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Comparative genome sequence analysis underscores mycoparasitism as the ancestral life style of Trichoderma
Get PDF"Background: Mycoparasitism, a lifestyle where one fungus is parasitic on another fungus, has special relevance when the prey is a plant pathogen, providing a strategy for biological control of pests for plant protection. Probably, the most studied biocontrol agents are species of the genus Hypocrea/Trichoderma.
Results: Here we report an analysis of the genome sequences of the two biocontrol species Trichoderma atroviride (teleomorph Hypocrea atroviridis) and Trichoderma virens (formerly Gliocladium virens, teleomorph Hypocrea virens), and a comparison with Trichoderma reesei (teleomorph Hypocrea jecorina). These three Trichoderma species display a remarkable conservation of gene order (78 to 96%), and a lack of active mobile elements probably due to repeat-induced point mutation. Several gene families are expanded in the two mycoparasitic species relative to T. reesei or other ascomycetes, and are overrepresented in non-syntenic genome regions. A phylogenetic analysis shows that T. reesei and T. virens are derived relative to T. atroviride. The mycoparasitism-specific genes thus arose in a common Trichoderma ancestor but were subsequently lost in T. reesei.
Conclusions: The data offer a better understanding of mycoparasitism, and thus enforce the development of improved biocontrol strains for efficient and environmentally friendly protection of plants.
Caracterización funcional de una dehidrina SK3 aislada de una biblioteca de cDNA de Opuntia streptacantha
Get PDFTesis (Doctorado en Ciencias en Biología Molecular)"En este trabajo de tesis analizamos al nopal con un enfoque fisiológico y uno molecular. La primera etapa consistió en analizar el efecto de poliaminas y prolina en la germinación de semillas de nopal (Opuntia streptacantha) sometidas a estrés salino. Los resultados mostraron tendencias a un porcentaje de germinación mayor en comparación al control en semillas de nopal tratadas con prolina 1 mM. En los tratamientos de poliaminas exógenas, no se observó un efecto en el rompimiento de la latencia de las semillas. Por otro lado el estrés salino afectó la germinación de las semillas de nopal, sobretodo a las concentraciones de NaCl de 50 y 75 mM. En los tratamientos donde aplicamos tanto prolina (1 y 10 mM) como poliaminas (1μM de cada una), solo el tratamiento con espermina logró obtener una recuperación en el porcentaje de germinación al someter las semillas a una concentración de NaCl de 75 mM . En la segunda etapa se aislaron, identificaron y caracterizaron genes de nopal inducidos durante estrés abiótico. Para ello se construyó una biblioteca de cDNA de cladodios de nopal sometidos a diferentes tipos de estrés: sequía, salinidad, calor y frío. De esta biblioteca se obtuvieron 329 unigenes a partir de 442 clonas seleccionadas al azar incluyendo genes que codifican proteínas LEA (Late Embryogenesis Abundant), ERD15 (Early responsive to the Dehydration 15), HSP (Heat Shock Protein), AQPs (aquaporins), entre otros. Se seleccionó el EST más abundante de la biblioteca, el unigen 33 (OpsDHN1), que codifica una dehidrina del tipo SK3 de 248 aminoácidos, para su caracterización molecular y funcional. Además del cDNA se obtuvo un fragmento de DNA genómico del gen OpsDHN1, el cual tiene un intrón de 234 pb interrumpiendo el marco de lectura abierto de este gen. La expresión del gen OpsDHN1 se analizó mediante RT-PCR en tiempo real a partir de muestras de cladodios sometidos a estrés, mostrando que el trancrito de OpsDHN1 se acumula en respuesta a estrés por frío y por ABA. Por otro lado, se generaron líneas transgénicas de A. thaliana que sobreexpresan el gen OpsDHN1 de nopal, las cuales tuvieron una mayor tasa de sobrevivencia en comparación al control después de la recuperación de un estrés por congelamiento, mientras que bajo estrés salino, no se observaron diferencias en la tasa de sobrevivencia entre las líneas sobreexpresantes y la parental (Col-0). Con esta evidencia se sugiere que la dehidrina de nopal (OpsDHN1) puede estar involucrada en los mecanismos de respuesta al estrés por congelamiento. La información obtenida en esta tesis, que incluye el aislamiento e identificación de genes de nopal en respuesta a estrés abiótico, y la caracterización de uno de ellos, constituye una plataforma inicial para el estudio de genes en Opuntia spp. y la generación de una base de secuencias de nopal y posibles aplicaciones para conferir tolerancia a estrés abiótico a otras especies vegetales.""In this work we analyzed the cactus pear with a physiological and a molecular approach. The first part of this work was to analyze the effect of polyamines and proline in the germination of seeds of cactus pear (Opuntia streptacantha) under salt stress. The results showed trends to higher germination percentage compared to the control of cactus pear seeds treated with 1 mM proline. In the treatment of exogenous polyamines, there was no effect in breaking seed dormancy. On the other hand, salt stress affected the germination of seeds of cactus, especially at concentrations of 50 and 75 mM NaCl. In the treatments in which both proline (1 and 10 mM) and polyamines (1μM each one) were applied, only treatment with spermine was able to recover the percentage of seeds at 75 mM NaCl. In the second part of this work, cactus pear genes expressed under abiotic stress were isolated and characterized. We constructed a cDNA library of cactus pear cladodes under different types of stress: drought, salinity, heat and cold. From this library 329 unigenes were obtained from 442 randomly selected clones including genes that encode LEA proteins (Late Embryogenesis Abundant), ERD15 (Early Responsive to the Dehydration 15), HSP (Heat Shock Protein), AQPs (aquaporins), among others. We selected the most abundant EST library, unigen 33 (OpsDHN1), which encodes a SK3-type dehydrin of 248 amino acids for molecular and functional characterization. In addition to the cDNA sequences, a genomic DNA fragment of the OpsDHN1 gene was obtained, which has an intron of 234 bp interrupting the open reading frame of this gene. qRT-PCR analysis showed that the OpsDHN1 transcript is specifically accumulated in response to cold, and induced by ABA. On the other hand, we generated transgenic lines of A. thaliana overexpressing the OpsDHN1 gene of cactus pear. These lines had ahigher survival rate compared to the control after recovery from freezing stress, whereas under salt stress, there was no difference in survival rate between the transgenic lines and parental (Col-0). This evidence suggests that the dehydrin of cactus pear (OpsDHN1) might be involved in freezing stress responsiveness.
Control híbrido de velocidad y orientación para aeronaves de ala fija.
Get PDFTesis (Maestría en Control y Sistemas Dinámicos)"Esta tesis tiene como finalidad presentar un controlador híbrido para gobernar la orientación y el seguimiento de velocidad para un avión de la fija. La aportación principal de esta tesis es mostrar que un simple controlador lineal tipo PI en lazo cerrado es capaz de garantizar estabilidad asintótica de la velocidad de avión, si la dinámica admite una descripción no lineal por pedazos. Se prueba que la orientación del avión es regulada de manera asintótica excepto de un numero finito de puntos dados por la redundancia del mapa de uaterniones. El modelo incluye el efecto de no linealidades ası como de incertidumbres de modelado o paramétricas dependientes exclusivamente de los estados. Se estudian las condiciones de estabilidad, así como su dependencia con las ganancias del controlador y se muestra la dependencia de las ganancias del controlador con el tiempo de residencia del sistema híbrido. Finalmente para ilustrar los resultados, se presentan simulaciones numéricas utilizando datos aerodinámicos de un avión F-16.""This work studies the stability of a class of linear controllers for fixed-wing aircrafts. The main contribution of this thesis is to show that a linear PI controller is able to guarantee asymptotic stability of the aircraft velocity, if its dynamics can be described as piecewise nonlinear. The aircraft dynamics consider nonlinear effects, as well as parametric uncertainties depending exclusively on system states. In addition, it is proved that the vehicle orientation can be asymptotic regulated except in a finite number of points given by the redundancy of the quaternion map. Stability conditions over controller gains are derived using singular perturbed systems and connections between average residence time for the hybrid system and controller gains are stated. Finally, numerical simulations in the jet F-16 are used to illustrate theoretical results.
Identificación del "hueco de agua" y su relación con la latencia física en semillas del género Lupinus spp.de Jalisco,México.
Get PDFTesis (Maestría en Ciencias Ambientales)"Latencia de semillas es el estado en el cual una semilla viable no germina aunque se le coloque en condiciones de humedad, temperatura y concentración de oxígeno idóneas para hacerlo. Se considera que la función principal de la latencia de semillas es el impedir la germinación durante periodos que son inadecuados para el establecimiento de las plántulas. Se ha sugerido que la impermeabilidad de la cubierta de las semillas es ocasionada por una estructura anatómica de capas impermeables al agua, conocida como “hueco de agua”. Dicha estructura se encuentra cerrada cuando la semilla está madura y abre en respuesta a una señal ambiental apropiada, como altas temperaturas, humedad o fuego. En muchas especies con latencia física, el “hueco de agua” sirve como un detector de señales ambientales para la germinación y una vez que la latencia es rota es la ruta inicial de entrada de agua hacia el interior de la semilla. El objetivo principal de este trabajo es determinar los factores que afectan el rompimiento de la latencia física de semillas de seis especies del género Lupinus (L. elegans L. exaltatus, L. mexicanus, L. montanus, L. reflexus y L. rotundiflorus) de diversas localidades del Estado de Jalisco (Sierra de Quila, Lagos de Moreno, Ojuelos, Tapalpa y Nevado de Colima) y de distintos años de almacenamiento. Se realizaron dos pre-tratamientos con diferentes niveles, que consistieron en: a) sumergir las semillas en agua hirviendo por 5, 10 y 15 segundos y b) incubar en arena húmeda y arena seca a 100°C por 60 minutos, además del tratamiento control. Se evaluó también la anatomía del “hueco de agua”. Los resultados mostraron que el pre-tratamiento mas efectivo para romper la latencia física en Lupinus fue el de agua hirviendo sin importar el tiempo al cual fueron expuestas, seguidos por arena húmeda, arena seca y por último los controles.""Seed dormancy is the state in which a viable seed does not germinate although it has enough humidity, temperature and oxygen concentration. It is considered that the principal function of dormancy is the prevention of seed germination during periods that might be unsuitable for seedling establishment. It has been suggested that the impermeability of the seed coat is caused by an anatomical structure of waterproof layers, known as "water gap". This structure is closed when the seed is ripe and open in response to appropriate environmental signals, such as high temperatures, humidity or heat. In many species with physical dormancy, the "water gap" serves as a sensor of environmental signals for germination and once dormancy is broken it is the initial route of water entry into the seed. The main aim of this study is to determine the factors affecting the breaking of physical dormancy of seeds of six species of the genus Lupinus (Lupinus elegans, L. exaltatus, L. mexicanus, L. montanus, L. reflexus and L. rotundiflorus) from different localities of the State of Jalisco (“Sierra de Quila”, “Lagos de Moreno”, “Ojuelos”, “Tapalpa” y “Nevado de Colima”) and several years of storage. There were two pre-treatments with different levels, which consisted of: a) soaking the seeds in boiling water for 5, 10 and 15 seconds and b) incubating on dry sand and wet sand at 100°C for 60 minutes, as well as a control set. We also evaluated the anatomy of the "water gap". The results showed that the best treatment to break physical dormancy in Lupinus was boiling water regardless of the time at which they were exposed, followed by wet sand, dry sand, and controls. Fresh seeds of L. elegans after treatment in boiling water germinated less than seeds with one and two years of storage, in both wet and dry sand 1-year stored seeds had higher seed germination (%) than seeds of other ages (0 years and two years). For L. exaltatus 1-year stored seeds had higher seed germination (%) after treatment with boiling water compared with fresh seeds, two and three years of age. In addition, it was higher seed germination (%) of 3-year seeds in sand (wet and dry). L. mexicanus showed higher germination in all aged seeds (one, two, three and four years) than in fresh seeds in hot water, and compared to sand (wet and dry) fresh and 2-year seeds had higher germination (%) than other aged seeds.
Caracterización de la respuesta anti-adipogénica de péptidos de amaranto.
Get PDFTesis (Maestría en Ciencias en Biología Molecular)"La obesidad es una enfermedad crónica, compleja, asociada con el desarrollo de enfermedades cardiacas, hipertensión, algunos tipos de cáncer y diabetes. Actualmente, la industria alimentaria explora aspectos relacionados a los componentes presentes en los alimentos funcionales o nutraceúticos que promuevan el bienestar y una vida saludable. Dentro de estos compuestos, los péptidos bioactivos encriptados en las proteínas de los alimentos son de gran importancia. El amaranto es una planta nativa de Centro y Suramérica y su importancia radica en la alta calidad nutritiva y nutracéutica de las proteínas de reserva o de almacenamiento de la semilla. Se ha reportado la presencia de péptidos antihipertensivos, antioxidantes y anticancerígenos; sin embargo, hasta el momento no se ha caracterizado el potencial antidiabético ni el efecto sobre la regulación del peso corporal de los biopéptidos encriptados en las proteínas de la semilla. El objetivo de este trabajo fue determinar la respuesta de los péptidos bioactivos de las proteínas de reserva de amaranto sobre la acumulación de grasa en cultivos de células de ratón y la capacidad inhibitoria sobre la actividad de la dipeptidil peptidasa IV (DPP IV). La DPP IV es una enzima clave en el desarrollo de la diabetes tipo 2 y un novedoso blanco terapéutico. Se encontró que tanto una digestión con tripsina como la simulación completa de la digestión gastrointestinal de las proteínas de amaranto liberan péptidos menores de 10 kDa que inhiben a la DPP IV hasta en un 60% y que estos péptidos además son capaces de disminuir la acumulación de grasa de adipocitos de ratón y disminuyen la diferenciación de sus células precursoras inmaduras. Este trabajo proporciona nuevas evidencias que proponen y sustentan fuertemente al amaranto como una fuente alternativa de péptidos bioactivos contra la obesidad y la diabetes tipo 2.""Obesity is a multifactorial, complex, chronic disease that is usually associated with high mortality rates and the risk to develop cardiac disease, hypertension, some types of cancer and diabetes. Food industry is now exploring the aspects related to the components present in food that promote a healthy life, such as the bioactive peptides encrypted in the proteins of several foods. Amaranth is a plant native from Central and South-America which contains antihypertensive, antioxidant and anti-cancer peptides; however, the antidiabetic potential and the effect upon body weight of the seed proteins have not been well characterized. The aim of this study was to determine the effect of these peptides upon fat accumulation in mouse adipocytes cultures and their ability to inhibit the dipeptidyl peptidase IV (DPP IV), a new key enzyme in the type 2 diabetes treatments. Both, the tryptic and gastrointestinal digestions of amaranth proteins were able to release peptides with a molecular mass lower than 10 kDa that reduced 60% of the DPP IV activity. Furthermore, these peptides decreased mouse adipocytes fat accumulation and reduced the differentiation of its immature precursor cells. This work presents new evidence that could place amaranth as an alternative source of bioactive peptides against obesity and type 2 diabetes.
Estudio aeromagnético del complejo volcánico de Colima, occidente de México - implicaciones tectónicas y estructurales
Get PDF"Se reporta la interpretación cualitativa y cuantitativa de anomalías aeromagnéticas del complejo volcánico de Colima (CVC) y sus alrededores. La zona se caracteriza por anomalías magnéticas de distintas amplitudes y longitudes de onda asociadas con estructuras volcánicas y cuerpos intrusivos, incluyendo al CVC. Se identifican 24 dominios aeromagnéticos definidos por patrones característicos de anomalías en un área de aproximadamente 11,500 km2 alrededor del CVC. El Volcán de Colima y el Nevado de Colima se caracterizan por anomalías dipolares de gran amplitud. Se investiga la estructura profunda del complejo volcánico utilizando un modelo magnético dimensional 2¾ - D, encontrando que la fuente asociada a las anomalías de los volcanes se relaciona con una posible cámara magmática de forma alargada, con una longitud mayor a los 6.8 km en dirección N-S y espesor máximo de 5.6 km. En el Volcán de Colima, ésta se localiza a una profundidad de 4.8 km. Este cuerpo se extiende por una distancia del orden de 5.6 km hacia el sur del CVC con un espesor promedio del orden de 0.54 km. Bajo el volcán Nevado de Colima se interpreta una posible cámara magmática colapsada de forma alargada con una longitud en dirección N-S mayor a 5.6 km y con espesor máximo de 1.2 km con una profundidad del orden de los 5.2 km bajo el cráter del Nevado. Se documentan, por primera vez, nuevas estructuras geológicas asociadas a anomalías magnéticas sepultadas por productos volcánicos, comofallas y cuerpos intrusivos. En la mayor parte del mapa magnético reducido al polo, se observan anomalías monopolares de grandes dimensiones, amplitudes altas y longitudes de onda largas, asociadas a rocas intrusivas. A 47 km al NW de los volcanes Colima y Nevado de Colima se puede apreciar un cinturón formado por tres de estas anomalías. En la zona también existe una serie de anomalías magnéticas relacionadas con la presencia de yacimientos de mineral de hierro, como la mina El Encino ubicada a 48 km al SE y el área mineralizada de la Sierra de Manantlán a 42 km al ESE del volcán de Colima.""Results of qualitative and quantitative interpretation of aeromagnetic anomalies over the Colima volcanic complex (CVC) and surrounding areas are presented. The area is characterized by magnetic anomalies of distinct amplitude and wavelength associated with volcanic structures and intrusive bodies, including the CVC. We identified 24 aeromagnetic domains in an area of 11,500 km2 around the CVC. We identify, for the first time, new geological structures buried under volcanic products, like faults and intrusive bodies. High amplitude magnetic dipolar anomalies characterize the volcanic structures of Colima and Nevado de Colima volcanoes. CVC deep structure was investigated by using a 2¾ D magnetic model, finding that the source is related to a possible magmatic chamber of elongated shape, >6.8 km long, in north-south strike with maximum thickness of 5.6 km, which is located at 4.8 m depth beneath the Colima volcano. The body extends to 5.6 km south of the Colima volcano, with average thickness of about 0.54 km. Under Nevado de Colima volcano, we interpreted a collapsed magmatic chamber, with elongated shape, >5.6 km long and 1.2 km of maximum thickness at a depth of around 5.2 km below the Nevado summit. In most of the reduced to the pole magnetic anomaly map, we observed large monopolar anomalies, high amplitude, and long wavelengths associated to the intrusive bodies. Three of these anomalies form a 47 km long belt to the NW of the CVC. There are several magnetic anomalies related to iron-ore deposits, i.e., El Encino mine (48 km SE of CVC) and Sierra de Manantlán (42 km ESE of CVC).
Efecto de almacenamiento en frío, calor, humo y carbón vegetal para romper la latencia de Arctostaphylos pungens HBK (Ericaceae)
Get PDF"We evaluated the effect of cold storage and fire-related cues on seed germination of Arctostaphylos pungens HBK (Mexican Manzanita), a common shrub in poorly managed pine-oak forests in Durango, Mexico. Because this shrub has a high density in previously burnt forests, we investigated the effect that high temperatures, smoke and charcoal might have on seed germination of this species. Seeds were collected fresh from the shrubs. The highest germination was 30% for seeds that had been cold stored, heat shocked, past through smoke and watered with diluted charcoal.""En este estudio se evaluó el efecto del almacenamiento en frío y factores relacionados con el fuego en la germinación de Arctostaphylos pungens HBK (Manzanita Mexicana), un arbusto común en bosques de pino-encino mal manejados en Durango, México. Debido a que este arbusto presenta una alta densidad en bosques que han sido incendiados, investigamos el efecto de alta temperaturas, humo y carbón sobre la germinación de las semillas. Se trabajó con semillas recién colectadas de los arbustos. El porcentaje de germinación más alto que se obtuvo fue de 30%, para semillas que se almacenaron en condiciones frías, con tratamiento de shock térmico, pasadas por humo y regadas con dilución de carbón vegetal.
Modelling adsorption isotherms of binary mixtures of carbon dioxide, methane and nitrogen
Get PDF"A molecular-based approach for modelling mixtures adsorbed onto solid surfaces using the Statistical Associating Fluid Theory for Potentials of Variable Range (SAFT-VR) for three- and two-dimensional systems is presented in this work. The theory is used to describe the adsorption of binary mixtures of carbon dioxide, methane and nitrogen onto dry activated carbon, describing the overall adsorption phase diagram reported for these systems even at high pressures.
Análisis de la expresión génica durante la interacción de jitomate y especies silvestres con Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis
No full textTesis (Doctorado en Ciencias en Biología Molecular)"Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis (Cmm) es un fitopatógeno Gram-positivo causante de la enfermedad conocida como cáncer bacteriano del jitomate (Solanum Iycopersicum), una enfermedad para la cual no existe tratamientos curativos o preventivos, lo que ha provocado pérdidas económicas importantes en México y en el mundo entero. En este trabajo, se analizó la expresión génica de varias especies silvestres resistente relacionadas al jitomate como S. peruvianum LA2157, S. peruvianum LA2172, y S. habrochaites LA2128, y una especie susceptible, con el fin de identificar genes involucrados en las repuestas de defensa y/o susceptibilidad. Mediante el estudio del transcriptoma con cDNA-AFLP (cDNA-Amplified Fragment Length Polymorphism), se logró la identificación de 403 transcritos diferencialmente expresados. Entre ellos, algunos genes mostraron un patrón de expresión opuesto entre las especies resistentes y la susceptible, dentro de los que se incluyen genes involucrados en la ruta de degradación de proteínas mediada por ubiquitina, y una peroxidasa secretoria. Estos genes mostraron una inducción en las especies resistentes, y fueron reprimidos en la especie susceptible, lo que sugiere una posible participación en las etapas tempranas de las respuestas de defensa posteriores a la infección por Cmm. Los genes identificados en las especies silvestres son nuevos candidatos para análisis funcionales posteriores para determinar su contribución en las respuestas de defensa contra Cmm, y determinar las bases moleculares de incompatibilidad entre las especies silvestres resistentes y Cmm. Esto contribuirá en el desarrollo de mejores métodos de control del cáncer bacteriano del jitomate,""Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis (Cmm) is a Gram-positive bacterial pathogen causing bacterial wilt and canker of tomato (Solanum lycopersicum), an economically important disease producing economic losses worldwide. In this study, gene expression analysis was conducted using several resistant tomato-related wild species, including S. peruvianum LA2157, S. peruvianum LA2172, and S. habrochaites LA2128, and a susceptible tomato species, to identify genes involved in the disease response. Using cDNAamplified fragment length polymorphism (AFLP), 403 differentially expressed transcripts were identified. Among those, several genes showed contrasting expression patterns among resistant and susceptible species, including genes involved in the ubiquitin-mediated protein degradation pathway and secretory peroxidase. These genes were up-regulated in resistant species, but downregulated in susceptible species, suggesting their likely involvement in early plant defense responses following Cmm infection. These identified genes would serve as new candidate bacterial wilt disease resistance genes and should be subjected to further functional analyses to determine the molecular basis of incompatibility between wild species of tomato and Cmm. This would then contribute to the development of more effective and sustainable Cmm-control methods.
Magneto-caloric effect in the pseudo-binary intermetallic YPrFe17 compound
Get PDF"We have synthesized the intermetallic YPrFe17 compound by arc-melting. X-ray and neutron powder diffraction show that the crystal structure is rhombohedral with space group (Th2Zn17-type). The investigated compound exhibits a broad isothermal magnetic entropy change ?SM(T) associated with the ferro-to-paramagnetic phase transition (TC ? 290 K). The |?SM| (?2.3 J kg?1 K?1) and the relative cooling power (?100 J kg?1) have been calculated for applied magnetic field changes up to 1.5 T. A single master curve for ?SM under different values of the magnetic field change can be obtained by a rescaling of the temperature axis. The results are compared and discussed in terms of the magneto-caloric effect in the isostructural R2Fe17 (R = Y, Pr and Nd) binary intermetallic alloys.