Repositorio de tesis - Universidad Autónoma de Chihuahua
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BIOINFORMÁTICA INTEGRATIVA PARA LA IDENTIFICACIÓN DE GENES DE IMPORTANCIA REPRODUCTIVA EN BOVINOS
Una característica de importancia económica en bovinos productores de leche es la tasa de preñez de las hijas (DPR). Sin embargo, seleccionar animales sobresalientes mediante métodos convencionales no ha generado los resultados esperados, debido a su compleja arquitectura genética, herencia poligénica y baja heredabilidad. Por lo que se requieren estrategias que identifiquen la variabilidad genética que subyace este rasgo. El objetivo de este trabajo fue emplear el método de redes neuronales para priorizar genes candidatos para DPR haciendo uso de bases de datos que contienen información biológica de bovinos. Se generaron 122 variables después de compilar información de Ensembl, AnimalQTLdb, STRING, OMIA y KEGG. Tras el filtrado de la información se construyó un modelo de red neuronal con 10 variables, 120 neuronas y un valor de decaimiento 0.1. El análisis se realizó en el software R y la librería caret. El entrenamiento de la red se realizó mediante validación cruzada obteniendo una exactitud de predicción del 83 %. La red neuronal se utilizó para priorizar genes en 4 QTLs para DPR en los cromosomas 15, 18 y 25 reportados en AnimalQTLdb. Considerando un valor P de 0.95 se priorizaron 29 genes de los 387 localizados en los QTLs mencionados, seis de ellos (KLC3, ERCC2, GIPR, SIX5, DMPK y DMWD) se han relacionado a caracteres reproductivos en modelos de estudio como ratón y humano, y uno FOSB se ha asociado con DPR en bovinos. La priorización de genes mediante redes neuronales resultó eficaz para el estudio de QTLs en bovinos
TOWARDS NEW REPRESENTATIONS OF DOCUMENTS FOR AUTHOR PROFILING IN DIGITAL TEXTS
El perfilado de autores (AP por sus siglas en ingles) trata de la predicción de características personales de los autores detrás de un texto. Para que un algoritmo computacional pueda comprender las “palabras” que un humano usa, estas deben ser representadas por medio de entidades numéricas, tales como vectores en un espacio n-dimensional. Un método novedoso para lograr esto son los conocidos vectores de palabras o word embeddings (WE), los cuales pueden ser comprendidos como vectores altamente densos los cuales codifican el significado de las palabras. Se pueden incluso producir “embeddings” a nivel documento en vez de solamente para palabras. Teóricamente estos vectores de documentos pueden ser incluso mas densos y comúnmente se les conoce como Document Embeddings (DE por sus siglas en ingles). En el primer método propuesto en esta tesis se introdujo una nueva medida para valorar la importancia de las palabras, al cual se le llamó valor de relevancia del tópico (relevance topic value, rtv). Así mismo, se implemento un enfoque que utiliza programación genética (GP por sus siglas en ingles) para “evolucionar” esquemas de pesado que mezclen esta y otras estadísticas de valoración de importancia de términos. En la segunda parte de esta disertación doctoral se introdujo un modelo neuronal novedoso basado en redes neuronales profundas (DNN por sus siglas en ingles). Esta nueva arquitectura propuesta se inspira en redes Wide & Deep y en el mecanismo de atención del modelo denominado Transformer. Esta nueva propuesta fue bautizada como el “Profiler” o el Wide & Deep Transformer (WD-T). Ambas estrategias se evaluaron en datasets de siete competencias internacionales en AP para los años 2013 al 2019. En resumen, en esta tesis se presentan dos enfoques para abordar el problema de AP, ambas estrategias obtuvieron resultados que incluso se pueden considerar estado del arte, por lo que se logro demostrar las hipótesis que dieron lugar a ambas propuestas, contribuyendo así al avance científico en el área de AP/NLP
DETERMINACIÓN DE PATÓGENOS E INDICADORES MICROBIOLÓGICOS DE CONTAMINACIÓN DE MANGLARES CON DIFERENTES GRADOS DE PERTURBACIÓN
Los manglares son ecosistemas costeros con gran biodiversidad y desempeñan un papel ecológico importante. Debido a la rápida industrialización y la descarga de aguas residuales, los manglares reciben diversos contaminantes, generando un impacto directo en la salud de plantas, animales y humanos. Por lo tanto, el objetivo del trabajo es evaluar la presencia de microorganismos patógenos e indicadores en manglares árido-tropicales prioritarios de Baja California Sur con diferente estado de perturbación. Se tomaron muestras de sedimento a diferentes profundidades para el aislamiento de bacterias patógenas como Salmonella sp., Vibrio sp., y Aeromonas sp. Asimismo, se realizó el conteo de bacterias indicadoras de calidad a través del método de filtración por membrana. Conforme los resultados obtenidos, se observaron diferencias estadísticamente significativas en el conteo de microorganismos indicadores, entre los manglares y dentro de cada manglar, en los distintos sitios analizados. El Manglar Aeropuerto de La Paz fue el que obtuvo una mayor presencia de bacterias indicadoras de calidad aún a mayor profundidad (2.69±0.39 UFC/g), por otro lado, el manglar Bahía Magdalena (2.15±0.97 UFC/g) y El Mogote (1.46±0.65 UFC/g) obtuvieron un mayor recuento de bacterias indicadoras en los sitios conservados a una menor profundidad. En el caso del aislamiento de bacterias patógenas se encontró la presencia de Vibrio sp. y Aeromonas sp. en cada uno de los manglares, pero no se obtuvieron cultivos de Salmonella sp. Los resultados indican que los manglares muestreados se encuentran afectados debido a que las deficientes prácticas en tratamientos de efluentes industriales y la mala disposición de residuos urbanos de comunidades aledañas, causando la presencia de microorganismos que presentan un riesgo para la salud humana y el ecosistema
PÉRIODO LIBRE DE HELADAS PARA EL OESTE DEL ESTADO DE CHIHUAHUA
El siguiente trabajo se realizó para la región centro-oeste del estado de Chihuahua con el objetivo de conocer la probabilidad de heladas tempranas, tardías, período libre de heladas y su relación con los cultivos más importantes de la región. Se analizaron datos de 12 estaciones meteorológicas en un período de 2000-2018 y mediante el valor estadístico de Z estandarizado se estimó la probabilidad de helada, tomando en cuenta un valor de umbral de – 2°C para heladas tardías y 0°C para tempranas. Los datos obtenidos se cartografiaron mediante el interpolador de ponderación de distancia inversa (IDW). Los resultados indican que el período de heladas comienza en octubre y termina en la última semana de abril. En cuanto a su distribución espacial y su efecto en los cultivos, las semanas más riesgosas para afectar a las principales variedades de manzana como Golden y Red se encuentran entre la última semana de marzo y la primera de abril (probabilidad de 60-70%), afectando a toda el área de estudio. Mientras que, en tempranas, el cultivo más vulnerable es el frijol cuando su cosecha se retarda hasta el mes de octubre. En período libre de heladas, Casa Blanca, Guerrero es la estación que presenta mayor número de días sin heladas (162 días) y zonas doradas, Cuauhtémoc más días con helada (190 días). Se asoció la probabilidad de heladas tardías con sitios geográficos para período de floración en frutales caducifolios y tempranas para el período de madurez fisiológica de cultivos anuales
“EVOLUCIÓN ESPACIAL Y TEMPORAL DE LA PRESENCIA DE NITRATOS EN EL ACUÍFERO MEOQUI-DELICIAS, CHIHUAHUA”
El acuífero Meoqui-Delicias localizado en la porción centro-sur del estado de Chihuahua, ha presentado concentraciones por encima del límite máximo permisible para agua potable por la Mod. NOM-127 en ciertos elementos como flúor, nitratos e incluso arsénico. De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud la presencia de nitratos y nitritos en el agua se ha asociado con enfermedades. Debido a las propiedades físicas de los nitratos éstos no pueden olerse o ser detectados por su sabor; además de ser contaminantes móviles en el agua subterránea. La presencia de los nitratos en aguas subterráneas se asocia con infiltraciones procedentes de fuentes puntuales o dispersas de contaminación por lixivación de compuestos nitrogenados. La zona con mayor vulnerabilidad a la contaminación en superficie correspondiente al distrito de riego DR-005. Para realizar este estudio se tomaron 63 muestras de agua potable, abarcando las localidades en las cuales se contaba con antecedente de concentración de nitratos mayores a 10 mg/l de N-NO3-. Con base a los resultados obtenidos las muestras se clasificaron en cinco categorías en función de la tendencia que ha tenido la concentración de nitrato con respecto al tiempo en cada localidad. Se encontró que aproximadamente una tercera parte de los pozos analizados presentaron un incremento leve o significativo en dicho parámetro. En cuanto a la evolución espacial, se observó la persistencia del problema de contaminación particularmente en la porción central del municipio de Delicias y norte de Saucillo, coincidentes con la ubicación de gran cantidad de establos de ganado lechero del área
ESTUDIO IN-SILICO SOBRE LA INTERACCIÓN DE LA QUERCETINA Y SUS DERIVADOS METABÓLICOS CON LA MALTASA GLUCOAMILASA INTESTINAL DE HUMANO (MGAM)
La Diabetes Mellitus tipo 2 (DM2) es un trastorno metabólico caracterizado por la deficiencia y resistencia de insulina. El control de la hiperglucemia postprandial es uno de los principales objetivos del tratamiento de la DM2. Existen estudios que sugieren que la ingesta de polifenoles tiene el potencial de reducir los niveles de glucosa en sangre. Se ha reportado que la quercetina y algunos de sus metabolitos como la rutina y el quercitrin inhiben la actividad de la α-glucosidasa intestinal in vitro, por tanto, poseen un potencial antidiabético actuando de manera similar que el fármaco acarbosa. Con base en tales resultados, se genera la hipótesis de que el flavonol quercetina y sus metabolitos pueden presentar una inhibición competitiva sobre la enzima α-glucosidasa (maltasa glucoamilasa, MGAM). Estos podrían funcionar como una nueva alternativa de tratamiento para la DM2. Siendo entonces de gran importancia, el estudio teórico de las interacciones moleculares entre ambos compuestos y cuyos resultados permitirán un análisis detallado del posible mecanismo de acción de estos compuestos como tratamiento alternativo. Este trabajo reporta un estudio del modelado molecular y la caracterización computacional del fármaco acarbosa, el flavonol quercetina y sus metabolitos. Mediante la dureza química (η), que es una propiedad global del sistema, se definió que la quercetina tiene mayor facilidad de modificar su configuración electrónica en presencia del sitio activo de la MGAM. Una vez analizados los ligandos a un nivel químico-cuántico, se llevó a cabo el acoplamiento molecular de la acarbosa, la quercetina y sus metabolitos con la MGAM. Obteniendo resultados como: puentes de hidrógeno, interacciones π-π y energías de enlace, donde la rutina mostró un bajo valor de energía de enlace en el acoplamiento con la MGAM.
En conclusión, los metabolitos más cercanos a la estructura original de la quercetina son los que tuvieron la mayor afinidad e interacción con el sitio activo de la MGAM humana. Lo que indica que los metabolitos más degradados o alejados de la estructura original de la quercetina tienen baja posibilidad de funcionar como inhibidores de la MGAM
CAMBIOS EN LAS PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS Y EN LA CRISTALIZACIÓN DE LA LACTOSA POR LA PRESENCIA DE BIOMOLÉCULAS.
La recuperación tradicional de lactosa a partir de suero de queso es un proceso largo, costoso y genera una lactosa de baja calidad, por lo que en fechas recientes se han buscado alternativas para mejorar la obtención de este carbohidrato. En diversos estudios se reporta que biomoléculas como las carrageninas y las proteínas del suero pueden influir en la cristalización de la lactosa. Por una parte, la presencia de carragenina en el proceso de cristalización de la lactosa incrementa la velocidad de cristalización y reduce el tamaño de los cristales. Sin embargo, aún no es concluyente si estos efectos se deben a que promueve cambios en la mutarrotación, solubilidad y sobresaturación de la lactosa. Por otra parte, las proteínas del suero reducen la pureza de los cristales de lactosa, por lo que se buscan alternativas para su control. El objetivo de este trabajo fue evaluar como la presencia de carragenina modifica propiedades fisicoquímicas de la lactosa en solución como la solubilidad, mutarrotación y la supersaturación. Además, se estudió como la presencia de flavonoides y proteínas del suero afectan el proceso de cristalización de lactosa e induce la formación de co- cristales de lactosa-proteína-flavonoides. Lo anterior debido a que los flavonoides pueden interactuar tanto con la lactosa como con las proteínas, generando así un ingrediente funcional. La presencia de carrageninas modificó tanto el tiempo para alcanzar el equilibrio de mutarrotación como la proporción de isómeros β / α en el equilibrio de mutarrotación. Asimismo, disminuyeron la solubilidad de la lactosa y redujeron el ancho de la zona metaestable (MZW). Por otro lado, la incorporación de flavonoides en co- cristales de lactosa-proteína depende de la naturaleza hidrofílica de los flavonoides. La epigalocatequina-3-galato (EGCG) que es de naturaleza hidrofílica se incorporó en la red cristalina de lactosa y evitó la inclusión de proteínas de suero en los cristales. Por el contrario, el flavonoide rutina de naturaleza más hidrofóbica que la EGCG interactuó con las proteínas del suero y la lactosa, lo que llevó a la formación de co- cristales que contienen lactosa, proteína y una gran concentración de rutina
MAPA DE RIESGO POR LA DOSIS PROVENIENTES DE LA RADIOACTIVIDAD GAMA NATURAL EN LA CIUDAD DE CHIHUAHUA, MÉXICO.
The most common building materials show concentrations of natural radionuclides, they derive from rocks and soils which can contain radioactive elements from 238U and 232Th decay series, as well as 40K. These natural radionuclides can produce environmental risks that may cause health damages; consequently, this issue can produce economic costs for society in areas where it occurs. The objective of the research was to evaluate the spatial distribution of indoor gamma dose rates produced by building materials in dwellings of the city of Chihuahua; furthermore, to develop a risk map for natural gamma radioactivity, the values of natural gamma radioactivity from the soil were added. Likewise, this study was assessed the annual effective dose and the lifetime cancer risks for the inhabitants of this city. Similarly, the relationship between natural gamma radioactivity and deaths from leukemia was analyzed using a spatial distribution analysis. The gamma radioactivity exposure was measured in 97 dwellings of Chihuahua city. These measurements were recorded with Geiger equipment, at three distances from the dwelling wall: 1 cm, 50 cm, and in the middle of the room. Gamma radiation exposure did not show significate differences when it is measured by zones and distances from walls. The natural gamma exposure showed a positive correlation with wall thickness and room size. Results indicated that the annual effective dose rate of the inhabitants of Chihuahua City is on average 1.18 mSv/y, resulting in a lifetime cancer risk of 0.0043. Although the annual effective dose values are higher than those established by international regulations, there is no evidence to correlate leukemia deaths with indoor gamma dose rate. Finally, the higher risk due to natural gamma radioactivity was identified in the center and southeast of Chihuahua city
EVALUACIÓN DE LA ACUMULACIÓN DE AZOLVES EN EMBALSES UBICADOS EN LA RH-24, BRAVO-CONCHOS.
La cuenca del Río Bravo se ubica en una zona árida donde la sedimentación tiene mayor impacto, en esta, se encuentran una serie de embalses que, en los últimos años, se han visto afectados por la sedimentación, ocasionando la pérdida de su capacidad útil. Este estudio analiza la acumulación de sedimentos en sus vasos de almacenamiento a partir de información batimétrica disponible y aplicación de métodos empíricos, considerando si sus cuencas son de cabecera, intermedias o de emisión.
La tasa de aporte de sedimentos promedio para cuencas de cabecera en la RH 24 es de 211.97 m3/km2-año, considerablemente mayor que el valor teórico para esta zona. En cuencas intermedias, la tasa promedio es de 35.69 m3/km2-año.
Los cambios de uso de suelo en la zona de estudio impactaron directamente en el aumento de las tasas de aporte de sedimentos, por esto, las mejores maneras de disminuirlas son prácticas adecuadas de control de suelos y mitigación de la deforestación.
En cuencas de cabecera los métodos empíricos presentan discrepancias con la producción de sedimentos real ya que no están calibrados para zonas áridas, estos métodos no consideran la existencia de estructuras aguas arriba por lo que no pueden aplicarse en cuencas intermedias.
Dimensionada la problemática que tienen los embalses a causa de la sedimentación en la RH 24, resulta necesario implementar acciones de manejo de cuencas y la generación de políticas públicas para la regulación de sedimentos, considerándola como un aspecto fundamental dentro de la gestión de los recursos hídricos
EFECTO DE LA ALARMONA PPGPP EN LA EXPRESIÓN DE FACTORES DE VIRULENCIA DE ESCHERICHIA COLI ENTEROTOXIGÉNICA
Escherichia coli enterotoxigénica (ETEC) es un patógeno bacteriano que se asocia con frecuencia con enfermedades diarreicas las cuales son una causa importante de mortalidad y morbilidad en todo el mundo. ETEC produce diferentes factores de colonización (CFAs), las cuales se encargan de la adhesión de la bacteria a las células del intestino delgado y también produce dos enterotoxinas (LT y ST). Para llevar a cabo la infección, ETEC debe adherirse al epitelio del intestino delgado por medio de sus CFAs. Una vez que ETEC se adhiere a estas células la infección se da por medio de las enterotoxinas, las cuales son liberadas al interior de las células y desencadenan la salida de agua y electrolitos al lumen intestinal provocando una diarrea acuosa. La infección causada por ETEC se presenta en su mayoría en niños menores de cinco años y en turistas que viajan a otros países que no poseen la misma sanidad que su país de origen, en la llamada enfermedad del viajero. Las bacterias producen pentafosfato y tetrafosfato de guanosina, denominados colectivamente (p)ppGpp, en respuesta a una variedad de tensiones ambientales. La sintetasa RelA es la encargada de producir alarmonas junto con SpoT, aunque esta última en menor medida. Se construyó una mutante isogénica en las cepas ETEC E9034A y ETEC H10407 mediante la sustitución del gen relA por un gen de resistencia a kanamicina. Se midió la expresión de los genes que codifican para las toxinas (eltA y sta3), para las subunidades principales de pilina (cstH y lngA) y para la chaperona de la fimbria CS1 (cfaA) usando RT-PCR en tiempo real en las cepas silvestre y mutante relA de ETEC E9034A y ETEC H10407. La expresión de los genes eltA, sta3, cstH, lngA y cfaA disminuyó significativamente en la cepa mutante relA en comparación con la cepa silvestre en ambas cepas; sin embargo, se observó una mayor disminución en la cepa E9034A. Estos resultados indican que la proteína RelA regula positivamente la expresión de ambas enterotoxinas y de los genes involucrados en la producción de fimbrias en las dos cepas de ETEC estudiadas