Institutional Repository CICESE (Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada)
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Palynological Study of Fossil Dinoflagellates in the Southern Gulf of Mexico
No full textSe describen los conjuntos de dinoflagelados del Eoceno al Mioceno encontrados en el Sitio 94 en el Golfo de México y su relación con las condiciones paleoceanográficas regionales. Se definen cuatro conjuntos que representan períodos de depósito desde el Eoceno temprano hasta el Mioceno temprano. El conjunto del Eoceno temprano al medio con las concentraciones promedio más altas de dinoflagelados, está dominado por el autótrofo Operculodinium y pocos taxones heterótrofos. El conjunto del Oligoceno temprano tiene una concentración media y está dominado por el heterótrofo Deflandrea. El Oligoceno tardío también tiene altas concentraciones promedio de dinoflagelados con un dominio del autótrofo Homotryblium y pocos taxones heterótrofos. El conjunto del Mioceno temprano tiene las concentraciones promedio más bajas de dinoflagelados, dominado por el autótrofo Pyxidinopsis y carece de taxones heterótrofos. Los datos palinológicos fueron relacionados con importantes cambios paleogeográficos y paleoceanográficos regionales, iniciando con el flujo libre de masas de agua tropicales del Eoceno temprano al medio desde el sur y la restricción de este flujo en el Eoceno tardío por un puente terrestre que conecta el norte de Sudamérica con Cuba en el norte. Después se refleja el retorno gradual de las masas de agua tropicales durante el Oligoceno y finalmente, el surgimiento de la Plataforma de Florida en el Mioceno temprano cuando el Golfo de México alcanzó las condiciones oceanográficas modernas. Los alcances estratigráficos de dinoflagelados son coincidentes en edad con los de microfósiles previamente reportados para el sitio, permitiendo definir la transición del Oligoceno temprano al Oligoceno tardío. Se identificaron 60 especies de dinoflagelados y tres nuevas especies: Achomosphaera psilata sp. nov., Carpatella reticulata sp. nov., y Hystrichosphaeropsis gulficum sp. nov.This paper describes the Eocene to Miocene dinoflagellate assemblages found at Site 94 in the southern Gulf of Mexico and their relationship to regional paleoceanographic conditions. Four assemblages of dinoflagellates are defined, representing periods of deposition from the early Eocene to the early Miocene. The early to middle Eocene assemblage has the highest average concentrations of dinoflagellates and is dominated by the autotroph Operculodinium and a few heterotrophic taxa. The early Oligocene assemblage has a medium concentration and is dominated by the heterotrophic Deflandrea. The late Oligocene one also has high average concentrations of dinoflagellates but with dominance of the autotrophic Homotryblium and few heterotrophic taxa. The early Miocene assemblage has the lowest average concentrations of dinoflagellates, is dominated by the autotroph Pyxidinopsis, and lacks heterotrophic taxa. The palynological data were related to important regional paleogeographic and paleoceanographic changes, beginning with the free flow of early to middle Eocene tropical water masses from the south and the restriction of this flow in the late Eocene by a land bridge connecting northern South America with Cuba in the north. Then, the gradual return of tropical water masses during the Oligocene is reflected, and finally, the emergence of the Florida Shelf in the early Miocene when the Gulf of Mexico reached modern oceanographic conditions. The stratigraphic ranges of dinoflagellates coincide with those of microfossils previously reported for the site, allowing us to define the transition from the early Oligocene to the late Oligocene. 60 species of dinoflagellates and three new species were identified: Achomosphaera psilata sp. nov., Carpatella reticulata sp. nov., and Hystrichosphaeropsis gulficum sp. nov
Three dimensional scanning system through light beam structuring
No full textEn este trabajo se presenta el desarrollo de un sistema de escaneo tridimensional basado en la estructuración de haces de luz y la técnica de triangulación láser. El sistema está constituido por un láser de Helio-Neón operando a una longitud de onda de 594.1 nm, una lente Powell para estructurar el haz de luz, un sistema formador de imágenes (cámara CMOS con sistema de lentes compuestas), un sistema mecatrónico para rotación del objeto a escanear (platina impresa en 3D con motor a pasos NEMA y control Arduino), y un sistema de procesamiento digital de imágenes para generación de nube de puntos (código desarrollado en MATLAB). Para validar la técnica de triangulación, se caracterizó la cintura del haz mediante la técnica de la navaja y se empleó una pantalla de referencia sobre una platina motorizada. Se caracterizaron tres configuraciones del sistema de triangulación, obteniendo una resolución de 238 μm. Para la estructuración del haz de luz se compararon tres elementos ópticos refractivos: una lente cilíndrica, una lente cilíndrica periódica y una lente Powell, siendo esta última la óptima para el sistema desarrollado. El sistema desarrollado demostró ser viable para aplicaciones como inspección y control de calidad, ofreciendo control directo sobre los parámetros de operación.In this work, is presented the development of a three-dimensional scanning system based on the structuring of light beams and the laser triangulation technique. The system consists of a helium-neon laser operating at a wavelength of 594.1 nm, a Powell lens to structure the light beam, an image-forming system (CMOS camera with a compound lens system), a mechatronic system for rotating the object to be scanned (3D-printed stage with NEMA stepper motor and Arduino control), and a digital image processing system for point cloud generation (code developed in MATLAB). To validate the triangulation technique, the waist of the beam was characterized using the knife-edge method and a reference screen on a motorized stage. Three configurations of the triangulation system were characterized, obtaining a resolution of 238 μm. For the structuring of the light beam, three refractive optical elements were compared: a cylindrical lens, a periodic cylindrical lens, and a Powell lens, with the latter being the optimal choice for the developed system. The system for applications such as inspection and quality control, offering direct control over operating parameters
Population genomics of the keyhole limpet (Megathura crenulata) on the coasts of the Baja California Peninsula
No full textLa lapa gigante, Megathura crenulata, es un molusco gasterópodo marino endémico del Pacífico, cuya distribución se extiende desde California, EE.UU., hasta Baja California Sur, México. Esta lapa produce la proteína KLH (Keyhole Limpet Hemocyanin), que es utilizada en diversas aplicaciones biomédicas. Este recurso tiene gran importancia biotecnológica y gran potencial acuícola. En México, la pesquería de esta especie carece de regulación y de estudios genómicos poblacionales. En este contexto, el objetivo de este estudio es caracterizar la morfología de M. crenulata a lo largo de su distribución, describir su mitogenoma y analizar su genómica poblacional. El análisis biométrico se realizó con 166 ejemplares recolectados de California (EE.UU), Ensenada, San Quintín, Isla San Jerónimo, Puerto Canoas, Punta Eugenia, Bahía Asunción e Isla Guadalupe (México). La descripción del mitogenoma, se utilizaron muestras de California, Puerto Canoas y Punta Eugenia. La diversidad genética, la estructura poblacional y los patrones de conectividad se evaluaron mediante marcadores mitocondriales y polimorfismo de un solo nucleótido (SNPs). Los resultados indicaron la presencia de tres fenotipos de manto (negro, tigre y café) y cuatro colores de concha (verde, blanco, rojo y rayado). El crecimiento de M. crenulata es alométrico positivo, sin influencia de los fenotipos de coloración del manto ni de concha. Se observaron variaciones geográficas en los fenotipos del manto: el café fue el más frecuente, el negro aumentó en abundancia hacia el norte y el fenotipo tigre mostró la tendencia opuesta. Isla Guadalupe registró solo fenotipo negro y conchas blancas. Por otra parte, el mitogenoma de esta especie presentó un tamaño de 16,788 pb con los 13 PCGs, 22 tRNAs, dos RNAs ribosomales y una región control de 454 pb. A nivel poblacional, empleando un fragmento concatenado de los genes 16S ARNr y citocromo oxidasa I (COI), se identificaron 46 haplotipos y una alta diversidad nucleotídica, se detectó homogeneidad genética y los análisis de demografía histórica sugieren una expansión y estabilización poblacional hace aproximadamente 10,000 años. Por otro lado, se identificaron 1,112 SNPs, sin embargo, no se detectaron loci outliers. La diversidad genómica global fue de Ho= 0.28 ± 0.27 y He= 0.24 ± 0.18 y el coeficiente de endogamia global fue negativo (FIS = -0.08 ±0.36) al igual que para todas las localidades. La estructura poblacional de M. crenulata reveló..The giant keyhole limpet (Megathura crenulata) is a marine gastropod endemic to the Eastern Pacific, distributed from Northern California (USA) to Baja California Sur (Mexico). This species produces the keyhole limpet hemocyanin (KLH), a protein widely used in biomedical applications, making it a valuable biotechnological and aquaculture resource. Despite its importance, the fishery in Mexico remains unregulated, and genomic population studies are scarce. In this context, this study aimed is to characterize the morphological variation of M. crenulata, describe its mitochondrial genome, and analyze its population genomics, across its geographical distribution in Mexico. A total of 166 individuals were collected from eight locations: California (USA), and Ensenada, San Quintín, Isla San Jerónimo, Puerto Canoas, Punta Eugenia, Bahía Asunción, and Isla Guadalupe (Mexico). Mitogenome analyses were performed using three samples from California, Puerto Canoas, and Punta Eugenia. La diversidad genética, la estructura poblacional y los patrones de conectividad se evaluaron mediante marcadores mitocondriales y polimorfismo de un solo nucleótido (SNPs). Three mantles (black, tiger, and brown) and four shell colorations phenotypes (white, green, red, and striped) were identified. The species showed positive allometric growth, which was not associated with mantle or shell coloration. Mantle phenotype geographic variation was observed: being the brown phenotype the most frequent overall; the black phenotype increased in the northern range; whereas the tiger phenotype was more prevalent in southern sites. The combination of black phenotype with white shell was found in all specimens from Guadalupe Island. The mitochondrial genome was 16,788 bp long and included the 13 standard protein-coding genes (PCGs), 22 transfer RNAs (tRNAs), two ribosomal RNAs (rRNAs), and a control region of 454 bp. Concatenated mitochondrial markers, 16S rRNA and cytochrome oxidase I (COI), revealed 46 haplotypes and high nucleotide diversity. The population appeared genetically homogeneous, and demographic analysis suggested a population expansion followed by stabilization around 10,000 years ago. Nuclear data yielded 1,112 high-quality SNPs. No candidate outlier loci under selection were detected. Overall genomic diversity was moderate (Ho = 0.28 ± 0.27; He = 0.24 ± 0.18), with a negative inbreeding coefficient (FIS = –0.08 ± 0.36), indicating an excess of heterozygote
Phase Electro-Optic Modulator Based on Hybrid Waveguides of Silicon Nitride and Barium Titanate.
No full textEste documento aborda el diseño, análisis y optimización de moduladores electroópticos basados en interferómetros Mach-Zehnder (MZI), desarrollados sobre una plataforma híbrida de nitruro de silicio (SiN) y titanato de bario (BTO). Este apilamiento de materiales da lugar a una guía de onda de naturaleza híbrida, puesto que el núcleo de la guía de onda está formado por SiN y BTO. El diseño se fundamenta en análisis numéricos de guías de onda híbridas, considerando factores importantes como el radio de curvatura y su impacto en la transmitancia. Asimismo, se examinan divisores de potencia 1×2 y acopladores direccionales, evaluando su viabilidad para integrarse en los moduladores electroópticos basados en MZI. El trabajo incluye propuestas específicas para la configuración de moduladores MZI, basado en su desempeño bajo diferentes voltajes y geometrías a una longitud de onda de operación de 1550 nm. Estas simulaciones se realizaron utilizando el software Lumerical. También se estudió la aplicación del interferómetro Mach-Zehnder integrado en la preparación de cúbits de camino óptico, analizando su funcionamiento bajo condiciones experimentales realistas. Por otro lado, para el proceso de fabricación de estos dispositivos, se exploraron estrategias para la optimización de los procesos desarrollados en el Laboratorio Nacional de Nanofabricación, LaNNaFab, del Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la Universidad Autónoma de México. Esto incluyó el análisis y ajuste de las condiciones de depósito de películas delgadas de SiN y BTO, así como su caracterización mediante elipsometría. Se determinaron los parámetros óptimos para la fabricación de guías de onda de SiN mediante fotolitografía láser y se exploraron métodos de decapado, tanto en seco como en húmedo, logrando estructuras con anchos superiores a 3 micrómetros. Las guías fabricadas fueron caracterizadas utilizando microscopía de fuerza atómica (AFM) y microscopía electrónica de barrido (SEM), lo que permitió confirmar el diseño estructural de las muestras obtenidas. Estos resultados proporcionan información clave para el desarrollo de procesos de diseño y fabricación con miras a aplicaciones futuras en circuitos fotónicos integrados y tecnologías cuánticas.This document addresses the design, analysis, and optimization of electro-optic modulators based on Mach-Zehnder interferometers (MZI), developed on a hybrid platform of silicon nitride (SiN) and barium titanate (BTO). This material stack results in a hybrid waveguide, as the waveguide core is composed of SiN and BTO. The design is based on numerical analyses of hybrid waveguides, considering important factors such as the radius of curvature and its impact on transmittance. Additionally, 1×2 power splitters and directional couplers are examined to assess their feasibility for integration into MZI-based electro-optic modulators. The work includes specific proposals for the configuration of MZI modulators based on their performance under different voltages and geometries at an operating wavelength of 1550 nm. These simulations were carried out using Lumerical software. The study also explores the application of the integrated Mach-Zehnder interferometer for the preparation of path-encoded qubits, analyzing its performance under realistic experimental conditions. Furthermore, for the fabrication process of these devices, strategies were explored to optimize the processes developed in the LaNNaFab laboratory at CNyN-UNAM. This included the analysis and adjustment of the deposition conditions for thin films of SiN and BTO, as well as their characterization via ellipsometry. Optimal parameters were determined for the fabrication of SiN waveguides using laser photolithography and etching methods both dry and wet were explored, achieving structures with widths greater than 3 micrometers. The fabricated waveguides were characterized using atomic force microscopy (AFM) and scanning electron microscopy (SEM), confirming the structural design of the obtained samples. These results provide key insights for the development of design and fabrication processes with a view toward future applications in photonic integrated circuits and quantum technologies
Dynamics in the production and consumption of vitamin B12 between prototrophic and auxotrophic bacterial groups
No full textLa vitamina B12 o cobalamina comprende un conjunto de moléculas orgánicas, esenciales para el crecimiento de diversos organismos eucariotas y procariotas. Esto se debe a que actúa como cofactor de diferentes enzimas involucradas en el metabolismo energético y no energético. En el medio marino la B12 es sintetizada por ciertos organismos procariotas. Sin embargo, poco se sabe sobre qué organismos son capaces de incorporarla a través de la vía de reciclaje o salvamiento. Además, se desconoce cómo la expresión de genes relacionados con la síntesis, dependencia y salvamiento puede ser afectada por la variabilidad temporal en el ecosistema. El presente trabajo busca describir la distribución de la capacidad de síntesis, dependencia y salvamiento de B12 en genomas de los principales grupos taxonómicos del bacterioplancton marino. Asimismo, busca determinar patrones temporales de la expresión de estos genes en una comunidad microbiana marina. Se utilizó la base de datos IMG (Integrated Microbial Genomes) de la cual se extrajeron 1626 genomas de organismos procariotas de origen marino. En estos genomas se identificaron los genes asociados a la ruta de síntesis y enzimas dependientes de B12. Por otro lado, se evaluó la expresión de dichos genes mediante metatranscriptómica en muestras ambientales recolectadas en cuatro estaciones del año en Isla Sapelo, Georgia, EUA. Se determinó que los principales taxones con genomas sintetizadores de B12 pertenecen a Cyanobacteria (78 %), Alphaproteobacteria (38 %) y Gammaproteobacteria (5 %). Más del 90 % de los genomas de cada grupo taxonómico presentaron al menos una enzima dependiente de B12. Además, se determinó que la mayoría (907) no cuenta con la capacidad de síntesis de cobalamina, pero potencialmente pueden reciclar moléculas degradadas de B12 a través de la vía de salvamiento. Por otra parte, se observó que la expresión de genes de síntesis y dependencia de B12 en Isla Sapelo es llevada a cabo por distintos grupos taxonómicos a lo largo del año. En conclusión, nuestro estudio sugiere que organismos que no producen cobalamina dependen de una fuente exógena o vía de salvamiento, y que la expresión de estos genes está influenciada por la variabilidad estacional.Vitamin B12 or cobalamin comprises a group of essential organic molecules crucial for the growth of various eukaryotic and prokaryotic organisms. This is attributed to its role as a cofactor of different enzymes participating in both energy and non-energy metabolism. It is established that certain marine prokaryotic organisms are responsible for the synthesis of B12 in this environment. However, there is a lack of understanding about the presence of the salvage pathway and how the expression of B12 synthesis, dependence and salvage genes may be affected by temporal variability in the ecosystem. The present thesis seeks to describe the distribution of the synthesis, dependence and salvage of B12 genes in genomes of the main taxonomical groups that are part of the marine bacterioplankton. In addition, this works aims to determine patterns of the expression of these genes in a marine microbial community associated with the temporal variability. The IMG (Integrated Microbial Genomes) database was used, to extract 1626 genomes of prokaryotic organisms from the marine ecosystem. In these genomes, genes associated with B12 synthesis and dependent enzymes were searched for. On the other hand, the expression of these genes was assessed through metatranscriptomics in environmental samples collected during four seasons of the year on Sapelo Island, Georgia, USA. The main taxonomic groups with de novo B12 synthesizing genomes were Cyanobacteria (78 %) and the Alpha- (38 %) and Gammaproteobacteria (5 %) classes. At the same time, more than 90 % of the genomes of each taxonomic group analyzed presented at least one B12-dependent enzyme. Ribonucleotide diphosphate reductase and methionine synthase were B12-dependent enzymes most commonly found. Furthermore, it was determined that some genomes (907) do not synthesize cobalamin, but instead have the genes associated with the salvage pathway. On the other hand, the expression of B12 synthesis and dependence genes on Sapelo Island is carried out by different taxonomic groups throughout the year. In conclusion, our study suggests that some organisms that do not produce cobalamin but depend on an exogenous source or salvage pathway of B12, and the gene expression is influenced by seasonal variability
Evaluation of broadcast algorithms on ad-hoc networks with duty cycles
No full textLa diseminación de paquetes tipo broadcast es fundamental en las redes de comunicación, ya que son la base de procesos cruciales como la conformación de la topología de red, la actualización de los nodos y la difusión de información en tiempo real. Un problema importante en la diseminación de paquetes broadcast es el consumo de energía, debido que se busca que todos los nodos estén informados. Este problema es de mayor relevancia en Redes de Sensores Inalámbricos (WSN por sus siglas en inglés), donde la eficiencia energética es esencial por las limitaciones de batería que alimentan los nodos. En este marco, se introducen dos mecanismos importantes: los ciclos de trabajo y los algoritmos de diseminación broadcast. Los ciclos de trabajo son una estrategia de capa física para prolongar las baterías en los nodos en WSN. Este enfoque implica alternar períodos de actividad y descanso para minimizar el consumo de energía, siendo el módulo de radio el principal responsable del agotamiento energético en estos nodos. Los algoritmos de diseminación broadcast son una estrategia de capa 3 para disminuir el número de nodos retransmisores, mitigando el problema del broadcast storm. Sin embargo, la identificación del impacto que los ciclos de trabajo pueden tener en los algoritmos de transmisión es un campo de investigación en desarrollo. Este trabajo de investigación se enfoca en determinar cómo impactan los ciclos de trabajo en los algoritmos de broadcast para WSN. Para el estudio realizado se utilizó un simulador de redes previamente validado(Cardenas, 2019; Cruz, 2017) que se fundamenta en el estándar de comunicación IEEE 802.15.4, utilizado en WSN. La evaluación del impacto de los ciclos de trabajo en los algoritmos de broadcast se realiza utilizando las métricas de retardo en la transmisión (Delay), la capacidad de alcanzar nodos receptores (Reachability) y la eficacia en la evitación de retransmisiones innecesarias (SRB). Los resultados proporcionarán una comprensión de la interacción entre los ciclos de trabajo y los algoritmos de broadcast en WSN, lo que podría tener implicaciones para el diseño y la implementación de estas redes, especialmente en términos de conservación de energía y optimización de la comunicación.The dissemination of broadcast-type packets is fundamental in communication networks, as they form the basis for crucial processes such as network topology formation, node updates, and real-time information dissemination. An important issue in broadcast packet dissemination is energy consumption, as it is essential for ensuring that all nodes are informed. This problem is of greater relevance in Wireless Sensor Networks (WSN), where energy efficiency is critical due to the battery limitations that power the nodes. In this context, two important mechanisms are introduced: duty cycles and broadcast dissemination algorithms. Duty cycles are a physical layer strategy to prolong the batteries in WSN nodes. This approach involves alternating periods of activity and rest to minimize energy consumption, with the radio module being the main contributor to energy depletion in these nodes. Broadcast dissemination algorithms are a layer 3 strategy to reduce the number of relay nodes, mitigating the broadcast storm problem. However, understanding the impact that duty cycles can have on transmission algorithms is a developing research field. This research focuses on determining how duty cycles impact broadcast algorithms for WSN. For the conducted study, a previously validated network simulator (Cardenas, 2019; Cruz, 2017)based on the IEEE 802.15.4 communication standard used in WSN was employed. The evaluation of the impact of duty cycles on broadcast algorithms is performed using metrics such as transmission delay (Delay), the ability to reach receiving nodes (Reachability), and efficiency in avoiding unnecessary retransmissions (SRB).The results will provide an understanding of the interaction between duty cycles and broadcast algorithms in WSN, potentially influencing the design and implementation of these networks, especially in terms of energy conservation and communication optimization
Chronostratigraphy of tropical dinoflagellates during the Neogene
No full textEl avance del conocimiento en bioestratigrafía en áreas tropicales durante el Neógeno puede potenciarse mediante el estudio de los quistes de dinoflagelados y sus bioeventos. Tradicionalmente se han utilizado métodos cualitativos para su estudio. Sin embargo, para obtener datos más consistentes sobre este tema, en este trabajo utilizamos un análisis cuantitativo y probabilístico sobre una base de datos palinológicos del sur del Golfo de México, para identificar eventos de quistes de dinoflagelados durante el Neógeno. Analizamos datos de seis pozos, incluidas 1,005 muestras de núcleos y recortes de perforación, marcando un cambio con respecto a los métodos de análisis cualitativos convencionales. Con este enfoque cuantitativo a través del programa RASC, obtuvimos la Secuencia Optima de Clasificación (Ranking Optimum Sequence: ROS) y la comparamos con diez bases de datos publicadas en sitios tropicales durante el Neógeno. La secuencia óptima identificó once especies de dinoflagelados como marcadores de edad, incluyendo Impagidinium patulum, Lejeunecysta hyalina, Spiniferites bulloideous, Homotryblium floripes, Nematosphaeropsis balcombiana, Selenopemphix brevispinosa, Spiniferites pseudofurcatus, Cyclopsiella elliptica, Lejeunecysta cinctoria, Palaeocystodinium golzowense y Cordosphaeridium cantharellus. Con base en estos resultados, proponemos la secuencia de bioeventos de quistes de dinoflagelados más probable y sugerimos tres conjuntos “Cantharellus”(Oligoceno a Mioceno temprano), ”Hyalina”(Mioceno) y ”Patulum”(Mioceno medio a Pleistoceno). Estos conjuntos pueden facilitar la identificación de la mayoría de los pisos estratigráficos durante el Neógeno en áreas tropicales. La comparación con las bases de datos muestra que el Golfo de México y los sitios tropicales comparten el 60 % de las especies, lo que permite calibrar la edad de la secuencia óptima y permite inferir una posible afinidad provincial. Además, encontramos un dominio de quistes de dinoflagelados autótrofos durante el Neógeno en océanos tropicales. Esta tendencia refleja la abundancia actual de quistes gonyaulacoides en áreas tropicales y subtropicales, que ha persistido desde la era Jurásica.Understanding the biostratigraphy of tropical areas during the Neogene period can be improved by studying dinoflagellate cyst events. These events have traditionally been identified through qualitative analysis. Nevertheless, to obtain consistent data on this subject, we used quantitative and probabilistic analysis of palynological data from the Southern Gulf of Mexico to identify dinoflagellate cyst events in the Neogene era. We analyzed a database of six wells, including 1,005 core and cuttings samples, a change from past qualitative analysis methods. With this quantitative approach with the RASC program, we obtained the Ranking Optimum Sequence (ROS) and compared it with ten published databases from Neogene tropical sites. The ROS identified eleven dinoflagellate species as age markers including Impagidinium patulum, Lejeunecysta hyalina, Spiniferites bulloideous, Homotryblium floripes, Nematosphaeropsis balcombiana, Selenopemphix brevispinosa, Spiniferites pseudofurcatus, Cyclopsiella elliptica, Lejeunecysta cinctoria, Palaeocystodinium golzowense, and Cordosphaeridium cantharellus. Based on these findings, we propose a most likely sequence of dinoflagellate cysts bioevents and define three assemblages: “Cantharellus” (Oligocene to early Miocene), ”Hyalina”(Miocene), and ”Patulum”(middle Miocene to Pleistocene), that can help recognize most Neogene stratigraphic stages in tropical areas. The comparison with the previous databases shows that the Gulf of Mexico and the tropical sites share 60 % of the species, which enables age calibration of the optimal sequence and allows us to infer a possible provincial affinity. Additionally, we found a predominance of autotrophic dinocysts during the Neogene in tropical oceans. This trend mirrors the current abundance of gonyaulacoid cysts in tropical and subtropical areas, which has persisted since the Jurassic era
Evaluation of the bioactivity of hybrid nanoparticles loaded with alpha lipoic acid in vitro model of non-alcoholic steatohepatitis
No full textLa enfermedad esteatósica asociada a disfunción metabólica (MASDL) comprende desde la acumulación de lípidos (esteatosis) hasta su forma más severa, la esteatohepatitis asociada a disfunción metabólica (MASH). Esta última se caracteriza por inflamación crónica y fibrosis, culminando en cirrosis y/o hepatocarcinoma. Las células estrelladas hepáticas (HSC) son las principales efectoras de la progresión de la fibrosis durante MASH, transdiferenciándose en miofibroblastos que aumentan la expresión de genes profibróticos. En México, la prevalencia de MASLD supera el 40 % debido al alto índice de obesidad y diabetes, representando un problema de salud nacional. Aunque diversas moléculas tienen efecto antifibrótico, muchas fallan en etapas preclínicas por distintos retos asociados a la entrega del fármaco. Por ello, la nanomedicina ha investigado transportadores eficientes para la entrega de fármacos que podrían incrementar el efecto terapéutico. Por tal motivo, en este trabajo se evaluó el efecto del ácido alfa lipoico (ALA) tanto libre como liberado de nanopartículas (NPs) híbridas de ácido poli (láctico-co-glicólico) (PLGA) y L-alfa-fosfatidilcolina de soya (HSPC) en un modelo in vitro de HSC humanas provenientes de una persona diagnosticada con MASH (HHSC-N). Las NPs híbridas con ALA y recubiertas con HSPC (NPL-ALA) se sintetizaron mediante nanoprecipitación, tienen un tamaño de 100 ± 15 nm por TEM y son citocompatibles a una concentración de hasta 1 mg/mL. Las NPL 1 mg/mL con 0.1 mg/mL de ALA y ALA 0.1 mg/mL libre fueron incubadas con HHSC-N por 48 h y comparadas con células sin tratamiento. Las NPL-ALA fueron capaces de disminuir la expresión de genes profibróticos: receptor del factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGFR), factor de crecimiento transformante β (TGFβ) e inhibidor tisular de metaloproteinasas 1 (TIMP1) en un 55, 26 y 38 %, respectivamente. Por otro lado ALA libre no tuvo una modulación TGFβ y TIMP1, mientras que en PDGFR aumento en un 33 % con respecto al control. Estos resultados muestran el potencial de las NPL-ALA como potencial tratamiento, ya que nuestros hallazgos son importantes al utilizar células provenientes de una persona diagnosticada con MASH, lo que nos acerca más a la aplicación preclínica para el desarrollo de potenciales fármacos.The spectrum of metabolic dysfunction associated with steatotic liver disease (MASDL) encompasses conditions ranging from lipid accumulation (steatosis) to its severest manifestation, metabolic dysfunction associated with steatohepatitis (MASH). The latter is typified by chronic inflammation and fibrosis, culminating in cirrhosis and hepatocellular carcinoma. Hepatic stellate cells (HSC) are the principal drivers of fibrosis progression during MASH, undergoing transdifferentiation into myofibroblasts and upregulating profibrotic gene expression. In Mexico, the prevalence of MASLD exceeds 40 %, mainly attributable to elevated rates of obesity and diabetes, constituting a significant national health concern. Despite the existence of various molecules with antifibrotic properties, many falter at preclinical stages due to challenges associated with drug delivery. Consequently, nanomedicine has explored efficient drug transporters to enhance therapeutic efficacy. Thus, this study sought to evaluate the impact of alpha lipoic acid (ALA), both in its free form and released from hybrid nanoparticles (NPs) composed of poly (lactic-co-glycolic acid) (PLGA) and soybean L-alpha-phosphatidylcholine (HSPC), in an in vitro model of human HSCs derived from a patient diagnosed with MASH (HHSC-N). The ALA-loaded hybrid NPs (NPL-ALA) were synthesized via nanoprecipitation, coated with HSPC, exhibited a size of 100 ± 15 nm as determined by TEM, and demonstrated cytocompatibility at concentrations up to 1 mg/mL. HHSC-N cells were treated with 1 mg/mL NPLs containing 0.1 mg/mL ALA and 0.1 mg/mL free ALA or left untreated for 48 hours. Subsequently, the expression of profibrotic genes, including platelet-derived growth factor receptor (PDGFR), transforming growth factor β (TGFβ), and tissue inhibitor of metalloproteinases 1 (TIMP1), was assessed. NPL-ALA treatment significantly reduced the expression of PDGFR, TGFβ, and TIMP1 by 55 %, 26 %, and 38 %, respectively, compared to untreated cells. Conversely, free ALA did not modulate TGFβ and TIMP1 expression, while PDGFR expression increased by 33 % relative to the control. These findings underscore the potential of NPL-ALA as a promising therapeutic intervention, particularly noteworthy given the utilization of cells derived from individuals diagnosed with MASH, thereby advancing us closer to preclinical application for developing novel pharmaceutical agents
Floculación de materia orgánica de ríos cuando se mezcla con agua de mar: Metodología e implicaciones ecológicas
No full textAs a result of nutrient inputs from continents to estuaries and coastal oceans, more frequent and intense phytoplankton blooms in these systems are well-known causes for oxygen depletion (<2 mg L-1) in the bottom of these aquatic environments (hypoxia or “dead zones”). Moreover, particulate organic matter (POM) is also formed abiotically in estuarine mixing by flocculation and/or sorption of riverine dissolved organic matter (DOM), induced by the increase in cations. Flocculation has been observed in estuaries and laboratory simulations when mixing river water with seawater, but other works have found a conservative behavior of the organic matter. These inconsistencies are possibly explained by the chemical composition of riverine DOM, and the control by environmental variables (e.g. cations concentration). Microbiological activity could be accelerated as biofilm in the flocculated particles and thus contribute in the depletion of dissolved oxygen concentrations in estuaries and coastal waters. The sinking POM could increase the substrate concentration available for aerobic respiration in benthic ecosystems and thus contribute to the formation of “dead zones”. The purpose of this work was to document conditions that affect the mixing behavior of organic matter (and methods to study it) and evaluate their relation with ecological processes and their contribution to biogeochemical cycles. Laboratory experiments were conducted by mixing seawater with freshwater from different sites (Baja California, California, Texas, and Louisiana). For most experiments, the end members were prefiltered before being mixed in different ratios. Mixed water and end members from experiments were later filtered and were all analyzed for particulate organic carbon and nitrogen (POC and PON). Samples from Texas were also analyzed for stable isotopes (δ13C-POC and δ15N-PON), and total hydrolyzable amino acids (THAA). Filtrates of these samples were also analyzed for dissolved organic carbon and nitrogen (DOC and DON), dissolved inorganic nitrogen (DIN) and dissolved hydrolyzable amino acids (DHAA). Most samples showed conservative behavior and only some experiments resulted in the flocculation of DOM to form POM. The occurrence of flocculation was correlated with higher rainfall in the drainage basins of the freshwater bodies (rivers, streams, and reservoirs). In some cases, this pattern was attributed to the transport of terrestrial organic matter, and in other experiments to a ...Como resultado de los aportes de nutrientes de los continentes a los estuarios y aguas costeras, florecimientos de fitoplancton son causas bien conocidas de agotamiento de oxígeno (<2 mg L-1) en el fondo de estos ambientes acuáticos (hipoxia o “zonas muertas”). Además, la materia orgánica particulada (POM) también se forma abióticamente en la mezcla estuarina por floculación y/o adsorción de materia orgánica disuelta (DOM) de ríos, inducida por el incremento de cationes. Se ha observado floculación en estuarios y en simulaciones de laboratorio al mezclar agua de río con agua de mar, pero otros trabajos han encontrado un comportamiento conservativo de la materia orgánica. Estas inconsistencias posiblemente se expliquen por la composición química de DOM de los ríos, y sean controladas por variables ambientales (ej. concentración de cationes). La actividad microbiológica podría acelerarse como biopelícula en las partículas floculadas y así contribuir en agotar las concentraciones de oxígeno disuelto en estuarios y aguas costeras. El POM que se hunde podría incrementar la concentración de sustrato disponible para la respiración aeróbica en los ecosistemas bentónicos y así contribuir a la formación de “zonas muertas”. El propósito de este trabajo fue documentar procesos que afectan el comportamiento de mezcla de materia orgánica (y métodos para estudiarla) y evaluar su relación con procesos ecológicos y su contribución a los ciclos biogeoquímicos. Se realizaron experimentos de laboratorio mezclando agua de mar con agua dulce de diferentes sitios (Baja California, California, Texas y Luisiana). Para la mayoría de los experimentos, los “end members” fueron prefiltrados antes de mezclarlos en diferentes proporciones. El agua mezclada y los miembros terminales de los experimentos se filtraron y fueron todos analizados para partículas orgánicas de carbono y nitrógeno (POC y PON). Las muestras de Texas se analizaron además para isótopos estables (δ13C-POC y δ15N-PON) y aminoácidos hidrolizables totales (THAA). Los filtratos de estas muestras también se analizaron para carbono y nitrógeno orgánicos disueltos (DOC y DON), nitrógeno inorgánico disuelto (DIN) y aminoácidos hidrolizables disueltos (DHAA). La mayoría de las muestras mostraron un comportamiento conservativo y sólo algunos experimentos dieron como resultado la floculación de DOM para formar POM. La ocurrencia de floculación se correlacionó con una mayor precipitación en las cuencas de drenaje de los ..
Thermal and structural analysis of the Wagner Basin, Gulf of California from systematic heat flow measurements and 2D multichannel seismic reflection
No full textLa cuenca Wagner, ubicada en el extremo norte del Golfo de California, alberga un gran reservorio con potencial geotérmico documentado en recientes estudios de flujo de calor. Aunque estos estudios demuestran que hay generación de calor por encima del valor promedio de una corteza oceánica en la cuenca de Wagner, no está claro cuál podría ser el origen de la fuente de calor a profundidad. Para comprender mejor la estructura térmica y geodinámica en el norte del Golfo de California, se llevó a cabo la adquisición de cuatro perfiles de reflexión sísmica multicanal 2D y dos perfiles sistemáticos de flujo de calor en la cuenca Wagner. Los perfiles de flujo de calor tuvieron una longitud de ∼12 y ∼9 km, casi perpendiculares entre sí, con un espaciado de medición nominal de ∼1 km y fueron adquiridos sobre dos de los cuatro transectos de los perfiles de sísmica de reflexión. Los dos perfiles sísmicos restantes tuvieron una longitud de ∼34 y ∼40 km y se adquirieron con una orientación aproximada SOO-NEE. Para la obtención de las imágenes sísmicas, se utilizó un flujo de trabajo de procesamiento sísmico convencional. Para las mediciones de flujo de calor, se estimaron correcciones para perturbaciones ambientales debidas a sedimentación y cambios en la temperatura del agua del fondo. Los resultados de las mediciones corregidas de flujo de calor revelan una alta variabilidad en los valores registrados, oscilando entre 295±42 mW/m2 y 10894±114 mW/m2. La interpretación de estos datos sugiere que el flujo de calor elevado en el centro de los perfiles se debe principalmente a la advección de fluidos calientes a través de la zona de falla Wagner. Por otro lado, las áreas con flujo de calor más bajo y estable indican una transferencia de calor por conducción, lo cual es típico en regiones con menor actividad de fallas. Con base en estas interpretaciones, se propuso un modelo geológico conceptual simplificado del sistema hidrotermal para la cuenca Wagner el cual sugiere que el ascenso de fluidos parece ser el resultado de una pluma térmica aislada a profundidad, que se eleva desde la base del paquete sedimentario producto del calentamiento basal de un zócalo gabróico y que es canalizada a través del sistema de fallas y fracturas permeables.The Wagner Basin, located at the northern end of the Gulf of California, hosts a large reservoir with geothermal potential, documented in recent heat flow studies. Although these studies show evidence of heat generation above the average value of an oceanic crust in the Wagner Basin, the origin of the heat source at depth is still being determined. To better understand the thermal and geodynamic structure in the northern Gulf of California, four 2D multichannel seismic reflection profiles and two systematic heat flow profiles were acquired in the Wagner Basin. The heat flow profiles were ∼12 and ∼9 km long, nearly perpendicular to each other, with a nominal measurement spacing of ∼1 km, and were acquired over two of the four transects of the reflection seismic profiles. The remaining two seismic profiles were ∼34 and ∼40 km long and were acquired with an approximate SOO-NEE orientation. To obtain seismic images, a conventional seismic processing workflow was used. For heat flow measurements, corrections for environmental disturbances due to sedimentation and changes in bottom water temperature were estimated. The corrected heat flow measurements reveal high variability in the recorded values, ranging between 295±42 mW/m2 and 10894±114 mW/m2. Interpretation of these data suggests that the elevated heat flow in the center of the profiles is primarily due to the advection of hot fluids across the Wagner fault zone. On the other hand, areas with lower and more stable heat flow indicate conductive heat transfer, which is typical in regions with lower fault activity. Based on these interpretations, a simplified conceptual geological model of the hydrothermal system for the Wagner Basin was proposed, suggesting that fluid ascent is the result of an isolated thermal plume at depth rising from the base of the product sedimentary package of the basal heating of a gabbroic basement and that is channeled through the system of faults and permeable fractures