Repositorio Nacional

Resilience of growing in arid and semiarid regions and a high capacity of accumulating sugar-rich biomass with low lignin percentages have placed Agave species as an emerging bioen-ergy crop. Although transcriptome sequencing of fiber-producing agave species has been explored, molecular bases that control wall cell biogenesis and metabolism in agave species are still poorly understood. Here, through RNAseq data mining, we reconstructed the cellulose biosynthesis pathway and the phenylpropanoid route producing lignin monomers in A. tequilana, and evaluated their expression patterns in silico and experimentally. Most of the orthologs retrieved showed differential expression levels when they were analyzed in different tissues with contrasting cellulose and lignin accumulation. Phylogenetic and structural motif analyses of putative CESA and CAD proteins allowed to identify those potentially involved with secondary cell wall formation. RT-qPCR assays revealed enhanced expression levels of AtqCAD5 and AtqCESA7 in parenchyma cells associated with extraxylary fibers, suggesting a mechanism of formation of sclerenchyma fibers in Agave similar to that reported for xylem cells in model eudicots. Overall, our results provide a framework for un-derstanding molecular bases underlying cell wall biogenesis in Agave species studying mechanisms involving in leaf fiber development in monocots. © 2022 by the authors. Licensee MDPI, Basel, Switzerland.

AGAVE CELL WALLS LIGNOCELLULOSE CAD PROTEIN CESA PROTEIN SCLERENCHYMA BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA GENÉTICA GENÉTICA MOLECULAR DE PLANTAS GENÉTICA MOLECULAR DE PLANTAS

Búsqueda de un conjunto óptimo de descriptores moleculares para la modelación QSAR

Search for an optimal subset of molecular descriptors for QSAR modeling

Luis Antonio García González (2023, [Tesis de doctorado])

En la actualidad, se estima que más de 10 millones de vertebrados son utilizados cada año en estudios toxicológicos. Dadas estas circunstancias, varias agencias regulatorias están impulsando activamente a la comunidad científica para el desarrollo de una alternativa a la experimentación con animales. Entre las alternativas existentes se pueden encontrar los estudios in-silico, especialmente los métodos de Relación Cuantitativa Estructura-Actividad (QSAR por sus siglas en inglés), los cuales se destacan como uno de los más utilizados. Los estudios QSAR se basan en la hipótesis de que compuestos estructuralmente similares presentan una actividad similar, lo que permite predecir la actividad de nuevos compuestos en función de compuestos estructuralmente similares, para los cuales se definió su actividad de forma experimental. Estudios han demostrado que la selección del subconjunto “óptimo” de las variables (descriptores moleculares) que caracterizan estructuralmente los compuestos tiene mayor importancia para la construcción de un modelo QSAR robusto que la estrategia de modelación utilizada. Actualmente, los descriptores moleculares (DMs) utilizados para la modelación QSAR son calculados con herramientas computacionales que no tienen en cuenta si estos caracterizan bien la actividad que se quiere modelar y los compuestos que se están analizando. En este trabajo se describen las limitaciones del enfoque actual, teniendo en cuenta que, si se sigue este enfoque, se puede pasar por alto información relevante al suponer que el conjunto de DMs calculado caracteriza bien las estructuras químicas que se están analizando, cuando en realidad puede que esto no suceda. Estas limitaciones se deben principalmente a que dichas herramientas limitan el número de DMs que calculan, restringiendo el dominio de los parámetros en los que se definen los algoritmos que calculan los DMs, parámetros que definen el Espacio de Configuración de Descriptores (DCS por sus siglas en inglés). En este trabajo se propone relajar estas restricciones en un enfoque DCS abierto, de manera que se pueda considerar inicialmente un universo más amplio de DMs y que estos caractericen de manera adecuada las estructuras a modelar. La generación de DMs se aborda entonces como un problema de optimización multicriterio, y para darle solución, dos algoritmos evolutivos son propuestos. Estos algoritmos incluyen conceptos de coevolución cooperativa para medir la sinergia entre descriptores moleculares ...

Currently, it is estimated that more than 10 million vertebrates are used per year for toxicological studies. Numerous regulatory agencies are actively advocating for the development of alternative methods to avoid unnecessary experimentation on animals. Among the existing alternatives in silico studies, especially Quantitative Structure Activity Relationships (QSAR) methods, stands out as one ofthe most widely used approaches. QSAR Methods are based on the premise that molecules with similar structures presents similar activities, which makes it possible to predict the activity of new compounds based on structurally similar compounds, for which their activity has been defined experimentally. Studies have demonstrated that the selection of the “optimal” set of molecular descriptors (MDs) is more important to build a robust QSAR models than the choice of the learning algorithm. Nowadays, the molecular descriptors (MD) used for QSAR modeling are calculated using computational tools that do not consider whether they accurately characterize the activity to be modeled and the compounds being analyzed. We demonstrate here that this approach may miss relevant information by assuming that the initial universe of MDs codifies, when it does not, all relevant aspects for the respective learning task. We argue that the limitation is mainly because of the constrained intervals of the parameters used in the algorithms that compute the MDs, parameters that define the Descriptor Configuration Space (DCS). We propose to relax these constraints in an open CDS approach, so that a larger universe of MDs can initially be considered, and these descriptors can adequately characterize the structures to be modeled. We model the MD generation as a multicriteria optimization problem, and two genetic algorithms-based approaches are proposed to solve it. These algorithms include cooperative-coevolutionary concepts to consider the synergism between theoretically different MDs during the evolutionary process. As a novel component, the individual fitness function is computed by aggregating four criteria via the Choquet Integral using a fuzzy non-additive measure. Experimental outcomes on benchmarking chemical datasets show that models created from an “optimized” sets of MDs present greater probability to achieve better performances than models created from sets of MDs obtained without optimizing their DCSs. Therefore, it can be concluded that the proposed algorithms are more suitable ..

algoritmos genéticos, descriptores moleculares QuBiLS-MAS, QSAR, DILI, cooperación coevolutiva genetics algorithms, QuBiLS-MAS molecular descriptors, QSAR, DILI, cooperativecoevolutionary algorithms INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LOS ORDENADORES DISEÑO CON AYUDA DE ORDENADOR DISEÑO CON AYUDA DE ORDENADOR

Mining alleles for tar spot complex resistance from CIMMYT's maize Germplasm Bank

Martha Willcox Juan Burgueño Daniel Jeffers Zakaria Kehel Rosemary Shrestha Kelly Swarts Edward Buckler Sarah Hearne Charles Chen (2022, [Artículo])

Maize Landraces Maize Genetic Resources Allelic Diversity Rare Alleles Phenotypic Characterization Tropical Maize Phyllachora maydis CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA MAIZE LANDRACES GENETIC RESOURCES ALLELES FOLIAR DISEASES CLIMATE CHANGE

DIW1 encoding a clade I PP2C phosphatase negatively regulates drought tolerance by de-phosphorylating TaSnRK1.1 in wheat

Jingyi Wang Chaonan Li Long Li Matthew Paul Reynolds Jizeng Jia Xinguo Mao Ruilian Jing (2023, [Artículo])

Association Analysis Elite Genetic Resources Map‐Based Clones Protein Phosphatase 2C CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA DROUGHT GENETIC RESOURCES PROTEINS WHEAT WILTING

Arreglos de antenas para radiación tipo Isoflux en satélites LEO con diferentes alturas orbitales

Antenna arrays for Isoflux radiation in LEO satellites at various orbital altitudes

Paulina Díaz De la Paz (2023, [Tesis de maestría])

En los últimos años, las constelaciones de satélites en órbita baja han ganado popularidad como infraestructura para ofrecer el servicio de Internet satelital, y se espera que su presencia siga en aumento. Para minimizar la latencia en la transmisión de datos, estos satélites suelen situarse en el rango inferior y medio de la órbita baja terrestre. Comúnmente, los satélites de estas constelaciones emiten una radiación que consiste en un único haz que concentra la potencia en una sola dirección. Sin embargo, debido a la curvatura de la Tierra, las ondas electromagnéticas radiadas por el arreglo de antenas abordo del satélite viajan distancias diferentes. Las ondas que se desplazan en dirección del nadir del satélite hacen un recorrido más corto en comparación con las que se propagan en las direcciones más distantes a este. Este fenómeno ocasiona pérdidas de potencia en los bordes del área de cobertura. Para compensar estas pérdidas, se propone el uso de arreglos de antenas de radiación tipo Isoflux. Estos arreglos distribuyen la densidad de potencia de manera uniforme en el área de cobertura, aumentando la ganancia en direcciones donde el trayecto es más largo. Lograr este tipo de radiación para satélites en órbita baja se vuelve más desafiante. Debido a la proximidad del satélite a la Tierra, es necesario que la radiación se extienda sobre una gran parte del plano de elevación, requiriendo un haz Isoflux que sobrepasa los 100 grados. Esta tesis presenta 18 diseños de arreglos de antenas para satélites en las alturas orbitales de 340 km, 550 km y 1150 km. Para el diseño de estos arreglos, se emplean las geometrías lineales, planares y anillos concéntricos, tanto periódicas como aperiódicas. La distribución de excitaciones de amplitud y la separación entre elementos de antena se optimizan utilizando algoritmos genéticos. La presente tesis incluye un análisis comparativo de las prestaciones de radiación y cantidad de elementos de los diseños presentados, categorizados por altura orbital.

In recent years, the utilization of low-Earth orbit satellite constellations as infrastructure for providing satellite Internet services has experienced substantial growth. The rise of this trend is likely to continue. These satellites are typically placed in the lower to mid-range of low-Earth orbit in order to reduce latency in data transmission. It is common for the antenna arrays on these satellites to emit a single radiation beam that concentrates power in a singular direction. Due to the curvature of the Earth, the electromagnetic waves radiated by the antenna array travel different distances. Waves traveling in the satellite’s nadir direction cover a shorter distance compared to those propagating in more distant directions. This phenomenon causes power losses at the edges of the coverage area. To compensate for these losses, the use of Isoflux radiation antenna arrays is proposed. These arrays distribute the power density evenly across the coverage area, increasing gain in directions where the path is longer. Achieving such radiation characteristics becomes more difficult for low-Earth orbit satellites. Due to the satellite’s proximity to Earth, radiation needs to extend over a large portion of the elevation plane, requiring an Isoflux beam that exceeds 100 degrees. This thesis presents 18 antenna array designs for satellites at the orbital altitudes of 340 km, 550 km, and 1150 km. Linear, planar, and concentric ring geometries are employed, with both periodic and aperiodic antenna element distributions. The distribution of amplitude excitations and the spacing between antenna elements are optimized using genetic algorithms. This thesis includes a comparative analysis of the radiation performance and the number of elements of the presented designs, categorized by orbital altitude.

arreglos de antenas, radiación Isoflux, satélites LEO, algoritmos genéticos antenna arrays, Isoflux radiation, LEO satellites, genetic algorithms INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA ANTENAS ANTENAS

Draft Genome Sequence of Pediococcus pentosaceus Strain PP16CC, Isolated from Oyster Crassostrea corteziensis

JULIO ANTONIO HERNANDEZ GONZALEZ RICARDO VAZQUEZ JUAREZ Jose Manuel Vazquez-Guillen Carlos Rangel Dávalos MARIA CRISTINA RODRIGUEZ PADILLA MAURILIA ROJAS CONTRERAS (2022, [Artículo])

"Pediococcus pentosaceus strain PP16CC comes from the intestine of Crassostrea corteziensis. A 1.82-Mbp draft genome of this strain was assembled using A5-miseq from illumina reads, resulting in 4 contigs and 1,856 predicted protein coding genes. Additionally, 23 proteins belonging to various glycosyl hydrolase families and 6 prophage regions were identified."

Genome Sequence, Pediococcus pentosaceus BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA BIOLOGÍA ANIMAL (ZOOLOGÍA) GENÉTICA ANIMAL GENÉTICA ANIMAL

The Banana MaWRKY18, MaWRKY45, MaWRKY60 and MaWRKY70 Genes Encode Functional Transcription Factors and Display Differential Expression in Response to Defense Phytohormones

SERGIO GARCIA LAYNES VIRGINIA AURORA HERRERA VALENCIA Lilia Guadalupe Tamayo Torres VERONICA LIMONES BRIONES FELIPE ALONSO BARREDO POOL FRAY MARTIN BAAS ESPINOLA Ángel Gabriel Alpuche Solís CARLOS ALBERTO PUCH HAU SANTY PERAZA ECHEVERRIA (2022, [Artículo])

"WRKY transcription factors (TFs) play key roles in plant defense responses through phytohormone signaling pathways. However, their functions in tropical fruit crops, especially in banana, remain largely unknown. Several WRKY genes from the model plants rice (OsWRKY45) and Arabidopsis (AtWRKY18, AtWRKY60, AtWRKY70) have shown to be attractive TFs for engineering disease resistance. In this study, we isolated four banana cDNAs (MaWRKY18, MaWRKY45, MaWRKY60, and MaWRKY70) with homology to these rice and Arabidopsis WRKY genes. The MaWRKY cDNAs were isolated from the wild banana Musa acuminata ssp. malaccensis, which is resistant to several diseases of this crop and is a progenitor of most banana cultivars. The deduced amino acid sequences of the four MaWRKY cDNAs revealed the presence of the conserved WRKY domain of ~60 amino acids and a zinc-finger motif at the N-terminus. Based on the number of WRKY repeats and the structure of the zinc-finger motif, MaWRKY18 and MaWRKY60 belong to group II of WRKY TFs, while MaWRKY45 and MaWRKY70 are members of group III. Their corresponding proteins were located in the nuclei of onion epidermal cells and were shown to be functional TFs in yeast cells. Moreover, expression analyses revealed that the majority of these MaWRKY genes were upregulated by salicylic acid (SA) or methyl jasmonate (MeJA) phytohormones, although the expression levels were relatively higher with MeJA treatment. The fact that most of these banana WRKY genes were upregulated by SA or MeJA, which are involved in systemic acquired resistance (SAR) or induced systemic resistance (ISR), respectively, make them interesting candidates for bioengineering broad-spectrum resistance in this crop."

Banana Transcription factor WRKY Defense phytohormones Salicylic acid Methyl jasmonate SAR ISR Broad-spectrum resistance BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA GENÉTICA GENÉTICA