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Calidad química del agua subterránea y superficial en la cuenca del río Duero, Michoacán
Get PDF"Se describe la calidad química de los recursos hídricos tanto subterráneos como superficiales en la cuenca del río Duero. El agua subterránea se analizó mediante un estudio hidrogeoquímico en 97 aprovechamientos (20 manantiales y 76 pozos) para la época de estiaje. Se aplicó el Índice de Calidad del Agua (ICA; NSFWQI) en el agua superficial para 35 sitios, a partir de ocho parámetros, dividiéndolos en manantiales y el cauce. Se compararon diferentes parámetros con información previa mediante un análisis de varianza. La calidad del agua subterránea en términos generales resultó buena y está asociada con el tipo de rocas y geología de la cuenca. Predomina la clase de agua C1-S1, baja en salinidad y sodio, pudiéndose utilizar en la mayor parte de los cultivos y cualquier tipo de suelos sin desarrollar peligro por salinidad y sodicidad. Los valores ICA obtenidos, uso en agua potable, ubican a la mayoría de los manantiales como contaminados, con excepción del manantial de Carapan (condición excelente con 92 puntos). En el cauce, uso en agricultura, el 75% de los sitios resulta como contaminado y el resto en levemente contaminado. La comparación de los nitratos en 20 años de diferencia fue estadísticamente significativo (F = 15.73, p = 0.0001), lo que representa un aumento importante de los nutrientes en el río. Por último, el creciente deterioro de la calidad del agua del río, a pesar de un balance hidrológico positivo, promueve la extracción del agua subterránea, llevando a un proceso de sobreexplotación del manto acuífero.
Integrable dissipative nonlinear second order differential equations via factorizations and Abel equations
Get PDF"We emphasize two connections, one well known and another less known, between the dissipative nonlinear second order differential equations and the Abel equations which in its first kind form have only cubic and quadratic terms. Then, employing an old integrability criterion due to Chiellini, we introduce the corresponding integrable dissipative equations. For illustration, we present the cases of some integrable dissipative Fisher, nonlinear pendulum, and Burgers-Huxley type equations which are obtained in this way and can be of interest in applications. We also show how to obtain Abel solutions directly from the factorization of second-order nonlinear equations
Redes booleanas
Get PDFTesis (Maestría en Control y Sistemas Dinámicos)"En el año 2009. Zhang et al, publican un circuito simple de compuertas lógicas no reguladas por una señal de reloj que muestra un comportamiento caótico. La red que presentan consta de tres nodos, los cuales implementan con compuertas lógicas comerciales. Como resultados obtienen que la evolución temporal del voltaje en cualquier nodo presenta un patrón no repetitivo con claras transiciones binarias y sensibilidad a las condiciones iniciales. La topologÍa de la red contiene lazos de retroalimentación con retardos inconmesurables lo que produce que la dinámica de los estados tengan pulsos de muy corta duración, un régimen en el cual las variaciones de los retardos producen caos. El estudio de este tipo de red es importante debido a que puede ser utilizado en la generación de secuencias pseudo-aleatorias, sistemas de comunicación, entre otros. En la presente tesis se estudia la red Booleana presentada por Zhang et al, implementada con compuertas lógicas de estructura flexible, es decir, un circuito capaz de ejecutar cualquier tipo de operación lógica. Se modela la red Booleana por medio de Ecuaciones Booleanas con Retardo, que son una clave de sistemas dinámicos en la cual las variables de estado son discretas y el tiempo en que evolucionan es continuo. Además, se propone una forma de sincronizar dos redes Booelanas bajo el esquema de sincronización forzada.""In 2009, Zhang et al, published a simple circuit of logic gates not regulated by a clock signal which shows chaotic behavior. The network consists of three nodes, which they implement with commercial logic gates. Results they obtained that the temporal evolution of the voltage at any node has a non-repeating pattern with clear binary transitions and sensitivity to initial conditions. The topology of the network contains feedback loops with incommensurate time delays, it produces dynamics states with very short duration pulses, a regime in which variations of delays produce chaos. Studing this type of network is important because it can be used in the generation of pseudo-random sequences, communications systems, among others. In this thesis we study the Boolean network by Zhang et al, implemented with flexible structure logic gates, i.e. a circuit capable of running any type of logical operation. Boolean network is modeled using Boolean Delay Equations, which are a class of dynamical system in which state variables are discrete and time is continuous. Also, we propose a method to synchronize two Boolean networks under forced synchronization scheme.
Relevancia funcional de los nectarios extraflorales de Cylindropuntia imbricata(Grifth) (Cactaceae).
Get PDFTesis (Maestría en Ciencias Ambientales)"La presente investigación tiene como objetivo estudiar la anatomía de los nectarios extraflorales (NEF) de la Cactaceae Cylindropuntia imbricata, así como evaluar la influencia de la disponibilidad de agua y de la temperatura en la abundancia de hormigas visitantes de sus NEF. El sitio de estudio se encuentra en la localidad San Juanico el Chico, municipio de San Luis Potosí, S.L.P. Se encontró que los NEF de C. imbricata son vascularizados, es decir, que presentan floema y xilema. Liometopum apiculatum, Crematogaster opuntiae y Pseudomyrmex pallidus fueron las especies de hormigas asociadas con los NEF de C. imbricata, siendo Liometopum apiculatum la especie más abundante. La disponibilidad del agua y la temperatura fueron variables importantes como reguladores de la interacción entre los NEF de C. imbricata y las hormigas. El riego aumentó la abundancia de hormigas visitantes, en particular la de L. apiculatum. Así mismo, la temperatura mínima ambiental afectó de manera marginal, disminuyendo la abundancia de hormigas visitantes de los NEF de C. imbricata.""The aim of this research is study the anatomy of the extra-floral nectaries (EFN´s) of the cactus Cylindropuntia imbricate, as well as evaluate the influence of environmental factors such as water and the temperature of the plant in the abundance of ants visiting EFN. The study site is San Juanico el Chico, San Luis Potosí, S.L.P. It was found that the NEF´s of C. imbricata are vascularized, which means that they have phloem and xylem. Liometopum apiculatum, Crematogaster opuntiae and Pseudomyrmex pallidus were the ant species associated with NEF´s of C. imbricata, and Liometopum apiculatum was the most abundant species. Water availability and temperature were important variables as regulators of the interaction between the NEF´s of C. imbricata and ants. Irrigation increased the abundance of visitor ants, particularly that of L. apiculatum. Likewise, the minimum environmental temperature marginally affected the abundance, decreasing the abundance of visitor ants from the NEF´s of C. imbricata.
Aprovechamiento de bagazo de Agave tequilana Weber para la produccion de bio-hidrógeno.
Get PDFTesis (Maestría en Ciencias Ambientales)"Se investigaron dos tratamientos enzimáticos (mezclas comerciales Celluclast y Viscozyme de Novozyme) para sacarificar los polisacáridos presentes en el bagazo de Agave tequilana cocido, con pre-tratamiento fisicoquímico o sin él. Se obtuvieron concentraciones más altas de azúcares fermentables en las hidrólisis enzimáticas a partir de bagazo sin pre-tratamiento. En ensayos en lote, se obtuvieron rendimientos molares de producción de bio-hidrógeno (RMH) máximos a partir de los hidrolizados con Celluclast (1.31 moles H2/mol sustrato) y velocidades de producción de bio-hidrógeno (VVPH) máximas con Viscozyme (142.48 ml H2/L-h). La fermentación del agente estabilizante (sorbitol o sacarosa) presente en las preparaciones enzimáticas contribuyó a la producción de biohidrógeno. En el caso de los hidrolizados de Celluclast, la contribución máxima fue de 46.9% mientras que para los hidrolizados de Viscozyme fue de 80%. Por último, se alimentó un reactor completamente agitado (CSTR) en continuo con hidrolizado enzimático (Celluclast) a partir de bagazo sin pre-tratamiento. En la etapa de arranque, los tiempos de retención hidráulica (TRH) de 6 a 24 horas permitieron una apropiada selección de los microorganismos acidogénicos, ya que no se detectó metano en el gas durante el tiempo de operación. En la etapa de evaluación, se obtuvieron RMHs de 0.76 y 0.74 mol H2/mol sustrato y VVPHs de 72.55 y 49.56 ml H2/l-h, para TRH de 12 y 24 horas respectivamente. Comparando los intervalos de producción de bio-hidrógeno, reportados en la literatura para otros hidrolizados lignocelulósicos (0.38-1.70 mol H2/mol de azúcares; 4.6-81.4 ml H2/l-h), se puede observar que el hidrolizado enzimático obtenido del bagazo sin pre-tratamiento es un sustrato adecuado para producir bio-hidrógeno. Los valores de rendimientos y tasas de producción encontrados en este trabajo son semejantes a los ya reportados, pero son bajos comparados con sustratos modelo (1.03-2.79 mol H2/mol glucosa; 170-1270 ml H2/l-h).""Two enzymatic treatments were tested (commercial mixtures Viscozyme and Celluclast from Novozymes) for saccharification of the polysaccharides present in cooked untreated and pretreated bagasse of Agave tequilana Weber. The highest concentrations of fermentable sugars were obtained from the enzymatic hydrolysis of untreated bagasse. In batch tests, the enzymatic hydrolysates of untreated bagasse showed the best molar yield (HMY) with Celluclast (1.31 moles H2/mol substrate) and the best volumetric hydrogen production rate (VHPR) with Viscozyme (142.48 ml H2/L-h). The fermentation of stabilizing agents (sorbitol or sucrose) present in the enzyme preparations contributed to bio-hydrogen production. The maximum contribution of these stabilizing agents was 46.9% for the hydrolyzates obtained with Celluclast (sorbitol) and 80% for the hydrolyzates obtained with Viscozyme (sucrose). Finally a completed stirred reactor (CSTR) was fed with enzymatic hydrolyzate (Celluclast) from untreated bagasse. In the starting stage, the hydraulic retention times (HRT) of 6 to 24 hours enabled an adequate selection of acidogenic microorganisms, because no methane was detected in the biogas during the operation time. In the evaluation stage, a HMY of 0.76 and 0.74 moles H2/mol substrate and VHPR of 72.55 and 49.56 ml H2/L-h for HRT of 12 and 24 hours respectively were observed. Comparison of HMY and VHPR obtained in this study with the HMY and VHPR values reported in the literature, for other lignocellulosic hydrolysates (0.38-1.70 mol H2/mol sugars; 4.6-81.4 ml H2/L-h), indicates that the enzymatic hydrolyzate of untreated bagasse is a suitable substrate for hydrogen production. The yields and rates of hydrogen found in this work are similar with those reported in the literature, but are lower than those found for model substrates (1.03-2.79 mol H2/mol glucose; 170-1270 ml H2/L-h).
Diseño y modelado de un reactor tubular de lecho empacado para la desinfección de biosólidos durante el compostaje
Get PDFTesis (Maestría en Ciencias Ambientales)"Para llevar a cabo un análisis determinista de las variables de estado (temperatura y concentración de oxígeno) durante la estabilización de biosólidos mediante el compostaje se desarrolló un modelo matemático basado en balances de materia y energía, suponiendo la mecánica del medio continuo, acoplado a un modelo cinético de Contois. El sistema de ecuaciones diferenciales parciales no lineales, producto de los balances, fue resuelto por: A) el método explícito de diferencias finitas (MDF) empleando el lenguaje de programación Matlab 2010.a. B) por el método de diferencias finitas acoplado al método de integración Runge-Kutta, implementando este algoritmo en el lenguaje de programación FORTRAN. Este último método mostró mayor estabilidad en la solución del modelo. Por otro lado un análisis de sensibilidad indico que los parámetros cinéticos tienen mayor influencia en el comportamiento del modelo, por ende fueron considerados para el ajuste del modelo con el paquete estadístico GREG. Para la validación del modelo matemático se emplearon datos obtenidos de tres experimentos realizados en un reactor construido para efectuar la desinfección de biosólidos (reducción de coliformes). Este reactor fue diseñado a partir de modelos matemáticos reportados previamente y considerando un reactor continuo de tanque agitado. Las comparaciones entre el modelo desarrollado en este estudio y los datos experimentales obtenidos en el reactor, mostraron que el modelo describe los cambios en la temperatura y concentración de oxígeno durante el proceso de compostaje en forma precisa (R2>0.80).""To perform a deterministic analysis of state variables (temperature and oxygen concentration) during biosolids stabilization by composting, a mathematical model was developed. This model was based on mass and energy balances, assuming a continuum medium mechanics, coupled to a Contois growth kinetics. The system of partial differential equations were solved by A) explicit finite differences method using a Matlab 2010.a. environment and B) finite differences method coupled to Runge-Kutta integration method, this algorithm was implemented in a FORTRAN environment. The last method showed higher stability in the model solution. On the other hand a sensitivity analysis indicated that the kinetic parameters have a stronger influence on the model behavior; therefore these parameters were considered for fitting with the statistical package GREG. For validation of the mathematical model, data from three experiments performed in a biosolids sanitizing reactor (fecal coliform removal) were employed. The reactor was designed base on mathematical models previously reported, assuming a continuous stirred tank reactor (CSTR) behavior. The comparisons between the model developed in this work and experimental data obtained in the reactor showed that the model precisely described (R2> 0.80) changes in temperature and oxygen concentrations during the composting process.
Desarrollo de un vector de expresión tripartita derivado en Euphorbia mosaic virus.
Get PDFTesis (Maestría en Ciencias en Biología Molecular)"Los geminivirus constituyen una de las dos familias más diversificadas de virus de plantas, y se caracterizan por la especial morfología de sus viriones y su genoma de DNA de cadena sencilla, que se replica en el núcleo de las células. El subgrupo más numeroso de la familia Geminiviridae es el género Begomovirus, que incluye algunos de los patógenos más devastadores de cultivos agrícolas en el mundo. La naturaleza de su material genético y el reducido tamaño de sus componentes genómicos (<3 Kb) hacen a los begomovirus muy atractivos para el desarrollo de vectores de expresión en sistemas vegetales. Sin embargo, los vectores derivados de estos virus no han mostrado ser eficaces para expresar genes heterólogos mayores a ~800 pb. en tejidos vegetales, ya que los vectores con un tamaño superior a los componentes genómicos nativos son inestables, y sufren rearreglos genéticos al moverse de célula a célula. En el presente trabajo describimos una nueva estrategia para la generación de vectores de expresión derivados de begomovirus, y construímos un sistema de tres componentes virales interdependientes a partir de los componentes genómicos de Euphorbia mosaic virus-Jal, un begomovirus que tiene características poco comunes entre los miembros de su género, como la capacidad de infectar células del mesófilo, donde la producción de proteínas es más elevada. Se generaron los tres componentes del nuevo sistema de vectores, y se demostró que el componente que porta el gen reportero es funcional, ya que su producto, la proteína verde fluorescente (GFP), fue producida eficientemente en protoplastos de tabaco.""The geminiviruses constitute the most diverse family of DNA plant viruses, and are characterized by a unique morphology of their virions, and a genome composed by one or two circular, single stranded DNA molecules, that replicate in the cell nucleus. The largest subgroup of the family Geminiviridae is the genus Begomovirus, which includes some of the most devastating pathogens of agricultural crops in the world. The nature of their genetic material, and the small size of the genomic components (<3 Kb) of begomoviruses make them very attractive for the development of expression vectors in plants. However, the begomovirus-based vectors have not been shown to be effective in expressing heterologous genes over a ~ 800 bp. length in plant tissues, because of vectors larger than the native genomic components are unstable and undergo genetic rearrangements when moving from cell to cell. In this paper we describe a new strategy for generating begomovirus-based expression vectors, and generated a system of three interdependent viral components from Euphorbia mosaic virus genomic components. EuMV is a begomovirus that has unusual features among members of the family Geminiviridae, e.g., the ability to infect mesophyll cells, where protein production is higher than that in vascular tissues, where most geminiviruses are confined. All components of the new vector system were generated, and it was demonstrated that the viral component which carries the reporter gene is functional because its product, the green fluorescent protein (GFP), was produced efficiently in tobacco protoplasts.
Obtención del epigenoma de Trichoderma atroviride en respuesta a la luz azul.
Get PDFTesis (Maestría en Ciencias en Biología Molecular)"La luz es uno de los factores ambientales más importantes, no sólo porque es utilizada como fuente de energía, sino porque también, es utilizado como fuente de información para regular el desarrollo, comportamiento y rutas metabólicas en la mayoría de los seres vivos. El hongo Trichoderma atroviride, encontrado de manera natural en el suelo, esporula después de un pulso de luz azul. A este proceso se le conoce como fotoconidiación. La mayoría de las respuestas a la luz azul en T. atroviride están reguladas por un complejo fotorreceptor, formado por las proteínas BLR-1 y BLR-2 (blue-light regulator). Este mecanismo de respuesta a la luz influye sobre otras rutas que se encuentras río-abajo, como el metabolismo de carbón y azufre, respuesta al estrés oxidativo, crecimiento vegetativo y reproducción. Las modificaciones epigenéticas –metilación de ADN y modificaciones a las histonas– son conocidas por jugar un papel en el control de la expresión de genes. Las modificaciones en las histonas controlan la accesibilidad a la cromatina y la actividad transcripcional. El mecanismo mejor estudiado es la acetilación de las histonas, el cual ha sido asociado con un estado de transcripción activo. Para investigar la influencia de la acetilación de las histonas sobre las vías de respuesta a la luz, utilizamos ensayos de inmunoprecipitación de la cromatina seguida de una secuenciación (ChIP-seq). Nuestros resultados también identificaron regiones blanco del complejo BLR-1/BLR-2, lo que proveerá de información para poder establecer modelos de redes dependientes de la luz.""One of the most important environmental factors is light, not only because it is the main source of energy, but also because it regulates development, behavior and metabolic pathways in almost all forms of live. The common soil fungus Trichoderma atroviride sporulates after a brief pulse of blue light. This process is known as photocinidiation. Most blue-light responses in T. atroviride are regulated by a photoreceptor complex formed by the blue-light regulator proteins (BLR-1 and BLR-2). This light-response mechanism impacts diverse downstream pathways such as carbon and sulfur metabolism, response to oxidative stress, vegetative growth, and reproduction. Epigenetic modifications –DNA methylation and histone modifications– are known to play a role in controlling gene expression. Histone modifications control the accessibility of the chromatin and transcriptional activities. The best characterized mechanism is histone acetylation, which has been associated with states of transcriptional activation. To investigate the influence of histone acetylation on light signaling pathways, we used chromatin immunoprecipitation sequencing (ChIP-seq). Our findings also uncovered direct targets of the complex BLR-1/BLR-2, which will provide data to establish patterns of light-dependent networks.
Hybridization vs. bond stretching isomerism in Ru(II) cyclometalated complexes of 2-phenylpyridine
Get PDF"The phenomenon of formation of two isomers, yellow and orange, of the cyclometalated Ru(II) complex, [Ru(o-C6H4-py)(MeCN)4]+, was investigated by EELS spectroscopy and theoretical calculations. Both forms show very similar structures and spectroscopic properties, but slight differences in X-ray data and absorption between them were noted. No double minimum on the potential energy surface was found and thus these two forms cannot be considered as bond stretching isomers. However, the DFT study revealed the change in the hybridization of the carbon in trans-position of one of acetonitrile ligands. This effect can be responsible for the difference in colour. The results of the theoretical modelling coincide well with the experimental EELS data.