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El polinomio corchete en 4-trenzas
Get PDFTesis (Maestría en Control y Sistemas Dinámicos)"Un n-ovillo es una pareja (B3;T) donde B3 es la bola unitaria en R3 y T es un conjunto de n arcos propiamente encajados en B3. Un n-ovillo es llamado racional si, incluso moviendo B3, puede ser deformado en un n-ovillo que posee una proyección en donde sus cuerdas no tienen ningun cruce. Las n-trenzas son un subconjunto de los n-ovillos racionales. El polinomio corchete de Kauffman es un invariante bajo isotopia regular que ha sido usado para obtener una clasificacion de las 3-trenzas y de los 2-ovillos racionales, note que las 2-trenzas son un caso particular de los 2-ovillos racionales. En el caso de los 3-ovillos, el polinomio corchete de Kauffman es una funcion que, dado un 3-ovillo, le asigna cinco polinomios obtenidos de aplicar las relaciones del corchete al ovillo que corresponden a la descomposicion del algebra de los diagramas con una base de cinco 3-ovillos. Por otro lado, para el caso de los 4-ovillos, hay catorce polinomios, en lugar de cinco como en el caso de 3-ovillos, asociados a la base correspondiente de catorce 4-ovillos. En esta tesis se generaliza, de manera parcial, la clasificacion de 3-trenzas al caso de las 4-trenzas. Mas aun dada una 4-trenza se le asocia una matriz, que es un invariante de la 4-trenza, y esta asignacion tiene la propiedad de ser un homomorfismo entre las 4-trenzas y las matrices. Con este invariante se hizo la clasificacion de algunas familias de 4-trenzas.""An n-tangle is a pair (B3;T), where B3 is the 3-ball and T is a set of n disjoint properly embedded arcs in B3. An n-tangle is called rational if, by even moving B3 , it can be deformed into an n-tangle which possesses a projection with no crossings. n-Braids are a subset of rational n-tangles. The Kauffman bracket polynomial is an invariant under regular isotopy which has been used to obtain a classification of the 3-braids and rational 2-tangles, note that 2-braids are a particular case of rational 2-tangles. In the 3-tangle case, the Kauffman bracket polynomial is a function which, given a 3-tangle, assigns to it five polynomials obtained by applying the bracket relations to the tangle and corresponding to the algebra decomposition of the diagram with certain base of five 3-tangles. On the other hand, for the 4-tangle case there are fourteen polynomials, instead of five as in the 3-tangle case, associated to the corresponding base of fourteen 4-tangles. In this thesis we partially generalize the classification of 3-braids to 4-braids. Moreover, given a 4-braid a matrix, which is an invariant of the 4-braid, is associated to it and this assignation is a homomorphism between 4-braids and matrices. By using this invariant some 4-braids families are classified.
Generación y caracterización de cepas mutantes en BAT1,GDH1 Y ALT1 en Saccharomyces kluyveri: un modelo para el análisis de la divergencia funcional de genes duplicados.
Get PDFTesis (Maestría en Ciencias en Biología Molecular)"En Saccharomyces cerevisiae, BAT1 y BAT2, GDH1 Y GDH3, ALT1 Y ALT2 son genes duplicados que se originaron como resultado del evento de duplicación ancestral del genoma completo (WGD por sus siglas en ingles). En este estudio usamos a Saccharomyces Kluyveri como organismo modelo de una levadura "ancestral"para estudiar el destino evolutivo de los genes duplicados en S. cerevisiae. Nos centramos en genes que codifican enzimas que participan en los nodos de la glucólisis que comunican la biosintesis y el catabolismo de los aminoácidos. Los genes BAT1 y BAT2 codifican para la trasaminasas de aminoácidos de cadena ramificada como valina, isoleucina (VIL), y catalizan la sintesis de glutamato a partir de amonio y α-cetoglutarato y los genes ALT1 Y ALT2 estan involucrados en la biosintesis y catabolismo de alanina. En este trabajo, se estadarizó un método para la trasformación de S. Kluyveri para generar las cepas mutantes bat1A, gdh1A y alt1a, y se determinó la velocidad de crecimeinto de estas mutantes en distintas fuentes de nitrogeno. Nuestros resultados muestrann que la proteina codificada por BAT1 en S. Kluyveri participa tanto en la síntesis como el catabolismo de aminoácidos de cadena ramificada.""In Saccharomyces cerevisiae, BAT1 and BAT2, GDH1 and GDH3, ALT1 and ALT2 are duplicated genes that originated as a result of the ancestral whole genome duplication event (WGD). In this study, we use Saccharomyces kluyveri as a model of “ancestral” yeast to study the evolutionary fate of duplicated genes in S. cerevisiae. We focused on genes encoding enzymes involved in glycolysis nodes that communicate biosynthesis and catabolism of amino acids. BAT1 and BAT2 genes encode for transaminases of branched chain amino acids like valine, isoleucine and leucine (VIL), and catalyze the biosynthesis and catabolism of these amino acids. GDH1 and GDH3 encode enzymes that catalyze the synthesis of glutamate from ammonium and alpha-ketoglutarate. Finally, the ALT1 and ALT2 genes encode enzymes that are involved in the biosynthesis and catabolism of alanine. In this work, we standardized a transformation protocol for S. kluyveri that was used to generate the mutant strains bat1, gdh1 and alt1 We calculated the specific growth rate for these mutants when grown under different nitrogen sources. Our results show that the protein encoded by BAT1 is involved in the synthesis and catabolism of branched chain amino acids. On the other hand, gdh1A strain is not a glutamate auxotroph; however, its growth rate decreases in all the conditions tested.
A bounded positive nonlinear PI controller for double-pipe heat exchangers
Get PDF"In this work, temperature regulation of double-pipe heat exchangers is considered. The positive (unidirectional) and bounded features of the flow rate input variable are taken into account in the analysis. As a result, a bounded positive PI-type control scheme, which achieves the regulation objective avoiding input saturation, is proposed. It turns out to be a simple algorithm that does not need to feed back the whole state vector, that does not depend on the exact value of the system parameters, and whose stabilization character is global in the closed-loop system state-space domain. Moreover, it may be applied to both flow configuration cases, i.e., countercurrent and parallel-flow heat exchangers. The analytical developments are corroborated through experimental and simulation results.
The Opuntia streptacantha OpsHSP18 gene confers salt and osmotic stress tolerance in Arabidopsis thaliana
Get PDF"Abiotic stress limits seed germination, plant growth, flowering and fruit quality, causing economic decrease. Small Heat Shock Proteins (sHSPs) are chaperons with roles in stress tolerance. Herein, we report the functional characterization of a cytosolic class CI sHSP (OpsHSP18) from Opuntia streptacantha during seed germination in Arabidopsis thaliana transgenic lines subjected to different stress and hormone treatments. The over-expression of the OpsHSP18 gene in A. thaliana increased the seed germination rate under salt (NaCl) and osmotic (glucose and mannitol) stress, and in ABA treatments, compared with WT. On the other hand, the over-expression of the OpsHSP18 gene enhanced tolerance to salt (150 mM NaCl) and osmotic (274 mM mannitol) stress in Arabidopsis seedlings treated during 14 and 21 days, respectively. These plants showed increased survival rates (52.00 and 73.33%, respectively) with respect to the WT (18.75 and 53.75%, respectively). Thus, our results show that OpsHSP18 gene might have an important role in abiotic stress tolerance, in particular in seed germination and survival rate of Arabidopsis plants under unfavorable conditions.
Caracterización de cepas de Candida glabrata que expresan simultáneamente los genes a1 y alfa2 ó a1 y alfa3.
Get PDFTesis (Maestría en Ciencias en Biología Molecular)"Candida glabrata es un hongo asexual, patógeno de humanos que tiene una relación filogenética cercana con Saccharomyces cerevisiae, un hongo sexual, no patógeno que a otros hongos de su mismo género. C. glabrata contiene tres loci de apareamiento llamados MTL. El locus MTL1 (que puede contener información tipo a o alfa) y el locus MTL2 (con información tipo a) son transcripcionalmente activos mientras que MTL3 (con información tipo alfa), presenta un silenciamiento incompleto. En el laboratorio encontramos que el gen alfa2 presente en el locus MTL3 (denominado alfa3) es una variante más larga del gen alfa2 que se encuentra en el locus MTL1. En células de S. cerevisiae que expresan simultáneamente información a y alfa, las proteínas a1 y alfa2 forman un heterodímero que reprime varios genes del ciclo sexual y de respuesta a estrés osmótico. En C. glabrata podría formarse un heterodímero en cepas que contienen información a en MTL1 y alfa en MTL3. En este trabajo implementamos la técnica de complementación bimolecular para investigar si se forman los heterodímeros a1/alfa2 ó a1/alfa3. Construimos cepas que expresan simultáneamente los genes a1 y alfa2 o bien a1 y alfa3, y encontramos que estas crecen más lentamente en medio líquido con NaCl, que las cepas que solo expresan un tipo de información o ninguna. PALABRAS CLAVE: C. glabrata, loci MTL, complementación bimolecular por fluorescencia (BiFC).""Candida glabrata is an asexual human pathogen, closely related to Saccharomyces cerevisiae, a non-pathogenic sexual fungus. C. glabrata contains three mating type-like loci called MTL. MTL1 (which can contain information type a or alpha), and MTL2 (type a information) are transcriptionally active while MTL3 (type alpha information) is repressed by silencing although not completely. We have found that the alpha2 gene present at the MTL3 locus is a longer variant, called alpha3, of the alpha2 gene present at MTL1. In S. cerevisiae cells that express both types of information, the proteins a1 and alpha2 form a heterodimer that represses several mating genes and genes involved in the response to osmotic stress. In C. glabrata cells an analogous heterodimer could be formed in cells that contain a-type information in MTL1 and alpha-type information in MTL3. In this work we implemented the Bimolecular Fluorescence Complementation technique to determine whether the heterodimers a1-alfa2 or a1-alfa3 can be formed in C. glabrata. We also constructed strains that simultaneously express a1 and alfa2 or a1 and alfa3 genes and found that these strains grow more slowly in liquid media with NaCl than strains that contain only one type, or no mating information.
Estabilidad en el control de Diabetes Mellitus Tipo 1: subtitución de funciones ω-SPR.
Get PDF"Durante los últimos años, la Diabetes Mellitus tipo 1 ha sido una de las principales causas de muerte en el mundo, debido a que es una enfermedad incurable. Existen aportaciones científicas en el tratamiento de Diabetes Mellitus tipo 1, ya que se considera un problema de autorregulación de glucosa en la sangre. Para esta contribución, investigadores han estado desarrollando algoritmos de control para el cálculo de insulina a suministrar. Dichos controladores están diseñados para ciertas frecuencias, pero debido a las características de cada paciente y a la complejidad de la Diabetes Mellitus tipo 1, surge el interés de evaluar los controladores en un mayor rango de frecuencias. En el presente trabajo es mostrado un análisis bajo el contexto de funciones ω - SPR y ω -PR de las funciones de transferencia a lazo cerrado de ciertos controladores que han sido publicados. Los algoritmos de control están basados en la teoría de control H∞ . El objetivo general es encontrar, si existen, valores de frecuencia diferentes al intervalo de diseño para los controladores.""In recent years, Type 1 Diabetes Mellitus is one of the main cause of death in the world, indeed this is an incurable disease. There are scientific contributions in the treatment of type 1 diabetes mellitus, in context of Dynamical and Control systems. For this contribution, researchers have been developing control algorithms in order to compute the amount of insulin to be delivered. This is a contribution towards the artificial pancreas. Such controllers are designed for specific frequencies, but due to the characteristics of each patient and the complexity of the Type 1 Diabetes Mellitus, arising the interest to evaluate on a larger frequency interval. An analysis of previously designed controllers is shown in this work than under the context of ω - SPR y ω -PR functions of the transfer functions of the closed loop of previous controllers have been published. The control algorithms are based on H∞ control theory. The general aim is to find, different frequency values to design interval for the controllers, if they exist.
Identificación de un elemento en cis que coopera con la maquinaria del silenciamiento para regular la expresión del gen EPA1 de Candida glabrata
Get PDFTesis (Doctorado en Ciencias en Biología Molecular)"Candida glabrata es un importante patógeno oportunista que causa candidiasis sistémica y en mucosas. C. glabrata es capaz de adherirse a células epiteliales de mamífero. En la cepa BG2, la adherencia está mediada principalmente a través de la adhesina Epa1. El gen EPA1 pertenece a una familia compuesta de aproximadamente 23 parálogos que codifican potencialmente para adhesinas. Los genes EPA se encuentran localizados en regiones subteloméricas, lo que tiene como consecuencia una regulación negativa de la transcripción llamada silenciamiento subtelomerico similar al descrito en S. cerevisiae. En este estudio nos enfocamos en el estudio de la regulación de la transcripción del gen EPA1. Nuestros datos muestran que la expresión del gen EPA1 se regula negativamente por dos mecanismos distintos. La activación del gen EPA1 ocurre inmediatamente después de diluir las células de fase estacionaria en medio fresco, sin embargo la transcripción se reprime rápidamente, limitándose la expresión a la fase lag justo después de que salen de la fase estacionaria. La represión de la transcripción del gen EPA1 se lleva a cabo por el silenciamiento subtelomérico donde participan el Complejo Sir (Sir2, Sir3 y Sir4), Rap1, Rif1, y yKu70 y yKu80. Para la represión se requiere también un elemento negativo (EN) regulador que actúa en cis, localizado en la región intergénica 3´ entre EPA1 y EPA2 y su actividad es independiente de la proximidad al telómero. Un análisis bioinformático del EN muestra que hay 10 copias presentes en el genoma de Candida glabrata asociadas con otros genes EPA así como otro tipo de genes.""Candida glabrata is an important opportunistic pathogen causing both bloodstream and mucosal candidiasis. C. glabrata is able to adhere avidly to mammalian epithelial cells. In the BG2 strain background, adherence is mediated primarily by the Epa1 adhesin. EPA1 is a member of a large gene family of about 23 paralogues that encode putative adhesins. The EPA genes are encoded at subtelomeric loci where they are subject to chromatin-based transcriptional silencing similar to the sub-telomeric silencing characterized in S. cerevisiae. In this study, we address how EPA1 transcription is regulated. Our data show that EPA1 expression is subject to two distinct negative regulatory mechanisms. EPA1 transcription is repressed by sub-telomeric silencing: the Sir Complex (Sir2, Sir3 and Sir4), Rap1, Rif1, yKu70 and yKu80 are required for full repression. Activation of EPA1 occurs immediately after dilution of stationary phase cells into fresh media; however, transcription is rapidly repressed again, limiting expression to lag phase, just as the cells exit stationary phase. This repression following lag phase requires a cis-acting regulatory negative element (NE) located in the EPA1 3’ intergenic region, and is independent of telomere proximity. Bioinformatic analysis shows that there are 10 copies of the NE-like sequence in the Candida glabrata genome associated with other EPA genes as well as non-EPA genes.
Self consistent measurement and removal of the dipolar interaction field in magnetic particle assemblies and the determination of their intrinsic switching field distribution
Get PDF"Using low density arrays of bistable magnetic nanowires as a model dipolar system, it is shown that the dipolar interaction field coefficient can be measured from the remanence curves as well as from other functions of the isothermal remanent magnetization and the DC demagnetization remanence obtained as an affine transformation of the Wohlfarth relation. Based on mean field arguments, these measurements are used to subtract and remove the contribution of the configuration dependent dipolar interaction field from the major loop and remanence curves. The corrected remanence curves are first used to obtain the intrinsic switching field distribution of the nanowire array and then to validate this approach showing that they yield results consistent with the Wohlfarth relation for an assembly of noninteracting particles, thus providing a self-consistent procedure to verify the measured values of the interaction field and its removal from the measurements.
Efectos de cambio de uso de suelo sobre un acuífero en una región tectónica activa.
Get PDF"El área de estudio se encuentra dentro de la provincia denominada Eje Neovolcánico, dentro del sistema estructural regional conocido como la falla Taxco- San Miguel de Allende. El valle de Celaya se caracteriza por su amplia extensión agrícola y su excesivo número de pozos, los cuales son de uso agrícola en su mayoría, provocando una extracción intensiva. El acuífero de Celaya es considerado uno de los más impactados debido a que tiene el mayor número de pozos de todos los acuíferos de la republica. El valle ha tenido cambios muy importantes en el uso de suelo, siendo el cambio más impactante el de agricultura de temporal a agricultura de riego. Aplicando percepción remota se ha calculado que en los años 50’s, la zona agrícola era principalmente de temporal, actualmente mas del 70% son de riego. Uno de los principales efectos negativos que tiene la extracción intensiva del agua subterránea, se presenta en la zona urbana. Las fallas que atraviesan parte de la ciudad causan daños en casas, red de agua potable, red de drenaje, calles, edificios. Los desplazamientos laterales son imperceptibles; sin embargo, cuando el cono de abatimiento intersecta al sistema de fallas, los desplazamientos verticales (fallamiento normal) se magnifican, alcanzando dislocamientos de hasta 3.5 m en el centro de Celaya.""The study area is located within the called Eje Neovolcánico province, along the trend of a regional fault system known as Taxco-San Miguel de Allende. Celaya Valley is characterized by its wide extension and the excessive number of wells, which are mostly agricultural, causing intensive extraction. The Celaya aquifer is considered one of the most impacted because it has the largest number of wells of all aquifers of Mexico. The valley has had major changes in land use, with the most striking change from rainfed to irrigated agriculture. With the use of remote sensing it has been calculated that in the 50, the area was primarily agriculture rainfed, currently more than 70% is agriculture irrigated. One of the main negative effects of intensive extraction of groundwater occurs in the urban area. Faults crossing part of the city causes damage to houses, drinking water supply, drainage, streets, buildings. The lateral displacements are imperceptible, but when the cone of depression intersects the fault system, the vertical displacements (normal faulting) are magnified, reaching up to 3.5 m dislocations in downtown Celaya.
Expresión heteróloga y análisis funcional de una asparaginasa proveniente del arqueón Thermoplasma acidophilum
Get PDFTesis (Maestría en Ciencias en Biología Molecular)"Las asparaginasas (amidohidrolasas EC 3.5.1.1) son enzimas que catalizan la hidrólisis de L-asparagina hacia ácido aspártico y amonio, han adquirido importancia por su efecto antineoplásico en el tratamiento de la Leucemia Linfoblástica Aguda (LLA), así como en la industria alimentaria ya que reducen la formación de acrilamida en los alimentos. Enzimas con actividad asparaginasa se clasifican en dos grandes grupos: las tipo bacteriano y las tipo planta. Thermoplasma acidophilum es un arqueón extremófilo que cuenta con un marco de lectura abierta (orf por sus siglas en inglés) Ta0338 que codifica una asparaginasa cuyo análisis bioinformático la clasificó dentro de las asparaginasas tipo planta y de la superfamilia de las Ntn-hidrolasas. En este trabajo, el orf Ta0338 se amplificó del genoma de T. acidophilum y se clonó en el vector de expresión pET28a(+). La proteína recombinante se expresó en la cepa de Escherichia coli BL21(DE3)pLysS a 37°C y se purificó por cromatografía de afinidad a níquel con una producción de 9.68 mg/L. Esta proteína mostró un proceso autocatalítico donde el zimógeno de ~32 kDa se autohidroliza generando la subunidad alfa de ~18 kDa y la beta de ~13 kDa. Análisis de electroforesis en condiciones nativas evidenció un complejo heterotetramérico de ~64 kDa, sugiriendo el arreglo típico de las Ntn-hidrolasas (αββα). Datos preliminares revelan la capacidad de la enzima de hidrolizar L-asparagina.""L-asparaginases (EC 3.5.1.1) are enzymes that catalyze the hydrolysis of Lasparagine to L-aspartate and ammonium; they have a key pharmacological effect as antineoplastic agent on Acute Lymphoblastic Leukemia (ALL) and the decrease of acrylamide formation in industrial food processing. Here we present the characterization of the first plant-type asparaginase from the archaeon Thermoplasma acidophilum. The Ta0338 orf from T. acidophilum was amplified and cloned into the pET28a(+) expression vector. The recombinant protein was expressed in Escherichia coli strain BL21(DE3)pLysS at 37°C and purified by Ni- NTA affinity chromatography with a yield of approximately 9.68 mg/L. This protein shows an autocatalytic process of the zymogen, producing the expected alpha and beta subunits. Native electrophoresis analysis demonstrates a multimeric complex with an approximate molecular weight of 64 kDa, which resembles to the typical heterotetrameric arrangement of Ntn-hydrolases (αββα). Preliminary data show that the recombinant asparaginase is able to hydrolyze L-asn.