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The influence of phosphate limitation on conidiation in Trichoderma atroviride and light blind mutants
Get PDF"Los eventos moleculares asociados a la conidiación inducida por luz en Trichoderma están regulados por el complejo formado por las proteínas BLR-1 y BLR-2, donde la primera actúa como fotorreceptor y ambas tienen actividad como factor de transcripción. Las cepas mutantes nulas en los genes blr de T. atroviride pierden la capacidad de responder al estímulo luminoso y son consideradas "mutantes ciegas". La limitación de algunos nutrientes esenciales también desencadenan la conidiación en T. atroviride. La influencia de bajas concentraciones de fosfato inorgánico (Pi) en el medio de cultivo sobre la fotoconidiación de la cepa silvestre y las mutantes blr de T. atroviride fue probada. Todas las cepas utilizadas mostraron el desarrollo de conidias bajo concentraciones limitantes de Pi (hasta 0.1 mM) en ausencia de la luz. Los resultados indican que la limitación de Pi es un factor desencadenante del proceso de conidiación a través de una vía independiente a la mediada por las proteínas BLR.""Molecular events associated with photoconidiation of Trichoderma are regulated by the BLR-1 and BLR-2 protein complex, where the first plays an essential role as sensor, and both function as a transcriptional factor. Null mutant strains of blr genes in T. atroviride are unable to respond to light stimulation and are then considered blind mutants. Limited concentration of essential nutrients in the media is a condition that triggers conidiation in T. atroviride. In the present study we show the influence of limited concentration of inorganic phosphate (Pi) in the media on photoconidiation in T. atroviride and two blr null mutants. All strains tested showed the development of conidial structures when low levels of Pi (0.1 mM) were present in the absence of light. The data showed that sensing environmental cues such as phosphate limitation is independent of BLR proteins pathway.
Selectividad de antagonistas para receptores nativos Cys-loop de ACh, 5-HT y GABA en neuronas mientéricas del cobayo
Get PDFTesis (Doctorado en Ciencias en Biología Molecular)"Los tres canales activados por ligando más comunes expresados por neuronas mientéricas son nACh, 5-HT3 y GABAA. Para investigar las funciones de estas proteínas se han usado inhibidores como el hexametonio (antagonista de los receptores nACh), ondansetrón (antagonista de los receptores 5-HT3), picrotoxina y bicuculina (ambos antagonistas de los receptores GABAA). El objetivo del presente trabajo fue investigar la especificidad de estos inhibidores sobre los receptores Cys-loop nativos de neuronas mientéricas del intestino delgado del cobayo. La configuración de célula completa de la técnica patch clamp fue usada para registrar las corrientes de membrana inducidas por ACh (IACh), 5- HT (I5-HT) y GABA (IGABA) en presencia y ausencia de diferentes concentraciones de hexametonio, ondansetrón, picrotoxina o bicuculina. Los tres receptores Cys-loop presentes en neuronas entéricas son expresados independientemente y no hay desensibilización cruzada. El hexametonio inhibió las IACh sin afectar las I5-HT y las IGABA. El ondansetrón inhibió la I5-HT y la IACh pero no afectó la IGABA. La picrotoxina y la bicuculina inhibieron la I5-HT, la IACh y la IGABA con diferente potencia, siendo menos potentes sobre los receptores 5-HT3. Todos los efectos inhibitorios fueron dependientes de la concentración y reversibles. Nuestras observaciones mostraron que excepto por el hexametonio, el resto de los inhibidores estudiados aquí mostraron grados de selectividad, la cual tiene que ser considerada cuando estos antagonistas son usados en estudios experimentales dirigidos a investigar las funciones de estos receptores; en particular, en tejidos que expresan receptores nACh porque estos receptores son blancos de todos los inhibidores aquí estudiados. La baja potencia de la picrotoxina y la bicuculina para inhibir los receptores 5-HT3 sugiere que estos receptores están formados por proteínas heteroméricas.""The three most common Cys-loop receptors expressed by myenteric neurons are nACh, 5-HT3, and GABAA. To investigate the function of these proteins researchers have used channel inhibitors such as hexamethonium (antagonist of nACh receptors), ondansetron (antagonist of 5-HT3 receptors), picrotoxin, and bicuculline (both antagonists of GABAA receptors). The aim of the present study was to investigate the specificity of these inhibitors on Cys-loop receptors of primary cultured neurons obtained from the guinea-pig small intestine. The whole cell configuration of the patch clamp techniques was used to record membrane currents induced by ACh (IACh), 5-HT (I5-HT) and GABA (IGABA) in the absence and the presence of various concentrations of hexamethonium, ondansetron, picrotoxin, or bicuculline.The three Cys-loop receptors present in enteric neurons are expressed independently and they are not crossdesensitized. Hexamethonium inhibited IACh without affecting I5-HT and IGABA. Ondansetron inhibited I5-HT and also IACh but did not affect IGABA. Picrotoxin and bicuculline inhibited I5-HT, IACh and IGABA with different potency, the lowest potency being on 5-HT3 receptors. All these inhibitory effects were concentration dependent and reversible. Our observations showed that except for hexamethonium, all other inhibitors used here show different degrees of selectivity, which has to be considered when their antagonists are used in experimental studies aimed to investigate the functions of these receptors. In particular, in tissues expressing nACh receptors because these are the targets of all other inhibitors used here. The low potency of picrotoxin and bicuculline to inhibit 5-HT3 receptors suggest that these are formed by heteromeric proteins.
Elemento multivibrador reconfigurable basado en control de caos
No full text"A reconfigurable element based on nonlinear (chaotic) dynamics is adapted to implement the three different multivibrator configurations. A nonlinear dynamical system, under parameter modulating control, operates as a tunable oscillator with different dynamical regimes which in turn provide the different multivibrator configurations (monostable, astable, and bistable). The reconfigurable multivibrator is realized as a tunable circuit which includes an input stage for receiving at least one input voltage signal and an output stage that produces a digital two-level electric output signal. The all-in-one reconfigurable multivibrator device consisting of a nonlinear oscillator circuit electrically coupled to the input/output circuitry is used in at least, but not limited to three basic applications, namely, an irregular width pulse generator, a rising flank trigger and a full RS flip-flop device.""Un elemento reconfigurable basado en dinámica nolineal (caótico) es adaptado para implementar los tres diferentes configuraciones de multivibrador. Un sistema dinámico nolineal, bajo un control por modulación paramétrica, opera como un oscilador ajsutable con diferentes regímenes dinámicos, los cuales a su vez producen las diferentes configuraciones de multivibrador (monoestable, aestable, y biestable). El multivibrador reconfigurable se realiza como un circuito ajustable el cual incluye una etapa de entrada para recibir al menos una señal de voltaje de entrada, y una etapa de salida, la cual produce una señal de salida digital electrónica de dos niveles. El dispositivo multivibrador reconfigurable todo-en-uno que consiste de un circuito oscilador nolineal eléctricamente acoplado a una circuitería de entrada/salida es utilizado en al menos, pero no limitado a, tres aplicaciones básicas, estas son, un generador de pulsos con ancho irregular, un disparador de flanco de subida, y un dispositivo lógico RS completo biestable (flip-flop).
Controller for the three-phase cascade multilevel converter used as shunt active filter in unbalanced operation with guaranteed capacitors voltages balance
No full text"The present invention comprises a controller for the cascade H-bridge three-phase multilevel converter used as a shunt active filter. Based on the proposed mathematical model, the controller is designed to compensate harmonic distortion and reactive power due to a nonlinear distorting load. Simultaneously, the controller guarantees regulation and balance of all capacitor voltages. The idea behind the controller is to allow distortion of the current reference during the transients to guarantee regulation and balance of the capacitors voltages. The controller provides the duty ratios for each H-bridge of the cascade multilevel converter.
Regulador de voltaje para un módulo de celdas de combustible.
Get PDFTesis (Maestría en Control y Sistemas Dinámicos)"Un módulo de celdas de combustible produce a la salida un nivel bajo de voltaje de corriente directa con una gran variación en su valor. Adicionalmente, este voltaje tiene una dependencia no lineal con la corriente; es decir, mientras más corriente se demande, menor es el voltaje de salida. Debido a estas características, se propone conectar un convertidor elevador de corriente directa-corriente directa conmutado a la salida del módulo de celdas de combustible. Para llevar a cabo el análisis del comportamiento del sistema módulo de celdas de combustible/convertidor elevador se desarrolla un modelo combinado a partir de los modelos individuales de los mismos. La validez del modelo resultante se avala mediante pruebas experimentales de eficiencia y respuesta en frecuencia. Basándose en el análisis teórico del modelo combinado y las pruebas experimentales se elige implementar un control en modo-corriente promedio para regular el voltaje de salida del convertidor elevador, el cual emplea la corriente detectada en el inductor en conjunto con el voltaje de salida del convertidor elevador. La metodología seguida para el diseño del controlador modo-corriente promedio se describe detalladamente. Finalmente se muestran los resultados experimentales del sistema módulo de celdas de combustible/convertidor elevador con el control modo-corriente promedio así como un análisis del desempeño del controlador.""A fuel-cell stack produces a low direct current voltage with wide variations; moreover, the output voltage of the fuel-cell stack depends nonlinearly on its current as the voltage drops when more current is drawn. Consequently, the output voltage of the fuel-cell stack is connected to a switch-mode direct current-direct current boost converter. In order to have a correct analysis of the fuel-cell stack/boost converter behavior, a combined model is developed. Experimental data of efficiency and frequency response support the fuel-cell stack/boost converter model. An average current-mode controller is implemented by sensing the inductor current together with the capacitor voltage of the output. A methodology to design average currentmode control is provided. Finally, experimental results are given where openloop and closed-loop responses are compared.
Análisis de la metabolización de carbohidratos en sujetos sanos: una explicación determinista hacia diabetes mellitus tipo 2.
Get PDFTesis (Maestría en Control y Sistemas Dinámicos)"La diabetes mellitus es un trastorno metabólico que rápidamente se ha convertido en un problema de salud a escala mundial. Actualmente existen en el mundo 371 millones de personas que la padecen, suponiendo gastos directos e indirectos en su tratamiento, los cuales en su mayoría desembocan sobre las propias familias, representando un reto para aquellas con recursos limitados. La diabetes mellitus es sin duda uno de los retos multidisciplinarios más desafiantes del siglo XXI que debe ser atendido. Actualmente la comunidad científica de las áreas de control, sistemas dinámicos e ingeniería biomédica, ha dirigido sus esfuerzos de investigación y desarrollo a distintas estrategias tales como el modelado de la dinámica glucosa-insulina ante diferentes escenarios, algoritmos de control de glucemia, desarrollo de bombas de dosificación de insulina, entre otras. Sin embargo estas estrategias sólo han sido dirigidas en el tipo de diabetes que presenta insulinodeficiencia (DMT1). Por su prevalencia de casi el 90% de todos los casos, la diabetes mellitus tipo 2 (DMT2) es el caso más importante de estudio, sin embargo es la más compleja de entender y de estudiar, debido a los múltiples factores genéticos, ambientales, clínicos, metabólicos, entre otros tantos, que intervienen en su desarrollo. De esta manera y como estrategia para acercarnos a la comprensión de los factores que influyen en el desarrollo de la DMT2 en un sujeto sano, se ha propuesto un estudio sobre el efecto que tiene la alteración de las rutas metabólicas de los carbohidratos en la variación de la concentración de glucosa en plasma. Para llevar esto a cabo, se analizó un modelo matemático de ecuaciones diferenciales que representa la forma en que una persona sana metaboliza la glucosa. Por medio de herramientas de análisis de la dinámica de sistemas y de control se estudiaron los parámetros relativos a las rutas metabólicas de la glucosa cuya alteración indujo una variación en la solución del sistema que representa la concentración de glucosa en plasma en ayuno. De esta manera se relacionó un diagnóstico de glucemia alterada, lo cual permitió comparar los resultados obtenidos con literatura afín de datos de experimentos clínicos por diversos autores.""Diabetes mellitus is a metabolic disorder that has quickly become a worldwide health problem. There are currently around 371 million people in the world who suffer from it, implying direct and indirect expenses in treatments, which mostly affect families immersing them in cycles of expenditures. Diabetes mellitus is undoubtedly one of the most defying multidisciplinary challenges of the 21st century that must be addressed. Currently the scientific communities in control, dynamical systems and biomedical engineering fields have directed most of its research and development efforts towards various strategies such as modeling of the dynamics of glucose-insulin in different scenarios, glycemic control algorithms, development of dosage insulin pumps, among others. However, such strategies have been addressed mostly in the type of diabetes that presents insulin deficiency (T1DM). Due to their prevalence of almost 90% of all cases, type 2 diabetes mellitus (T2DM) is a very important case of study. However, it is more complicated to study and understand, due to the multiple genetic, environmental, clinical, and metabolic factors, among many others, involved in its development. As a strategy for a first approach to understand the factors that influence the transition from healthy condition onto DMT2, we have proposed a study to analyze the effect of alterations of the pathways of carbohydrate metabolism on the variation of the blood glucose concentration. To accomplish this aim, we analyzed a mathematical model of differential equations that represents how a healthy person metabolizes glucose. Through analysis tools of dynamical systems and control, we studied the parameters on the metabolic pathways of glucose whose alteration induced variation in the solution of the system that represents the concentration of fasting blood glucose. In this way we linked a diagnosis of altered glucose, allowing the results to be compared with related literature containing clinical experiment data by several authors.
Analysis of a model for the morphological structure of renal arterial tree: fractal structure
Get PDF"One of the fields of applied mathematics is related to model analysis. Biomedical systems are suitable candidates for this field because of their importance in life sciences including therapeutics. Here we deal with the analysis of a model recently proposed by Espinoza-Valdez et al. (2010) for the kidney vasculature developed via angiogenesis. The graph theory allows one to model quantitatively a vascular arterial tree of the kidney in sense that (1) the vertex represents a vessels bifurcation, whereas (2) each edge stands for a vessel including physiological parameters. The analytical model is based on the two processes of sprouting and splitting angiogeneses, the concentration of the vascular endothelial growth factor (VEGF), and the experimental data measurements of the rat kidneys. The fractal dimension depends on the probability of sprouting angiogenesis in the development of the arterial vascular tree of the kidney, that is, of the distribution of blood vessels in the morphology generated by the analytical model. The fractal dimension might determine whether a suitable renal vascular structure is capable of performing physiological functions under appropriate conditions. The analysis can describe the complex structures of the development vasculature in kidney.
Estudio de la melanina como fotocatalizador para la degradación de colorantes: Rodamina B
Get PDFTesis (Maestría en Ciencias Ambientales)"Los procesos fotocatalíticos han sido considerados como un proceso verde emergente dado los diferentes propósitos en que se les ha usado, especialmente en el tratamiento de compuestos recalcitrantes. Actualmente, algunas investigaciones han sido dirigidas a la utilización de semiconductores capaces de aprovechar la luz solar. En este sentido, cobra especial interés el estudio de la melanina, un biopolímero considerado semiconductor orgánico que se cree podría ser potencialmente utilizado en dichos procesos debido a sus propiedades fisicoquímicas únicas, tales como su fuerte absorción de luz en el intervalo UV-vis, marcadas propiedades redox y de fotorecepción. Por lo anterior, en la presente tesis se abordó el estudio de la melanina como fotocatalizador en la degradación del colorante Rodamina B (RhB) y la síntesis de compositos con base en melanina para su evaluación en la fotodegradación de dicho colorante. En la primera parte del estudio se caracterizó la melanina a través de la determinación de su Punto de Carga Cero (PCC), análisis de Espectroscopía de Absorción en el Infrarrojo (FTIR), mediciones de Conductividad de Microondas Resueltas en el Tiempo (TRMC), y además se evaluó su capacidad de adsorber RhB y su fotosensibilidad. Dichas pruebas evidenciaron que en la melanina predominaron principalmente cargas negativas, las cuales favorecieron la adsorción del colorante. Además, los resultados de la pruebas de degradación de RhB mostraron que la melanina fue capaz de actuar como fotocatalizador en condiciones de luz UV y luz visible. Así mismo, se observó que el uso del 2-propanol aceleró la fotodegradación de la RhB, alcanzando, en 100 min, el 96 y 85% de degradación del colorante bajo iluminación UV y luz visible, respectivamente. En la segunda parte del estudio, se sintetizaron compositos con base en melanina y una matriz polimérica acrílica. Los materiales obtenidos fueron caracterizados por FTIR, Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC), determinación de PCC, observaciones morfológicas por Microscopia Electrónica de Barrido (SEM) e isotermas de adsorción de RhB. La inclusión de la melanina en los compositos fue homogénea y con una máxima capacidad de sorción de 183 mg RhB/g; sin embargo, los materiales no mostraron actividad fotocatalítica de RhB bajo iluminación UV en las condiciones experimentales utilizadas. Finalmente, esta investigación muestra que es posible utilizar a la melanina como fotocatalizador en la fotodegradación de RhB aprovechando la luz solar.""Photocatalytic processes can be considered as one of the emerging green processes because have been employed for different purposes, especially for treatment of recalcitrant compounds. Nowadays, the efforts in this area have been focused in using semiconductors able to use natural sunlight like energy source. Related to this subject, the melanin is a biopolymer considered an amorphous semiconductor; it exhibits a strong and broad absorption band in ultra violet-VIS (UV-VIS) range and marked redox properties. Hence, it could have potential application like photocatalyst for contaminant degradation. Therefore, in this thesis the photocatalytic behavior of the melanin was studied by the degradation of Rhodamine B (RhB), as model pollutant. In addition, composites based in melanin were evaluated for RhB photodegradation. In the first part, melanin was characterized by determination of their Potential Zero Charge (PZC), Infrared Spectroscopy (FTIR), TRMC measurements (Time-Resolved Microwave Conductivity), its ability to absorb RhB and photosensibility. The results showed that the melanin had predominantly negative charges then the dye RhB was absorbed on it. Afterwards, photodegradation test of RhB showed that melanin had ability to act like photocatalyst under UV and visible illumination. Besides, the photocatalytic degradation of dye was accelerated with addition of propan-2-ol, almost complete degradation of RhB, after 100 min under UV light (92%) and under visible light (85%). In the second part, composites based on melanin and polymeric acrylic matrix were synthesized. The obtained materials were characterized by infrared spectroscopy, Differential Scanning Calorimetry (DSC), PZC, Scanning Electronic Microscopy (SEM). In addition, adsorption isotherms for RhB were obtained. Even when the inclusion of melanin, in the composite, was homogeneous and they show able to absorb RhB (183 mg RhB/g), these materials no showed any photocatalytic activity under UV light. This research shows that melanin can be used like photocatalyst during the photodegradation of RhB under natural sunlight.
Abiotic factors involved in the facilitation between woody and succulents
No full text"Se estudiaron características fisiológicas y morfológicas de plántulas de especies leñosas (nodrizas) y suculentas (protegidas), las cuales se distribuyen en un gradiente ambiental en el Altiplano Mexicano. Del extremo mésico se eligieron Acacia schaffneri, A. farnesiana y Opuntia jaliscana y, del extremo xérico se escogieron A. schaffneri, Prosopis laevigata y O. streptacantha. En un experimento en invernadero, plántulas de 24 semanas de edad fueron sometidas por 90 días a diferentes niveles de radiación (alta = 2133 μmol m-2d-1, baja = 166 μmol m-2d-1), humedad aprovechable (alta = 60%, baja = 30%) y fertilidad (alta = suelo debajo de dosel, baja = suelo de área abierta). Las variables de respuesta evaluadas fueron la tasa relativa de crecimiento y sus componentes: morfológico (el cociente del área fotosintética) y fisiológico (la tasa de asimilación neta); así como la eficiencia cuántica del fotosistema II (ΦPSII) y la tasa de transporte de electrones. Las plántulas de suculentas presentaron mayor tasa relativa de crecimiento y cociente del área fotosintética que las plántulas de leñosas. La mayoría de las especies crecieron más en radiación y humedad altas. El suelo debajo de dosel favoreció el crecimiento de las suculentas, pero las leñosas presentaron los valores de la tasa de asimilación neta más altos. Los resultados sugieren que las plántulas de suculentas tienen mejor desempeño ecofisiológico para establecerse debajo del dosel de plantas nodrizas, y que las de leñosas presentan características ecofisiológicas de especies nodrizas mejor adaptadas a espacios abiertos.""We studied physiological and morphological characteristics of woody seedlings (nurses) and succulents (protected) which are distributed in an environmental gradient in the Mexican Plateau. Species from the mesic extreme of the gradient (Acacia schaffneri, A. farnesiana, Opuntia jaliscana) and from the xeric extreme (A. schaffneri, Prosopis laevigata, O. streptacantha) were chosen. 24-week-old seedlings were subjected for 90 days to varying levels of radiation (high = 2133 mol m-2 d-1, low = 166 mol m-2 d-1), available moisture (high = 60%, low = 30%) and fertility (high = canopy soil, low = open area). We assessed relative growth rate and its components: morphological (leaf area ratio) and physiological (net assimilation rate), as well as the quantum efficiency of photosystem II (ΦPSII), and the electron transport rate. Succulent seedlings had higher relative growth rate and leaf area ratio than woody ones. Most of the evaluated species grew more under high radiation and high humidity conditions. The canopy soil favored the growth of succulent species, but woody seedlings had the highest net assimilation rate. The results suggest that succulent seedlings showed ecophysiological functioning of protected species, best adapted to establish under the canopy of nurse plants. Woody species showed ecophysiological characteristics of nurses better adapted to open areas.
Texture-induced enhancement of the magnetocaloric response in melt-spun DyNi2 ribbons
Get PDF"The magnetocaloric properties of melt-spun ribbons of the Laves phase DyNi2 have been investigated. The as-quenched ribbons crystallize in a single-phase MgCu2-type crystal structure (C15; space group Fd (3) over barm) exhibiting a saturation magnetization and Curie temperature of M-S = 157 +/- 2 A m(2) kg(-1) and T-C = 21.5 +/- 1 K, respectively. For a magnetic field change of 2 T, ribbons show a maximum value of the isothermal magnetic entropy change vertical bar Delta S-M(peak)vertical bar = 13.5 J kg(-1) K-1, and a refrigerant capacity RC = 209 J kg(-1). Both values are superior to those found for bulk polycrystalline DyNi2 alloys (25% and 49%, respectively). In particular, the RC is comparable or larger than that reported for other potential magnetic refrigerants operating at low temperatures, making DyNi2 ribbons promising materials for use in low-temperature magnetic refrigeration applications.