducción de ruido, la reducción del espacio de almacenamiento, la visualización de datos, el procesamiento eficiente de datos y la concentración de información importante en menos variables que el conjunto original. Una medida de rendimiento visual en DM es la preservación de la topología. Las curvas de calidad RNX, propuestas por Lee y Verleysen, evalúan el rendimiento generando una representación gráfica de la preservación de la topología. En la actualidad, existe una herramienta para la evaluación de la conservación de la topología de los algoritmos de DM, también desarrollada por Lee y Verleysen (2009). A nuestro leal saber y entender, dicha herramienta solo está disponible en MatLab. Por lo tanto, surge un desafío de implementación ya que MATLAB puede tener una portabilidad limitada y apenas se usa en diferentes tecnologías, como marcos para la reducción de dimensionalidad programados en otros lenguajes de programación. En este trabajo, proporcionamos una implementación en el lenguaje de programación Python de un módulo de evaluación de software de la curva RNX, una herramienta de codificación versátil y basada en paquetes que permite su uso en múltiples tecnologías.Ingeniero/a en Tecnologías de la Informació
Forecasting time series by using deep neural networks
No full textForecasting and time series analysis plays a crucial role in many applications such as complex
networks, demand forecasting, financial predictions, patient response to prescribed drugs, etc. In
general, time series data behaves as a highly nonlinear process because of its stochastic nature;
for instance, forecasting exports index data is very challenging, since this data is observed daily,
weekly or even monthly. Recently improved prediction techniques based on Artificial Intelligence
(AI) and Deep Neural Networks (DNNs) have appeared demonstrating excellent accuracy.
This work explores the combination of several DNNs techniques such as Multilayer Perceptron
(MLP), Long Short-Term Memory (LSTM) and Convolutional Neural Network (CNN) for time series
data prediction by using the concept of sliding window. The used dataset correponds to the
Ecuadorian banana exports; it is stored in the Central Bank of Ecuador database and contains a
register of the monthly banana exports over a period of 20 years. Experiments were carried out
using Python 3 with Tensorflow \& Keras, which makes possible to combine the capacity of
inference of these networks. The results are analyzed by comparing the number of trainable
parameters, sliding window size and root mean squared error (RMSE) values between six models:
three sequential models such as MLP, LSTM and CNN, and three non-sequential models that
combine MLP, LSTM and CNN in a parallel structure. The main results of this research show that by
combining two DNNs in parallel, the computational complexity is decreased, and the capacity of
inference and prediction in time series forecasting is improved.El análisis de predicciones y series de tiempo juegan un papel importante en muchas aplicaciones
como redes complejas, predicción de la demanda, financieras, respuesta de pacientes a
medicamentos recetados, etc. En general, los datos de series de tiempo se comportan como un
proceso altamente no lineal a causa de su naturaleza estocástica; por ejemplo, predecir los datos
de índices de exportaciones es muy desafiante ya que estos datos son registrados diariamente,
semanalmente o incluso mensualmente. Recientemente varias técnicas de predicci\'on mejoradas
basadas en Inteligencia Artificial y Redes Neuronales Profundas han aparecido demostrando una
excelente precisión.
Este trabajo explora la combinación de varias técnicas de Redes Neuronales Profundas (DNN en
inglés) como Perceptrón Multicapa (MLP en inglés), Memoria de Largo Plazo (LSTM en inglés) and
Redes Neuronales Convolucionales (CNN en inglés) para la predicción de series de tiempo con el
uso de la técnica de ventana deslizante. El conjunto de datos utilizado pertenece a las
exportaciones de banano ecuatoriano, el cual está almacenado en la base de datos del Banco
Central del Ecuador, y contiene el registro mensual de las exportaciones de banano hechas
durante un periodo de 20 años. Los experimentos fueron llevados a cabo en Python 3 con
Tensorflow & Keras, los cuales nos permiten combinar la capacidad de inferencia de estas redes.
Finalmente, los resultados son analizados al comparar el número de parámetros por entrenar,
tamaño de ventana deslizante y valores de la raíz del error cuadrático medio (RMSE en inglés)
entre seis modelos: tres modelos sequenciales como MLP, LSTM y CNN, y tres modelos no
secuenciales que combinan MLP, LSTM y CNN en una estructura paralela. Los principales
resultados de esta investigación muestran que al combinar dos DNN en una estructura paralela la
complejidad computacional disminuye y la capacidad de inferencia e predicción en la tarea de
predicción de series de tiempo mejora.Ingeniero/a en Tecnologías de la Informació
Bacteria associated with sessile marine invertebrates as a source of active metabolites for their application in human and animal health
No full textIn recent decades, sessile marine invertebrates have been the focus of attention in the search for potential industrial and pharmaceutical applications. Sponges and zoanthids have been reported as promising candidates for the extraction of bioactive compounds, useful for treating diseases. In particular, well-represented zoanthids in El Pelado Marine Reserve (REMAPE) have shown great potential for bioactive compounds such as zoanthamines. However, the associated microorganisms have been little explored. In this context, this work aimed to isolate bacteria associated with Zoanthus pulchellus using microbiological and biochemical techniques, molecular identification and bioinformatic analysis techniques to identify each bacterial species. Thirteen bacterial isolates were identified, belonging to the species Pseudovibrio denitrificans, Vibrio harveyi, Tenacibaculum mesophilum, Microbulbifer variabilis, Ferrimonas kyonanensis, Pseudoalteromonas luteoviolacea, Agarivorans litoreus and Bacillus spp. Bacterial isolates were cultured, extracts and fractions were made and evaluated against shrimp pathogenic vibrios, including Vibrio harveyi (strain E22), Vibrio campbellii (strain LM2013), Vibrio vulnificus (strain S2), and Vibrio parahaemolyticus (strain BA94C2, positive to PirA/PirB toxins). The crude extracts and the culture supernatants did not show microbicidal activity towards the evaluated vibrios. However, when the ability of bacteria to exclude pathogenic vibrios was evaluated in a competitive exclusion test, using three concentrations (104, 105 and 106 CFU mL-1), the best results were obtained with bacteria Z2, Z13 and Z14 showing inhibitory effects towards pathogenic vibrios. In addition, we evaluated the ability of extracts at non-microbicidal doses to interrupt biofilm formation in Vibrio parahaemolyticus, which causes acute hepatopancreas necrosis disease (AHPND). Three of these extracts (Z1, Z3 and Z16) were able to significantly inhibit biofilm formation.
The extracts and fractions obtained from UPLC-DAD-ELSD were also evaluated against three human carcinoma cell lines MCF-7 (breast cancer), Caco-2 (colon cancer) and Hep-G2 (cancer of the liver). The tumor lines were cultured in standard culture media and the affectation by the fractions was determined by means of the cell viability assay by reduction of the compound 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT). The fraction (F-3) of the isolate encoded Z10 (Pseudoalteromonas luteoviolacea) showed a significant cytotoxic effect (P <0.05) compared to the control group (cells without extracts). The toxicity is explained because cell viability was not evidenced, and this was observed for the three cell lines evaluated. These results demonstrate that the bacteria associated with Zoanthus pulchellus have the potential to be used in human and animal health, since they showed microbicidal activities when evaluated against shrimp pathogens and similarly demonstrated cytotoxic activity when evaluated against tumor lines.En las últimas décadas, los invertebrados sésiles marinos han sido el foco de atención en la búsqueda de potenciales aplicaciones industriales y farmacéuticas. Esponjas y zoantidos han sido reportados como buenos candidatos para extracción de compuestos bioactivos, útiles para tratar enfermedades. Particularmente, los zoantidos bien representados en la Reserva Marina el Pelado (REMAPE), han mostrado un gran potencial de compuestos bioactivos como zoantaminas. Sin embargo, los microorganismos asociados han sido poco explorados. En este contexto, este trabajo tuvo como objetivo aislar bacterias asociadas a Zoanthus pulchellus mediante técnicas microbiológicas, bioquímicas, identificación molecular y análisis bioinformático para identificar cada género bacteriano. Se lograron identificar 13 aislados bacterianos, pertenecientes a las especies Pseudovibrio denitrificans, Vibrio harveyi, Tenacibaculum mesophilum, Microbulbifer variabilis, Ferrimonas kyonanensis, Pseudoalteromonas luteoviolacea, Agarivorans litoreus y Bacillus sp. Los aislados bacterianos fueron cultivados, se realizaron extractos y fracciones y se evaluaron frente a vibrios patógenos del camarón, Vibrio harveyi (cepa E22), Vibrio campbellii (cepa LM2013), Vibrio vulnificus (cepa S2), y Vibrio parahaemolyticus (cepa BA94C2, positivo para las toxinas PirA/PirB). Los extractos crudos y los sobrenadantes de cultivo no mostraron actividad microbicida hacia los vibrios evaluados. Sin embargo, cuando se evaluó la capacidad de las bacterias para excluir los vibrios patógenos en un ensayo de exclusión competitiva, usando tres concentraciones (104, 105 y 106 UFC mL-1), los mejores resultados se obtuvieron con las bacterias Z2, Z13 y Z14 mostrando efectos inhibitorios hacia los vibrios patógenos. Además, evaluamos la capacidad de los extractos a dosis no microbicidas para interrumpir la formación de biopelículas en Vibrio parahaemolyticus, causante de la enfermedad de la necrosis aguda del hepatopáncreas (AHPND por sus siglas en inglés). Tres de estos extractos (Z1, Z3 y Z16) lograron inhibir significativamente la formación de biopelículas.
Los extractos y fracciones de las bacterias obtenidas a partir de UPLC-DAD-ELSD se evaluaron también frente a tres líneas celulares de carcinoma humano MCF–7 (cáncer de mama), Caco–2 (cáncer de colon) y Hep-G2 (cáncer de hígado). Las líneas tumorales se cultivaron en medios de cultivo estándares y la afectación por parte de las fracciones fue determinada mediante el ensayo de viabilidad celular por reducción del compuesto Bromuro de 3-(4,5-Dimetiltiazol-2-ilo)-2,5-difeniltetrazol (MTT). La fracción (F-3) del aislado codificado Z10 (Pseudoalteromonas luteoviolacea) mostró un efecto citotóxico significativo (P <0.05) respecto al grupo control (células sin extractos). La toxicidad se explica debido a que no se evidenció viabilidad celular, y esto fue observado para las tres líneas celulares evaluadas. Estos resultados demuestran que las bacterias asociadas a Zoanthus pulchellus tienen potencial para ser usadas en salud humana y animal, debido a que mostraron actividades microbicidas cuando se evaluaron frente a patógenos de camarón y de forma similar demostraron actividad citotóxica cuando se evaluaron frente a líneas tumorales.Biólogo/
Find Parameters to Obtain Optimal Connection Between RSU and Vehicles to Support Video Streaming Along the Road
No full textUrban population is one of the fundamental elements of a Smart City. This population is the only one that can foster the development of the city and the level of comfort of its citizens. Intelligent Transport Systems (ITS) are technological solutions based on information, technology, and telecommunications designed to improve transportation operation and safety. In recent years, various ITS regulations have been established to control and promote its implementation on the road transport sector and its connections with other transportation methods.
There are various applications related to vehicular networks. The growth of this area and the benefits that it can produce for public and private organizations make the study a constant boom. Some examples of the benefits are security, commercial applications, comfort enhancement applications, and productive applications.
The Internet was initially designed for data traffic, providing an unpredictable and time-varying channel for the delay, bandwidth, and packet loss. While delay-tolerant applications can use TCP protocols that transform time-varying bandwidth and packet loss into added delays, in audio streaming and video streaming applications, these delays are intolerable. The use of multimedia information has been possible, among other factors, thanks to the growth of modern computers and broadband internet connection technology.
The number of people who use the roads to travel to different destinations have grown exponentially, whether in their vehicles, public or private transport, and freight transport. Likewise, situations such as climate change, drivers' speed, and irregularities on the roads are inconveniences that arise when driving. Some occasions cause traffic accidents.
The ITS makes up a global effort among governments, private industry, and research centers to apply new communication technologies to provide answers to global problems. The innovation of technologies of this type consists of the amount of information they are capable of handling by having more agents involved in creating a transport service.
VANET vehicle networks are a particular type of Ad-Hoc mobile networks. They are part of the ITS, where the nodes are moving vehicles such as cars and buses with communication capabilities. There are three types of communication in a network: V2I, V2V, and hybrid network. V2I network consists of the communication between a mobile node or vehicle and an infrastructure node or RSU. V2V is the communication between two vehicles. The hybrid network is the communication of a vehicle with the infrastructure using one or more vehicles. The transmission of video streaming over VANETs must overcome some challenges since such a network is prone to having dynamic topologies and links between nodes.
To achieve cooperation among communication elements and provide greater functionality, wireless communications within transport systems are essential through vehicle network development. The acronym VANET (Vehicular Ad-hoc NETwork) defines a vehicular network consisting of moving vehicles that create highly dynamic networks. Vehicles equipped with wireless communication systems and infrastructure are involved in this deployment.
Communication systems in Vehicle Ad-hoc NETworks (VANET) have become an important area of research. In the last years, technologies have been developed in different areas. In wireless technologies and the Internet of Things, video streaming is an important application because it can offer many valuable services to drivers. Among the benefits that can be accessed is sharing information about traffic, road conditions, traffic accidents, making each vehicle a source of information that can connect to network infrastructure (V2I) using Road Side Units (RSU). Video streaming about vehicles and the environment is a complicated task due to the high vehicle movement.
This work aims to find the best conditions such as vehicle speed and bandwidth so that the connection between the RSU and the vehicles is optimal. Simulated analyzes of the proposed algorithms on SUMO, OMNeT++, and Veins platforms are provided using accurate urban road maps.
The results showed that the download size obtained through the simulation was smaller than the expected total download. The simulation includes the losses in sending of packages. Packet loss increases if the vehicle increases speed. Therefore, the curves differ at higher speeds of the vehicles. Also, the optimal speed, shown in the results, met the constraints of the scenario. The optimal speed is the highest speed that complies with the constraints. As a result, the user obtains a better quality of experience because he downloads as much as possible in a considerable time.La población urbana es uno de los elementos fundamentales de una ciudad inteligente. Esta población es la única que puede fomentar el desarrollo de la ciudad y el nivel de comodidad de sus ciudadanos. Los Sistemas de Transporte Inteligentes son soluciones tecnológicas basadas en información, tecnología y telecomunicaciones diseñadas para mejorar la operación y seguridad del transporte. En los últimos años se han establecido diversas normativas acerca de los sistemas de transporte inteligente para controlar y promover su implementación en el sector del transporte por carretera y sus conexiones con otros medios de transporte.
Existen diversas aplicaciones relacionadas con las redes vehiculares. El crecimiento de esta área y los beneficios que puede producir para las organizaciones públicas y privadas hacen del estudio un auge constante. Algunos ejemplos de los beneficios son la seguridad, las aplicaciones comerciales, las aplicaciones de mejora de la comodidad y las aplicaciones productivas.
Internet se diseñó inicialmente para el tráfico de datos, proporcionando un canal impredecible y variable en el tiempo para el retraso, el ancho de banda y la pérdida de paquetes. Si bien las aplicaciones tolerantes al retardo pueden usar protocolos TCP que transforman el ancho de banda variable en el tiempo y la pérdida de paquetes en retrasos adicionales, en las aplicaciones de transmisión de audio y video, estos retrasos son intolerables. El uso de información multimedia ha sido posible, entre otros factores, gracias al crecimiento de las computadoras modernas y la tecnología de conexión a internet de banda ancha.
El número de personas que utilizan las carreteras para viajar a diferentes destinos ha crecido de manera exponencial, ya sea en sus vehículos, transporte público o privado y transporte de mercancías. Asimismo, situaciones como el cambio climático, la velocidad de los conductores y las irregularidades en las carreteras son inconvenientes que surgen al conducir. Algunas ocasiones provocan accidentes de tráfico.
Los ITS constituyen un esfuerzo global entre los gobiernos, la industria privada y los centros de investigación para aplicar las nuevas tecnologías de la comunicación para dar respuesta a los problemas globales. La innovación de tecnologías de este tipo consiste en la cantidad de información que son capaces de manejar al tener más agentes involucrados en la creación de un servicio de transporte.
Las redes de vehículos VANET son un tipo particular de redes móviles Ad-Hoc. Son parte del ITS, donde los nodos son vehículos en movimiento como automóviles y autobuses con capacidades de comunicación. Hay tres tipos de comunicación en una red: V2I, V2V y red híbrida. La red V2I consiste en la comunicación entre un nodo móvil o vehículo y un nodo de infraestructura o RSU. V2V es la comunicación entre dos vehículos. La red híbrida es la comunicación de un vehículo con la infraestructura utilizando uno o más vehículos. La transmisión de video a través de VANET debe superar algunos desafíos, ya que dicha red es propensa a tener topologías dinámicas y enlaces entre nodos.
Para lograr la cooperación entre los elementos de comunicación y proporcionar una mayor funcionalidad, las comunicaciones inalámbricas dentro de los sistemas de transporte son esenciales a través del desarrollo de redes de vehículos. El acrónimo VANET (Vehicular Ad-hoc NETwork) define una red vehicular que consiste en vehículos en movimiento que crean redes altamente dinámicas. Los vehículos equipados con sistemas e infraestructura de comunicación inalámbrica están involucrados en esta implementación. Los sistemas de comunicación en las redes ad-hoc de vehículos (VANET) se han convertido en un área importante de investigación. En los últimos años se han desarrollado tecnologías en diferentes áreas. En las tecnologías inalámbricas y el Internet de las cosas, la transmisión de video es una aplicación importante porque puede ofrecer muchos servicios valiosos a los conductores. Entre los beneficios a los que se puede acceder se encuentra compartir información sobre el tráfico, condiciones de la carretera, accidentes de tráfico, haciendo de cada vehículo una fuente de información que se puede conectar a la infraestructura de red (V2I) mediante Road Side Units (RSU). La transmisión de video sobre vehículos y el medio ambiente es una tarea complicada debido al elevado movimiento de los vehículos.
Este trabajo tiene como objetivo encontrar las mejores condiciones como velocidad del vehículo y ancho de banda para que la conexión entre la RSU y los vehículos sea óptima. Los análisis simulados de los algoritmos propuestos en las plataformas SUMO, OMNeT++ y Veins se proporcionan utilizando mapas de carreteras urbanas.
Finalmente, en base a los resultados. La comparación entre la descarga total esperada y la obtenida a través de la simulación es que la descarga total obtenida es menor a la descarga total esperada ya que se simula las pérdidas en el envío de paquetes; si el vehículo aumenta la velocidad, también aumenta la pérdida de paquetes. Por lo tanto, las curvas difieren a velocidades más altas. Además, la velocidad óptima seleccionada por los resultados en las Figuras cumplió con las limitaciones del escenario. Es la velocidad más alta que lo hace. Como resultado, el usuario obtiene una mejor calidad de experiencia porque descarga la mayor cantidad posible en un tiempo considerable.Ingeniero/a en Tecnologías de la Informació
Reinforcement of recycled pet: A review
No full textA bibliographic review was made about strategies used to improve the thermal and mechanical properties of recycled PET in the following work. To carry out this research, articles in which recycled PET was used as a polymeric matrix from the last five years were reviewed, analyzed, and classified into four sections: recycled PET, blendings with recycled PET, chain extenders, and filler nanoparticles. Values obtained were summarized in tables for the analysis of their trends, differentiating mechanical and thermal properties. The data obtained by DSC, TGA, SEM, and Tensile tests were used to explain the behavior of the blends. Results showed two main tendencies in the blends: the first focused on the hardening PET using a dispersed phase with Young’s modulus greater than polymeric matrix. The second trend focuses on the use of polymers that generate plasticizing properties in the blend.En el siguiente trabajo de investigación se hizo una revisión bibliográfica de las estrategias empleadas para mejorar las propiedades del PET reciclado. El tipo de reciclado en el cual se profundizó fue el análisis secundario por la cantidad de información encontrada al respecto. Para llevar a cabo la presente investigación se revisaron los artículos de los últimos cinco años en los que se utilizaron el PET reciclado como matriz polimérica los cuales fueron revisados, analizados y clasificados en cuatro secciones: PET reciclado, mezclas con PET reciclado, extendedores de cadena y nano-partículas de relleno. Los valores obtenidos fueron resumidos en tablas para el análisis de sus tendencias, diferenciando las propiedades mecánicas y térmicas. Para explicar el comportamiento de las mezclas se utilizaron los datos reportados en DSC, TGA, SEM y ensayos mecánicos. Los resultados mostraron dos tendencias principales en las mezclas: la primera enfocada en el endurecimiento de la mezcla usando una fase dispersa con un módulo de Young mayor al de la matriz o utilizar un polímero con una rigidez menor a la matriz pero que debido a mecanismos de endurecimiento incrementa sus propiedades mecánicas; la segunda tendencia se centra en la utilización de polímeros que generan propiedades plastificantes.Petroquímico/
Using big data techniques to measure the performance of professional basketball teams
No full textThe following study is about big data analytics in basketball, intending to introduce the concept to Ecuador. Ecuador is one of many Latin American countries to lack a data analysis culture. Basketball organizations like the NBA have remarkable results utilizing this concept as they are the most prominent basketball league globally, competitively, and market-wise. Also, conventional basketball data still has a long way to put the game into numbers completely. Relatively, simple basketball events will be quantified to be included as part of the data. Basketball data is obtained from Ecuadorian sources to use for data analysis. Various state-of-the-art statistical methods are used to analyze basketball data to demonstrate the different results and insights. Results show many interpretations that coaches can make when presented with the help of 2 basketball experts in the country. Big Data Analytics can be introduced to the sports world in Ecuador to create a more competitive and objective league where players and coaches can learn and take away from the data and what it offers.El siguiente estudio trata sobre la analítica de big data en el baloncesto con el objetivo de introducirlo al país de Ecuador. Ecuador es uno de los muchos países latinoamericanos que carecen de una cultura de análisis de datos. Las organizaciones de baloncesto como la NBA tienen resultados notables al utilizar esto, ya que son la liga de baloncesto más grande del mundo, desde el punto de vista competitivo y del mercado. Además, los datos del baloncesto convencional todavía tienen un largo camino para cuantificar el juego en números. Relativamente, algunos eventos simples de baloncesto que no se cuantifican se cuantifican para incluirlos dentro de la data. Los datos de baloncesto se obtienen de fuentes ecuatorianas para utilizarlos en el análisis de datos. Se utilizan varios métodos estadísticos de última generación para analizar los datos de baloncesto para demostrar los diversos resultados, conocimientos e interpretaciones que se pueden hacer con ello. Los resultados muestran muchas interpretaciones que los entrenadores pueden hacer cuando se presenta este trabajo, y se realizó con la ayuda de 2 expertos en baloncesto del país. La analítica de big data puede introducirse en el mundo del deporte en Ecuador para crear una liga más competitiva y objetiva donde los jugadores y entrenadores puedan aprender y sacar mucho provecho de mirar los datos y lo que tienen para ofrecer.Ingeniero/a en Tecnologías de la Informació