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Estudio comparativo de técnicas de identificación aplicadas a sistemas mecánicos.
Get PDFTesis (Maestría en Control y Sistemas Dinámicos)"En este trabajo se compara varios métodos y modelos de identificación para sistemas mecánicos. En particular se consideran los métodos de (1) manimos cuadrados y (2) variables instrumentales, así como cuatro modelos de regresión: (a) Modelo Dinámico Implícito (MDI); (b) Modelo de Regresión de Dinámica Filtrada (MRDF); (c) Modelo de Regresión de Energía Proporcionada (MREP) y (d) Modelo de Regresión de Potencia Filtrada (MRPF). El primer método se implementa con los cuatro modelos, mientras que el segundo solo con los dos primeros, es decir, el MDI y el MRDF. La comparación se realiza tanto mediante simulaciones numéricas como con datos experimentales obtenidos mediante una plataforma experimental que implementa un péndulo motorizado. Se definen cuatro criterios para la comparación cuantitativa de los métodos y modelos, a saber: (a) Promedio del error relativo; (b) Máximo error relativo; (c) Promedio del error absoluto de la posición y (d) Tiempo de convergencia. Se reportan los resultados de forma sintética y se obtienen, entre otras, las siguientes conclusiones: (1) los modelos basados en el principio de la conservación de la energía son sensibles al tipo de entrada que excita al sistema; (2) el método de manimos cuadrados, a pesar de ser optimo dentro de la clase de estimadores lineales sin sesgo, presenta cierta sensibilidad al ruido y a entradas que no excitan lo suficientemente al sistema; (3) el método de variables instrumentales es una alternativa útil para contrarrestar el efecto de ruido en las señales medidas.""This work, in the framework of system identification techniques, presents a comparison of several methods and models commonly used for the identification of mechanical systems. In particular, the two methods used are (1) least squares and (2) instrumental variables, and the four regression models considered are (a) Implicit Dynamics Method (IDM); (b) Filtered Dynamics Regression Method (FDRM); (c) Supplied Energy Regression Model; and (d) Filtered Power Regression Model. The first method is implemented with all four models, whereas the second is only implemented with the first two models, namely IDM and FDRM. The comparisons are made both via numerical simulations and analysis of measured data obtained from an experimental platform which implements an actuated (motorized) pendulum. Four different criteria are employed to carry out the quantitative comparisons, to wit: (a) Mean relative error; (b) Maximum relative error; (c) Mean absolute value of position errors; and (d) Convergence (or settling) time. The results are reported in a concise way and conclusions are finally drawn. The results are presented in a synthesized manner and we obtain, among others, the following conclusions: (1)the models based on the energy conservation principle are sensible to the type of input that excites the system; (2) the least squares method, despite being optimal within the class of estimadores lineales sin sesgo, shows certain sensibility to noise and input signals which don’t produce a significant excitation on the system; (3) the instrumental variables method is a useful alternative for reducing the effect of noise in the measured signals.
Caracterización molecular y funcional de genes que codifican proteínas de choque térmico de plantas bajo condiciones de estrés abiótico
Get PDFTesis (Maestría en Ciencias en Biología Molecular)"Actualmente las actividades antropogénicas tienen un gran impacto sobre el planeta, las cuales están provocando alteraciones en el clima y una contaminación ambiental importante. Lo anterior se debe principalmente al uso indiscriminado de combustibles fósiles, el uso de aerosoles, la deforestación masiva, entre otros, las cuales han intensificado considerablemente las emisiones de CO2, causando el calentamiento global. Además, la escasez del agua dulce el cual es uno de los principales factores limitantes para la productividad agricola, junto con la calidad de los suelos agrícolas que cada día son más pobres y están más contaminados debido al uso inadecuado y mal manejo de la agricultura tradicional. Como resulta difícil que las plantas se adapten a todos los cambios que está sufriendo el planeta, es de suma importancia estudiar y comprender los mecanismos involucrados en la respuesta de las plantas al estrés abiótico.. Por lo que el ampliar la información a nivel básico sobre los procesos moleculares generará nuevos conocimientos que serám claves para la obtención de plantas más tolerantes al estrés. Uno de los principales mecanismos de tolerancia al estrés, es la síntesis de chaperonas moleculares, como son las proteínas de choque térmico (HSPs). Estas proteínas son esenciales para la síntesis, la protección, el transporte, el plegamiento o el replegamiento y la degradación de proteínas parcialmente o completamente desnaturalizadas bajo condicones normales y en condiciones de estrés. Nuestro grupo de investigación ha construido bibliotecas sustractivas (SSHs) como por ejemplo de frijol (Phaseolus vulgaris) bajo estrés salino, y bibliotecas de cDNA de nopal (Opuntia streptacantha) bajo diferentes condiciones de estrés abiótico, en donde hemos identificado una serie de genes relacionados de la respuesta al estrés que son interesantes para su estudio. En dichas bibliotecas hemos seleccionado genes que codifican para chaperonas moleculares como las proteínas de choque térmico (HSP), para su caracterización funcional en Arabidopsis thaliana. El propósito de este estudio fue caracterizar molecular y funcionalmente HSPs, tales como las proteínas DnaJ (HSP40) de A. thaliana y un gen de nopal (O. strptacantha) que codifica para una proteína de choque térmico de bajo peso molecular (sHSP), bajo condiciones de estrés abiótico. Para la caracterización de los genes DnaJ de A. thaliana, el primer paso fue la genotipificación de las líneas insercionales de T-DNA de los genes At5g22060 (AtDJ2) y At3g44110 (AtDJ3) para obtener mutantes insercionales sencillas de cada ge. Dichas mutantes sencillas presentan un fenotipo de sensibilidad en germiniación bajo condiciones de estrés salino. A partir de estos resultados, generamos una doble mutante (atdj2-atdj3-46), en el cual obtuvimos un fenotipo de mayor sensibilidad en cuanto a la velocidad de germinación bajo condiciones de estrés salino, comparándola con las líneas mutantes sencillas y el ecotipo parental (Col-0). También nos enfocamos en realizar experimentos de ganancia de función, mediante la obtención de una línea sobreexpresante de uno de los DnaJ (AtDJ2), del cual construimos el vector para dicha sobreexpresión en A. thaliana, y hasta el momento contamos con semillas transformadas para identificar líneas transgénicas resistentes al marcador de selección del vector, para posteriormente, caracterizar su fenotipo bajo condiciones de estrés. Para la caracterización de la DnaJ (AtDJ2) realizamos la construcción de un vector para el sistema de dos híbridos, que nos permitirá identificar posibles blancos de interacción o ligandos de esta proteína. En lo que respecta a la caracterización del gen OpsHSP18 de nopal que codifica para una sHSP de 18KDa, nos planteamos sobreexpresario en A. thaliana para caracterizar las líneas transgénicas bajo condiciones de estrés. Dos líneas transgénicas (OpsHSP18-over3 y OpsHSP18-over7) se sometieron a estrés salino (150mN de NaCI) junto con plántulas del ecotipo parental Col-0 durante 15 días, en donde se observó un menor daño entre lineas que sobreexpresan las OpsHSP18 de nopal con respecto a las plantas de control. De manera interesante, al momento de realizar los experimentos de recuperación, los cuales consisten en pasar las plántulas a tierra son aplicación de estrés salino, se observó una mayor tolerancia de las líneas transgénicas, logrando hasta un 70% de supervivencia en comparación con un 20% en la parental Col-0. Con base a los resultados obtenidos durante este estudio, podemos señalar que ambas chaperonas moleculares de la familia HSP están involucradas en la respuesta al estrés salino, sugiriendo que podrían estar participando en la protección de proteínas cuando la semilla o la plántula está sujeta a condiciones de salinidad.""Currently, anthropogenic activities have an important impact on the planet, causing climate changes and pollution of the environment. These changes are mainly by the indiscriminate use of fossil fuels and aerosols, massive deforestation, among others, which have intensified CO2 emissions causing global warming. In addition, water deficiency, which is one of the major limiting factors of agricultural productivity; as well as the soil quality, which is continuously polluted and degraded by the inadequate management of conventional agriculture. Since it is becoming difficult for plants to adapt to all changes taking place in the world, it is very important to study and understand the mechanisms involved in plant responses to abiotic stress. In this regard, improving the knowledge on the molecular events associated to stress tolerance, will allow the generation of plants even more tolerant to stress. One of the main mechanisms of stress tolerance is the synthesis of molecular chaperones such as heat shock proteins (HSPs). These proteins are essential for the synthesis, protection, transport, folding or refolding, and degradation of partially or completely unfolded proteins under normal and stress conditions. Our research group has constructed a subtractive library (SSHs) of common bean (Phaseolus vulgaris) under salt stress, and a cDNA library of Cactus pear (Opuntia streptacantha) under different abiotic stress conditions. From these libraries, we have identified a group of stress related genes that are attractive candidates for further studies. From these genes, we selected those encoding molecular chaperones such as HSPs for their functional characterization in Arabidopsis thaliana. The aim of this study was the characterization of HSPs at the molecular and functional level, including two DnaJ proteins (HSP40) from A. thaliana and a gene encoding a small heat shock protein from Cactus pear (O. streptacantha) under abiotic stress conditions.
Sintesis de redes poliméricas interpenetradas para la remoción de fluoruro y cadmio en solución acuosa.
No full textTesis (Maestría en Ciencias Ambientales)"Las redes poliméricas interpenetradas (IPN´s) son combinaciones de dos o más polímeros en forma de red, donde al menos uno de ellos es sintetizado o entrecruzado en la presencia del otro polímero. Durante la investigación se llevó a cabo la síntesis de redes poliméricas basadas en la polimerización de ácido acrílico (AA) en presencia de polietilenimina (PEI), con el objetivo de obtener materiales capaces de adsorber fluoruro y cadmio disueltos en soluciones acuosas. Uno de los objetivos principales en esta investigación, fue determinar las condiciones de síntesis óptimas, con la finalidad de obtener un material competitivo en cuanto a su capacidad de adsorción de fluoruro y cadmio con materiales comerciales. Por lo tanto, se realizó la síntesis de IPN´s se realizó con base a dos diseños de experimentos (DOE), donde se evaluaron variables como: temperatura de reacción, tipo de PEI y las relaciones en peso iniciador/AA; AA/PEI; AA/H2O. La caracterización del material se realizó ejecutando pruebas como: hinchamiento, FTIR-ATR, SEM y solubilidad. Los resultados indican que los grupos amina del PEI son capaces de reaccionar con los grupos carboxílicos de PAA dando lugar a materiales no solubles en agua. También se realizaron pruebas como: distribución de carga superficial, isotermas de adsorción y desorción de fluoruro y cadmio. La capacidad de adsorción de fluoruro fue de 10.6 mg/gmaterial a condiciones de pH= 3, T= 298 K y Ce= 628 mg F-/L. Mientras que la capacidad de adsorción de cadmio a pH 6 fue de 33 mg Cd/gmaterial a pH= 6, T= 298 K y Ce= 61 mg Cd2+/L. Los valores de capacidad de adsorción obtenidos tanto de fluoruro como de cadmio son comparables con otros materiales comerciales. Asimismo, se propuso el mecanismo de remoción de fluoruro y cadmio. En ambos casos se considera que los grupos amino tienen una fuerte influencia en los procesos de adsorción.""Interpenetrated polymer networks (IPN´s) are combinations of two or more polymers where at least one polymer is synthesized or crosslinked in presence of the other polymer. During this research, it was carried out the synthesis of IPN´s based on polymerization of acrylic acid (AA) in presence of polyethylenimine (PEI), in order to obtain a suitable material for the fluoride and cadmium removal, which are dissolved in water. One of the main objectives, in this research, was to determine the adequate reaction conditions in order to obtain a material with a high adsorption capacity of
fluoride and cadmium. In order to achieve this, the synthesis of IPN´s was carried out based on two designs of experiments (DOE), where the evaluated factors were: reaction temperature, PEI type and the weight ratios of initiator/AA and AA/PEI, AA/solvent (H2O). The material characterization was carried out in terms of: swelling, infrared spectroscopy (FTIR), solubility and scanning electronic
microscopy (SEM). The obtained results show that amine groups from the PEI are able to react with carboxyl groups from PAA giving a crosslinked non water soluble material. The performance of the synthesized materials was carried out in terms of: surface charge distribution, adsorption and desorption isotherms of fluoride and cadmium. The obtained results show that fluoride adsorption capacity at pH 3 and T= 298 K was about 10.9 mg F-/gmaterial. The cadmium adsorption capacity at pH 6 and T=298 K was about 33 mg Cd2+/gmaterial. The fluoride and cadmium adsorption capacities of the IPN´s are competitive with other commercial materials. Also, the removal mechanism of fluoride and cadmium was proposed. In both cases, it is considered that amine groups have a great influence in the adsorption processes.
Production of activated carbon from agave salmiana bagasse and its modification to remove arsenic from water
Get PDFTesis (Doctorado en Ciencias Ambientales)"El carbón activado (CA) es conocido como uno de los mejores adsorbentes debido a su gran área específica, estabilidad química, y diversas funcionalidades químicas, haciéndolo un material apto para la adsorción de compuestos polares y no polares en fase líquida y gaseosa. Comercialmente, el CA se produce a partir de antracita, hulla, lignito, turba y materiales lignocelulósicos, como cáscaras de coco y madera. Sin embargo, el costo relativamente alto de éstas materias primas incrementa el precio del CA, haciendo incosteable su aplicación. Estudios previos han demostrado que los desechos agrícolas son una prometedora opción para ser utilizados como precursores de CA debido a su gran disponibilidad y bajo costo. Teniendo en cuenta la importancia comercial del carbón activo, ésta tesis explora la posibilidad de producir CA a partir del bagazo de Agave salmiana, que es un desperdicio de la industria del mezcal en San Luis Potosí.El proceso de activación química (con ZnCl2 y H3PO4) fue estudiado por análisis termogravimétrico y microscopía electrónica de barrido. A los materiales obtenidos se les determinó el área específica, distribución de tamaño de poro, composición elemental, dureza y pHPZC. La metodología de superficie de respuesta se utilizó para determinar el efecto de las condiciones de producción (concentración de agente activante, temperatura de activación y tiempo de activación), sobre el área superficial y la dureza de los carbones activados resultantes. Se determinaron las condiciones de producción para obtener CA con características físicas adecuadas para ser utilizados en columnas empacadas. Los poros presentes en el carbón activado están dentro del rango de los microporos (diámetro<2nm). La dureza y el área específica de los materiales generados con H3PO4 variaron desde 75.9 hasta 95.5% y de 235 a 1327 m2/g, respectivamente. Por otra parte, los carbones activados con ZnCl2 exhibieron una mayor área específica en comparación con los materiales activados con H3PO4 (de 2 a 2109 m2/g), pero menor dureza (de 60.7 a 95.4%).""Activated carbon is a well known adsorbent material, its porosity, large surface area, physical and chemical stability, and diverse chemical functionality make this suitable for the adsorption of both polar and no polar compounds in liquid and gas environments. Commercial activated carbons are mainly produced from anthracite, bituminous carbon, lignite, peat and lignocellulosic materials, such as wood and coconut shells. However, the relatively high cost of these raw materials increases the price of activated carbon and difficult its practical applications in the treatment of liquid and gaseous streams. Previous studies have reported that agricultural and industrial wastes are promising activated carbon precursors due their large availability and low cost. The use of these residues also helps to deal with the treatment and disposal of these wastes. Taking into account the commercial importance of activated carbon, this thesis explored the feasibility to produce activated carbon from Agave salmiana bagasse which is a waste from the mescal industry in San Luis Potosí. The chemical activation process (by ZnCl2 and H3PO4) was studied by thermogravimetric analyses and scanning electron microscopy. The produced activated carbons were characterized by nitrogen adsorption at -196 °C, elemental analyses, hardness and pHPZC. The response surface methodology was employed to determine the effect of the production conditions (concentration of activating agent, activation temperature and time) on the surface area and hardness of the resulting activated carbons. We also determined the production conditions to obtain the carbons with an adequate balance between surface area and hardness, needed in packed columns. The generated activated carbons are mainly microporous, with pore volumes between 0.24 and 1.20 cm3/g. Also, the pore’s size can be increased by modifying the amount of activating agent and temperature. The hardness and surface area of H3PO4 activated carbons ranged from 75.9 to 95.5 % and from 235 to 1327 m2/g, respectively. On the other hand, ZnCl2 activated carbons exhibited higher surface area when compared to H3PO4 activated carbons (from 2 to 2109 m2/g) and hardness from 60.7 to 95.4 %.
An algorithm based on 3-braids to solve tangle equations arising in the action of Gin DNA invertase
Get PDF"The tangle model of Ernst and Sumners is an effective tool in the topological analysis of enzymes, a particular application of which aims at deducing the mechanism of action of site-specific recombination mediated by the Gin DNA invertase, an enzyme whose action involves 3-string tangles. In order to determine the enzyme’s mechanism of action, the tangle model yields equations that involve tangle indeterminates that must be solved for. While some of the available methods for solving such equations judiciously exploit the theory of 2-tangles, an algorithm is introduced in this note, based on 3-braid-theoretical results in [2], which allowed the authors to discover previously unreported solutions for the action of Gin DNA invertase. More generally, the algorithm allows one to solve 3-string tangle equations for 3-braid solutions under the assumption that each of the products of two or more rounds of recombinations is the unknot or a known 2-bridge knot different from the 2-component unlink. Rather than a specific language implementation, we here provide a pseudo-code description of the algorithm that permits its translation into a variety of computer languages and, possibly, its inclusion into more powerful analysis software.
Carbon nanostructured adsorbents for the removal of toxic metals from aqueous solution
Get PDFTesis (Doctorado en Ciencias Ambientales)"En la actualidad gran parte de los cuerpos de agua superficiales y subterráneos están contaminados por metales tóxicos, lo que implica un riesgo para la salud humana y la biodiversidad de los ecosistemas. Para obtener la calidad del agua establecida en las normas, se requieren tecnologías de purificación y tratamiento cada vez más eficientes. La nanotecnología ha surgido como una alternativa para preservar la calidad de este recurso. En la presente investigación se probaron nanotubos de carbono dopados con nitrógeno oxidados (ox-CNx), para adsorber cadmio y plomo en solución acuosa. La capacidad máxima de adsorción de cadmio (qm) sobre ox-CNx fue 1.8 y 1.4 veces mayor que la de ox-MWNT y carbón activado oxidado (ox-ACF), respectivamente, pero 0.65 veces menor que la de ox-SWNT. Factores como la geometría, la composición química y menor tamaño de partícula de los nanotubos ox-CNx pudieron determinar su mayor capacidad de adsorción de cadmio en relación con ox-MWNT y carbón activado. Además, es posible desorber más del 90% de los metales adsorbidos utilizando soluciones ácidas (pH 2) y reutilizar estos nanotubos (ox-CNx) durante varios ciclos, manteniendo su capacidad de adsorción. La morfología juega un papel determinante en la cinética de adsorción con nanotubos de carbono. Se estudio la cinética de adsorción de cadmio sobre ox-CNx, ox-SWNT y ox-MWNT, por medio de experimentos en lote. El equilibrio se alcanzó en aproximadamente 15, 25 y 180 min para ox-CNx, ox-MWNT y ox-SWNT, respectivamente, con soluciones de cadmio de concentración inicial de 4 mg/L a pH 6. El mecanismo de difusión en el interior de los nanotubos fue más evidente en ox-SWNT. Estos nanotubos son más largos, con diámetro interno más pequeño y se entrelazan formando aglomerados, a diferencia de los ox-MWNT y ox-CNx. El modelo de difusión intraparticular se ajustó mejor a los datos experimentales, que los modelos de pseudo-segundo orden y de difusión externa, con desviaciones menores a 5%. Los coeficientes de difusión calculados con este modelo fueron 4.2E-9, 1.1E-9 y 2.4E-11 cm2/s para nanotubos individuales de ox-CNx, ox-MWNT y ox-SWNT, respectivamente, a una concentración inicial de cadmio de 4 mg/L, a pH 6 y 200 rpm.""Nowadays most bodies of water are polluted by toxic heavy metals, which persist for long periods even at low concentrations. Permissible limits for toxic heavy metals in drinking water are continuously reviewed to protect human health. Accomplishment of established regulations requires the improvement of current technologies and the development of new ones. Nanotechnology has the potential to preserve water quality enabling its reuse, through development of nanoparticles to detect, prevent, and remove toxic heavy metals by adsorption. However, nanoparticles should be immobilized prior to be applied to water treatment to prevent their liberation and negative impact on the environment. Early adsorption studies of toxic metals (cadmium, lead, copper, nickel, zinc and chromium) were performed with oxidized carbon nanotubes of single wall (SWNT) and multiwall (MWNT). Reported results showed that compared to activated carbon, carbon nanotubes had higher adsorption capacity, shorter equilibrium time and the possibility of being regenerated and used through several cycles. In this study, oxidized nitrogen-doped multiwall carbon nanotubes (ox-CNx) showed 1.8 and 1.4 times higher adsorption capacity for cadmium and lead than ox-MWNT and oxidized granular activated carbon (ox-ACF), but 0.65 times lower than for ox-SWNT, at ph 5 and 25 °C. The small size, geometry and surface chemical composition of ox-CNx are the key factors for their higher adsorption capacity than ox-MWNT and activated carbon. Metal-exhausted ox-CNx could be regenerated and reused since more than 90% of the mass of both metals adsorbed was desorbed. Morphology determines adsorption kinetic, as pointed out equilibrium times for cadmium adsorption onto different carbon nanotubes: around 15, 25 and 180 min for oxidized CNx, MWNT and SWNT, respectively, at initial cadmium concentration of 4 mg/L and pH 6. Cadmium adsorption could have a stronger diffusion effect onto the longest and most strongly entangled ox-SWNT, compared to the shorter ox-MWNT and ox-CNx. The intraparticle diffusion model fitted best the experimental kinetic data with lower deviations than 5% and calculated diffusivity coefficients of about 2.4E-11, 4.2E-9 and 1.1E-9 cm2/s, for ox-SWNT, ox-CNx and ox-MWNT, respectively, considered as single nanotubes, at initial cadmium concentration of 4 mg/L, pH 6 and 200 rpm.
Análisis filogenético-funcional de regiones de control replicativo y transcripcional en virus de DNA de cadena sencilla.
Get PDFTesis (Doctorado en Ciencias en Biología Molecular)"La mayoría de los virus con genomas circulares de DNA de cadena sencilla se replican por el mecanismo de círculo rodante. Esta característica hace que todos codifiquen una proteína iniciadora de la replicación que tiene actividad de endonucleasa, usualmente conocida como Rep. Las relaciones evolutivas entre los virus que codifican esas proteínas Rep no son claras. Se usó un análisis teórico con una aproximación heurística para analizar el origen de replicación y la respectiva proteína Rep de tres familias virales (Geminiviridae, Nanoviridae y Circoviridae), con el fin de detectar similitudes funcionales que indiquen relaciones evolutivas entre ellas; los resultados muestran que en todos los casos la proteína Rep tiene dos regiones con la misma configuración espacial que están involucradas en la unión específica a secuencias repetidas, llamadas iterones, presentes en el origen de replicación viral, y esto hace que las tres familias resulten más emparentadas de lo que antes se pensaba. Por otro lado se identificaron huellas biogeográficas en la proteína Rep de los virus del género Curtovirus (familia Geminiviridae) y señales de eventos de recombinación que indican que los miembros típicos de éste género probablemente se diversificaron en Norteamérica, tras adquirir un segmento genómico de un begomovirus (otro género de los geminivirus) que permaneció aislado por millones de años en Sudamérica. Adicionalmente, se estableció un sistema de preparación de protoplastos a partir de células vegetales cultivadas en suspensión, el cual se estandarizó midiendo la actividad β-glucuronidasa generada por promotores de begomovirus fusionados al gen uidA; dicho sistema sirve para hacer experimentos de relevancia en los campos de la virología y biología molecular de plantas, por ejemplo aquellos surgidos de los análisis teóricos.""Most viruses with circular single-stranded DNA genome replicate by the rolling circle mechanism. Because of this characteristic they encode a rolling circle initiator protein with endonuclease activity usually called Rep. The evolutionary relationships between the viruses codifying Rep proteins are poorly understood. Here we used a theoretical analysis with and heuristic approach to analyze the replication origin and the respective Rep protein of viruses from three viral families (Geminiviridae, Nanoviridae and Circoviridae), aimed to detect some functional similitude indicative of relationships between the families; the results show that in all cases the Rep protein has two regions in the same spatial configuration that are involved in the specific binding of repeated DNA sequences, called iterons, present in the replication origin; this finding makes the studied viral families more related than it was believed before. Additionally the evolution of the genus Curtovirus in the family Geminiviridae was reviewed; with data from recombination analyses, detection of bio-geographical finger prints and phyologenetic reconstruction it was got evidence suggesting that the typical members of this genus likely diversified in North America, after having acquired a genomic segment from a begomovirus (another genus of Geminiviridae) who stayed in isolation during millions of years in South America. It was also standardized an experimental system to prepare protoplasts from plant cells cultures; the system was tested measuring the β- glucuronidase activity from molecular constructs containing begomoviral promoters fused the uidA gene; it will let to perform experiments in the areas of virology and molecular biology of plants, like those derived from the theoretical analyses.
Influencia del sustrato e inóculo en la formación de biopelícula sulfatorreductora en un reactor de lecho fluidificado inverso.
Get PDFTesis (Maestría en Ciencias Ambientales)"El sulfato que se genera y descarga en efluentes industriales puede afectar los suministros de agua pública y ser una amenaza de salud para diferentes formas de vida. La sulfatorreducción biológica es una alternativa para el tratamiento de aguas residuales que contienen sulfato. El reactor de lecho fluidificado inverso (LFI) ha sido una buena opción para la remoción de sulfato en aguas residuales; sin embargo, el arranque requiere operar el reactor en lote por periodos largos para la formación de la biopelícula sulfatorreductora. El objetivo general de este trabajo fue estudiar la formación de una biopelícula sulfatorreductora utilizando diferentes inóculos y sustratos en un reactor LFI, sin ser operado en lote por mucho tiempo. En este trabajo se realizaron 4 experimentos utilizando como inóculos lodos granulares de plantas de tratamiento de efluentes de las industrias mencionadas: maltera en el experimento I; dulcera en los experimentos II y III; y productora de papel en el experimento IV. Los sustratos que se usaron fueron acetato-lactato para los experimentos I, III y IV, y acetato-glucosa para el experimento II. En primer lugar se caracterizaron los diferentes inóculos determinando la actividad sulfatorreductora (ASR), metanogénica (AM), y fermentativa (AF). Posteriormente, en cada experimento (I, II, III y IV) el LFI se inóculo con lodo granular, se operó en lote por 48 h, y consecutivamente se puso en régimen continuo por un periodo de 30-44 días. La ASR de los lodos estuvo entre 0.8 y 2.96 g DQO-H2S/g SSV-d, la AM entre 0.15 y 0.46 g DQO-CH4/g SSV-d y la AF entre 0.05y 0.11 g DQO-CO2/g SSV-d. En los cuatro experimentos se consideró que los últimos 7 días de operación en continuo representaban un periodo estable, y de esta forma, la producción promedio de sulfuro en los experimentos I, II, III y IV fue de 105, 70, 64 y55 mg H2S/L-d respectivamente. El porcentaje de remoción de sulfato fue de 27, 15, 12.5 y 11, y la eficiencia de remoción de DQO fue de 34.5, 53, 49 y 52% para los experimentos I, II, III y IV, respectivamente. El porcentaje de remoción de los sustratos lactato y glucosa fue de aproximadamente 100% para los cuatro experimentos, y el porcentaje de remoción de acetato fue 25, 48, 45 y 48% para los experimentos I, II, III y IV, respectivamente.""The sulfate generated and discharged in industrial waters may affect the public water supply, becoming a health threat to a variety of life forms. The biological sulfate reduction process is an alternative for the treatment of sulfate-containing wastewaters. The down flow fluidized bed reactor (DFFB) has shown to be a good option for sulfate removal in wastewaters. However, the start-up of this type of reactors requires batch operation for long periods of time to develop a sulfate reducing biofilm. The aim of this work was to study the formation of sulfate reducing biofilms using several sources of inoculum and substrates using a DFFB reactor, without being operated in batch for long time. In this study 4 experiments were performed using as inoculum the following granular sludges obtained from the effluent treatment plants of the mentioned industries: malting in experiment I; confectionery in experiments II and III; and pulp and paper in experiment IV. The substrates used were acetate-lactate for experiments I, III and IV, and acetate-glucose for experiment II. In the first place, the three different inoculums were characterized determining their sulfate-reducing (SRA), methanogenic (MA), and fermentative (FA) activities. Secondly, for each experiment (I to IV), the DFFB reactor was inoculated with the corresponding granular sludge, then operated in batch for 48 h and afterwards operated in continuous regime for 30-44 d. The results obtained from the SRA values for the four experiments ranged from 0.8 to 2.96 g COD-H2S/g VSS-d; for the MA from 0.15 to 0.46 g COD-CH4/g VSS-d and for the FA from 0.05 to 0.11 g COD-CO2/g VSS-d. In the four experiments it was considered that the last 7 days of continuous operation represented a stable period, and in this manner, the sulfide production was 105, 70,64 and 55mg H2S/L-d for experiments I, II III and IV, respectively.
Sincronización generalizada de sistemas caóticos con dinámica interna.
No full textTesis (Maestría en Control y Sistemas Dinámicos)"En esta tesis se estudia la sincronización generalizada (SG) entre dos sistemas caóticos diferentes, con dimensiones iguales, en una configuración maestro-esclavo. Se dice que dos sistemas diferentes están sincronizados de manera generalizada cuando existe un mapeo estático e independiente del tiempo tal que, a través de este mapeo, las trayectorias del maestro y del esclavo coinciden exactamente de manera asintótica. Bajo la suposición de que el maestro y el esclavo solamente tienen una entrada y una salida, ambas escalares, se propone lograr la SG a través de un controlador por retroalimentación diseñado a partir de un cambio de coordenadas basado en derivadas de Lie. Para lograr la SG se define el error de SG (ESG), como la diferencia entre los estados de los sistemas maestro y esclavo en variables transformadas. Enseguida, se diseña una entrada de control no lineal, estática, por retroalimentación de estados, la cual estabiliza asintóticamente el origen del ESG de tal forma que, a través de sus cambios de coordenadas, los sistemas maestro y esclavo están sincronizados de manera generalizada. Los sistemas maestro y esclavo, dependiendo del cambio de coordenadas, pueden ser de grado relativo pleno o no pleno; es decir, que el grado relativo es igual o menor a la dimensión del sistema, respectivamente. Cuando ambos sistemas son de grado relativo pleno, es posible diseñar un control para lograr que todos los estados del maestro y del esclavo, en las variables transformadas, coincidan exactamente. En esta tesis a este tipo de sincronización, le llamaremos SG completa (SGC). Alternativamente, cuando uno o ambos sistemas sean de grado relativo no pleno, es decir, cuando en variables transformadas los sistemas tienen dinámica interna, tenemos que una retroalimentación estática no logra la SGC. En este caso, si es posible lograr que al menos uno de los estados del maestro y del esclavo coincidan exactamente en las variables transformadas y, a la vez, el resto de los estados permanecen acotados, se puede lograr una forma alternativa de sincronización a la cual, en esta tesis, se le llama SG parcial (SGP). La SGP de sistemas caóticos con dinámica interna se %logra define cuando, la dinámica interna del maestro está acotada y la dinámica cero del esclavo es asintóticamente estable.
Aeromagnetic anomalies and structural model of the Chicxulub multiring impact crater, Yucatan, Mexico
Get PDF"A structural model of the Chicxulub crater is derived from aeromagnetic anomaly modeling, borehole information and magnetic mineral data. Magnetic susceptibility measurements from borehole cores and samples in the crater show that suevite-like breccias have a variable strong magnetic signature, which is related to basement and melt clasts. The crystalline component estimated from clast analyses in the suevite-like breccias has on average higher magnetic susceptibilities (up to 1200×10-5 SI) than that of impact melt (~500×10-5 SI) and crystalline basement (400×10-5 SI). Reduction to the pole and downward analytical continuations show the discrete composite character of the anomaly, with inverse dipolar anomalies. The second-derivative of magnetic anomaly depicts five concentric rings, with the external ring correlating with the cenote ring and marking the surface expression of crater rim. The analytical signal and the radially averaged spectrum yield an estimate of the averaged depth to the magnetic sources, ranging from 1000 to 6000 m. There are three major magnetic sources within the Chicxulub crater: 1) the melt unit, 2) the suevite-like breccia, and 3) the central uplift. Using all these data, including new 2-D magnetic models, a new structural model is proposed. It reveals a system of regional vertical faults that explain the magnetic signal over the southern sector of the crater, whereas a 2.5 km deep central uplift and highly magnetized breccia sequences and melt sheet might be the sources of the main magnetic anomalies.""En este trabajo presentamos un modelo actualizado de la estructura de impacto de Chicxulub, utilizando nuevos modelos de la anomalía aeromagnética. Estudios de la variación de la susceptibilidad magnética a lo largo de la columna litológica al interior del cráter revelan que las brechas de tipo suevita tienen una firma magnética más fuerte que la unidad fundida (melt). La componente cristalina, estimada a partir del análisis de clastos encontrados en las brechas de tipo suevita, tiene una susceptibilidad magnética más alta (hasta 1200×10-5 SI), que el melt (~500×10-5 SI) y los clastos del basamento cristalino (400×10-5 SI). La reducción al polo y la continuación hacia abajo, documentan el carácter fragmentado de la anomalía. La segunda derivada de la anomalía aeromagnética delinea cinco anillos concéntricos al interior del cráter; el último anillo se correlaciona con el anillo de cenotes, lo cual apoya la interpretación de que el origen del anillo de cenotes está ligado con el cráter. La señal analítica y el espectro radialmente promediado arrojan una profundidad estimada a las fuentes magnéticas que va de los 1000 m a los 6000 m. Utilizando estos datos desarrollamos nuevos modelos magnéticos en 2-D, los cuales indican que el carácter fraccionado en la porción norte del cráter está controlado por un sistema de fallas verticales. La principal anomalía central es producto de un levantamiento estructural, cuya cima se encuentra a ~2,500 m de profundidad a partir del fondo marino, en el área central del cráter.