Solanum tuberosum Microtuber Development under Darkness Unveiled through RNAseq Transcriptomic Analysis

ELIANA VALENCIA LOZANO LISSET HERRERA ISIDRON Osiel Salvador Recoder-Meléndez Aarón Barraza Celis JOSE LUIS CABRERA PONCE (2022, [Artículo])

"Potato microtuber (MT) development through in vitro techniques are ideal propagules for producing high quality potato plants. MT formation is influenced by several factors, i.e., photoperiod, sucrose, hormones, and osmotic stress. We have previously developed a protocol of MT induction in medium with sucrose (8% w/v), gelrite (6g/L), and 2iP as cytokinin under darkness. To understand the molecular mechanisms involved, we performed a transcriptome-wide analysis. Here we show that 1715 up- and 1624 down-regulated genes were involved in this biological process. Through the protein–protein interaction (PPI) network analyses performed in the STRING database (v11.5), we found 299 genes tightly associated in 14 clusters. Two major clusters of up-regulated proteins fundamental for life growth and development were found: 29 ribosomal proteins (RPs) interacting with 6 PEBP family members and 117 cell cycle (CC) proteins. The PPI network of up-regulated transcription factors (TFs) revealed that at least six TFs–MYB43, TSF, bZIP27, bZIP43, HAT4 and WOX9–may be involved during MTs development. The PPI network of down-regulated genes revealed a cluster of 83 proteins involved in light and photosynthesis, 110 in response to hormone, 74 in hormone mediate signaling pathway and 22 related to aging."

transcriptome-wide analysis, microtubers, potato, Solanum tuberosum, darkness, cell cycle, ribosomal proteins, PEBP family genes, cytokinin BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA GENÉTICA GENÉTICA MOLECULAR DE PLANTAS GENÉTICA MOLECULAR DE PLANTAS

Isolation and characterization of endophytic bacteria associated with roots of jojoba (Simmondsia chinensis (Link) Schneid)

RICARDO VAZQUEZ JUAREZ TANIA ZENTENO SAVIN ENRIQUE MORALES BOJORQUEZ Elvia Pérez Rosales Lilia Alcaráz Meléndez María Esther Puente Eduardo Quiroz Guzmán (2017, [Artículo])

"In this communication, the diversity and beneficial characteristics of endophytic bacteria have been studied in Simmondsia chinensis that has industrial importance because of the quality of its seed oil. Endophytes were isolated (N = 101) from roots of the jojoba plants collected, of which eight were identified by partial sequencing of the 16S rDNA gene. The isolated bacteria were Bacillus sp., Methylobacterium aminovorans, Oceanobacillus kimchi, Rhodococcus pyridinivorans and Streptomyces sp. All isolates had at least one positive feature, characterizing them as potential plant growth promoting bacteria. In this study, R. pyridinivorans and O. kimchi are reported as plant growth promoters."

Endophytic bacteria, plant growth promoters, Simmondsia chinensis, seed oil BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA MICROBIOLOGÍA BACTERIOLOGÍA BACTERIOLOGÍA

Calidad físico-química y microbiológica del agua en parques acuáticos

Physicist-chemistry and microbiological water quality in aquatic parks

BEATRIZ HELENA DIAZ SOLANO MARIA VICENTA ESTELLER ALBERICH Sofía Garrido Hoyos (2011, [Artículo])

El propósito de esta investigación fue analizar la evolución de la calidad del agua en un parque acuático determinando niveles de deterioro y causas probables; para el estudio se analizaron diferentes parámetros determinando presencia de microorganismos con el fin de proponer sistemas de control de calidad del agua para estos establecimientos. Como zona de estudio se eligió el estado de Morelos, México, el cual cuenta con cuatro parques acuáticos. La investigación analizó uno de estos parques, dividiéndose así: Fase 1) Muestreo del agua en la entrada y salida del parque, analizando parámetros fisicoquímicos y microbiológicos; y Fase 2) Evaluación operativa en seis piscinas del parque acuático, valorándose la conductividad eléctrica, sólidos disueltos totales (SDT), pH, color, turbiedad y cloro residual. Los resultados fueron analizados con Normas Oficiales Mexicanas para determinar si existe o no deterioro en la calidad del recurso en procesos operativos del parque.

Parques acuáticos Calidad del agua BIOLOGÍA Y QUÍMICA

The Mexican environmental flow standard: scope, application and implementation

MARIA ANTONIETA GOMEZ BALANDRA MARIA DEL PILAR SALDAÑA FABELA MARICELA MARTINEZ JIMENEZ (2014, [Artículo])

With the implementation of the Official Mexican Standard NOM-011-CONAGUA-2000, the water balance of 730 basins has been calculated and its water availability agreement is published. This rule points out to allocate water for the environment only as an annual volume since methods for estimating environmental flows were not standardized in the country. In this paper, an analysis of the environmental flow standard and examples of the suggested hydrological methods are presented. For its implementation, some steps are taking place, mainly establishing environmental water reserves and building capacities. In addition, environmental allocations are becoming a common practice for all water projects, as well as setting limits to hydrological alterations by hydroelectric dams. The standard promotes the use of technical integration tools to analyze the responses of ecosystems to changes in the flow regime and adaptive management under different scenarios of water use. Although the main steps have been taken, its implementation as mandatory rule will take time.

Flujos ambientales Modelos hidrológicos Normas técnicas BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Control de malezas acuáticas en México

MARICELA MARTINEZ JIMENEZ MARIA DEL PILAR SALDAÑA FABELA ERIC DANIEL GUTIERREZ LOPEZ (2003, [Artículo])

Las malezas acuáticas continúan constituyendo un problema en el país, por lo que los intentos realizados para su combate, ya sea en forma manual, mecánica o química, sólo han tenido resultados temporales a un costo elevado, pues las semillas de la flor que se depositan en los sedimentos son la fuente de futuras re-infestaciones. En este sentido, el Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA) ha investigado soluciones sustentables y con menos impacto al medio ambiente, encontrando que el uso de agentes biológicos podría constituir una solución al problema. El artículo detalla la experiencia del IMTA en el uso de artrópodos y hongos específicos para su desarrollo como bioherbicidas para controlar el crecimiento del lirio acuático.

Malezas acuáticas Control de malezas Control biológico Bioherbicidas BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Evaluación del acondicionamiento reproductivo del ostión japonés (Magallana gigas) en dos sistemas de recirculación con prevalencia de polidóridos mediante la expresión de genes

Evaluation of Japanese oyster (Magallana gigas) broodstock conditioning in two recirculating systems with the prevalence of Polidorids through gene expression

Adrián Andrés Morales Guadarrama (2024, [Tesis de maestría])

El ostión Magallana gigas es ampliamente cultivado a nivel mundial. En Baja California, México, los laboratorios de reproducción deben acondicionar ostiones para su maduración y producción de gametos, y abastecer de semilla a los productores. En nuestro laboratorio, Sistemas de Recirculación Acuícola (SRA), con control del sistema CO2-Carbonatos (SRA-R) o sin control (SRA-C), han permitido madurar ostiones M. gigas y M. sikamea. Recientemente, los ostiones M. gigas acondicionados en nuestros SRA no maduraron, y algunos presentaron prevalencia de polidóridos (PP), poliquetos parásitos excavadores de concha. Para comprender la condición de los ostiones, evaluamos el efecto del SRA y de la PP sobre la expresión relativa de ocho genes asociados a biomineralización (VpATP y Tyr), inmunidad innata (P38, PGRP-L y TLR2) y reproducción (GnRH-RI, Vasa-like y SP1b) de M. gigas en dos etapas del acondicionamiento, 18 °C y 24 °C. La PP se determinó por la presencia de ampollas en la concha. Mediante RT-qPCR se determinó la expresión de VpATP, Tyr, P38, PGRP-L y TLR2 en el manto, y de GnRH-RI, Vasa-like y SP1b en la gónada. La expresión relativa se evaluó con un enfoque estadístico basado en un análisis Bayesiano de dos vías y comparaciones múltiples, p-valor significativo < 0.05 y corrección de Bonferroni. En 18 °C, la expresión de VpATP, Tyr, TLR2 y P38 fue mayor en ostiones con PP (CPP) que sin PP (SPP). En contraste, la expresión de GnRH-RI, Vasa-like y SP1b fue menor CPP que SPP. Dentro del SRA-C, en los ostiones CPP hubo mayor expresión de Tyr y menor expresión de Vasa-like y SP1b, respecto a los ostiones SPP. Esto sugiere que la PP induce la reparación de la concha y las respuestas inmune e inflamatoria en el manto mientras que en la gónada reduce el desarrollo de las células germinales. En 24 °C, en el SRA-R hubo menor expresión de SP1b respecto del SRA-C y sugiere menor división celular en la gónada. En conclusión, el SRA-R y la PP afectaron el balance energético del ostión japonés, limitando la energía y reflejando menor esfuerzo reproductivo en los ostiones del SRA-R al final del acondicionamiento reproductivo.

The Japanese oyster (Magallana gigas) is highly cultured worldwide. In Baja California, Mexico, the reproduction laboratories must condition oysters to maturity and have gametes to supply oyster seeds to producers. In our laboratory, recirculating aquaculture systems (RAS), with control of the CO2-Carbonate system (RAS-R) and without this control (RAS-C), have allowed oysters M. gigas and M. sikamea to mature. Recently, the M. gigas oysters conditioned in our RAS did not mature, and some have the prevalence of Polidorids (PP), shell-boring polychaete parasites. To understand the oysters' condition, we evaluated the effect of RAS and the PP on the relative expression of eight genes associated with biomineralization (VpATP and Tyr), innate immunity (P38, PGRP-L, and TLR2), and reproduction (GnRH-RI, Vasa-like, and SP1b) of M. gigas at two phases of broodstock conditioning, 18 °C and 24 °C. The PP was determined by mud blisters at the inner oyster shell. RT-qPCR determined the expression of VpATP, Tyr, p38, PGRP-L, and TLR2 in the mantle tissue and GnRH-RI, Vasa-like, and SP1b in the gonad tissue. The relative gene expression was evaluated by a Bayesian statistics frame based on a two-way and multiple comparison analysis, with significant p-value < 0.05 and Bonferroni correction. At 18 °C, there was higher expression of VpATP, Tyr, TLR2, and P38 in oysters with PP (WPP) than without PP (WOPP). In contrast, the expression of GnRH-RI, Vasa-like, and SP1b was less WPP than WOPP. It suggests that the PP induces shell repair and immune and inflammatory responses in mantle tissue, while in gonad tissue, it reduces the development of germinal cells. At 24 °C, in RAS-R, there was less expression of SP1b respect RAS-C, and it suggests less cellular division in the gonad. In conclusion, the RAS-R and the PP affect the energetic balance of the Japanese oyster, limiting the energy and reflecting less reproduction effort in oysters from RAS-R at the end of broodstock conditioning.

SRA, biomineralización, Vasa-like, Tyr, ostión RAS, biomineralization, Vasa-like, Tyr, oyster BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA GENÉTICA CITOGENÉTICA ANIMAL CITOGENÉTICA ANIMAL

Plan de manejo de residuos sólidos urbanos del Parque Nacional Lagunas de Zempoala (delimitado a la subzona de uso público)

LILIANA SMITH MEDINA (2023, [Otro, Trabajo terminal, especialidad])

La generación de residuos derivados de la actividad antropogénica es un problema mundial a consecuencia de una economía lineal insostenible que se fundamenta en extraer-fabricar-consumir-eliminar (Ruiz et 2016), transformando los recursos naturales eventualmente en residuos (González y Vargas, 2017) y provocando a su vez problemas en la salud pública, contaminación, pérdida de la calidad paisajística y de la biodiversidad en zonas urbanas, rurales y áreas naturales (Colomina, 2005), afectando a estas últimas su nivel de vulnerabilidad. A nivel mundial se han impulsado la creación de Áreas Naturales Protegidas (ANP) como parte de una estrategia de política ambiental. Estas áreas son consideradas como reservorios de diversidad biológica y cultural, además de proveer servicios ambientales que son pilares para nuestra sobrevivencia. En México, la visión de conservación de estos espacios se inició en el siglo pasado con el primer decreto del Parque Nacional Desierto de los Leones para procurar a la capital del país la captura y abastecimiento de agua, así como salvaguardar los elementos culturales y proveer un espacio recreativo a la población (Vargas Marquez, 1997). Estas áreas se dividen en siete diferentes categorías. Para la conservación y uso de estos espacios, un instrumento fundamental son los programas de manejo, que se establecen como directrices rectoras de planificación y regulación de las actividades esenciales para la gestión y administración de las ANP ́s, según lo estipula la Ley General del Equilibrio Ecológico y Protección al Ambiente (LGEEPA). Sin embargo, aunque son muchos los esfuerzos en materia jurídica para su protección, estos espacios son vulnerables ante la depredación del ser humano por sus múltiples recursos naturales. En nuestro país, la Comisión Nacional de Áreas Naturales Protegidas (CONANP) administra 182 áreas naturales y 336 áreas destinadas voluntariamente a conservación (CONANP,2020).

La literatura reporta que una región particularmente afectada por el cambio de uso

de suelo para fines agrícolas y ganaderas, así como la explotación irracional de

recursos maderables es la zona centro del país y el eje Neovolcánico transversal. Esta

región alberga cinco Reservas de la Biósfera, veintiséis Parques Nacionales, tres Áreas

de Protección de Flora y Fauna y un Área de Protección de Recursos Naturales (CONANP,

2021). Su ubicación geográfica le otorga una biodiversidad notable y los suelos

volcánicos en esta zona son excepcionalmente fértiles, lo que los hace idóneos para

la realización de actividades productivas. Morelos se encuentra inmerso en esta

ubicación, lo que denota que las cinco ANP de carácter federal que alberga también

están expuestas a las mismas amenazas mencionadas anteriormente.

Dentro de este contexto, el Parque Nacional Lagunas de Zempoala (PNLZ), una de las

áreas naturales emblemáticas de nuestro estado, no ha sido inmune a la depredación

y alteración de su entorno. Entre las actividades perjudiciales destacan la sustracción

de tierra de monte, el sobrepastoreo, la cacería furtiva y la tala, que, en conjunto,

influyen en la pérdida de la infiltración y recarga de los mantos freáticos y de los

servicios ecosistémicos (Serafín, 2014). Paralelamente, el PNLZ ha sido considerado

como un lugar idóneo para fines económicos a través del turismo.

BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA

Detección de secuencias que codifican enzimas productoras de cianotoxinas, su expresión y relación con las características del agua en cenotes del noreste de la Península de Yucatán

Gerardo Ávila Torres (2023, [Tesis de doctorado])

BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA MICROBIOLOGÍA BACTERIOLOGÍA BACTERIOLOGÍA

Microacarreadores híbridos de Silicio Poroso/Quitosano para la terapia dual de Dolor - Inflamación

Fidela Xochitlquetzal Báez Fernández (2024, [Tesis de maestría])

En este trabajo de investigación se diseñaron microacarreadores a base de micropartículas de silicio poroso (mPSi) y quitosano (Q) recubiertos con una capa entérica de gelatina (Gel) y se evaluó su potencial aplicación como vehículos para la administración sostenida de diclofenaco (DCF) y resveratrol (RSV). Las mPSi se caracterizaron por ser un material nanoestructurado con tamaño promedio de 1 ± 0.31 μm, espesor de 0.5 ± 0.08 μm y tamaño medio de poro de 67 ± 17 nm. Las nanoestructuras de PSi se funcionalizaron superficialmente mediante la incorporación de grupos amino-aldehídos, con la finalidad de utilizarlos como puentes de acoplamiento del biopolímero quitosano, la conjugación química, así como la morfología y cargas superficiales de las mPSi antes y posterior a su conjugación fueron evaluadas mediante espectroscopia de infrarrojo con transformada de Fourier, microscopia electrónica de barrido, microscopía electrónica de transmisión, análisis termogravimétrico y potencial ζ. Se llevó a cabo la carga simultánea de ambos fármacos mediamente inmersión, la conjugación química del Q y el recubrimiento con la capa entérica de Gel, variando las concentraciones de Gel y GTA se evaluó mediante un diseño central compuesto para obtener el material óptimo que permitiera una liberación sostenida. La capacidad de carga de DCF y RSV en los compositos se cuantificó mediante UV-Vis, obteniendo una carga total de 0.92 mg de DCF y 1.07 de RSV por mg de partícula. Adicionalmente se realizaron liberaciones in vitro de ambos fármacos en fluido gástrico (pH 1.2) y en fluido intestinal (pH 6.8) simulado, los cuales mostraron mayor velocidad de liberación en pH 6.8 debido a la baja solubilidad de la gelatina en pH ácidos. Las cinéticas de liberación mostraron un ajuste al modelo cinético Korsmeyer – Peppas, el cual es utilizado principalmente para describir materiales poliméricos. Finalmente, se realizó una evaluación antiinflamatoria y antinociceptiva in vivo, utilizando como biomodelo ratas Wistar de sexo indistinto con un modelo de edema inducido por carragenina, encontrando que las [mPSi – Q]Gel presentan un efecto antiinflamatorio en comparación con los fármacos individuales encapsulados únicamente en gelatina y con el grupo control; de igual manera se observa un efecto analgésico tardío aunque en menor proporción comparado con los grupos mencionados anteriormente.

En este trabajo de investigación se diseñaron microacarreadores a base de micropartículas de silicio poroso (mPSi) y quitosano (Q) recubiertos con una capa entérica de gelatina (Gel) y se evaluó su potencial aplicación como vehículos para la administración sostenida de diclofenaco (DCF) y resveratrol (RSV). Las mPSi se caracterizaron por ser un material nanoestructurado con tamaño promedio de 1 ± 0.31 μm, espesor de 0.5 ± 0.08 μm y tamaño medio de poro de 67 ± 17 nm. Las nanoestructuras de PSi se funcionalizaron superficialmente mediante la incorporación de grupos amino-aldehídos, con la finalidad de utilizarlos como puentes de acoplamiento del biopolímero quitosano, la conjugación química, así como la morfología y cargas superficiales de las mPSi antes y posterior a su conjugación fueron evaluadas mediante espectroscopia de infrarrojo con transformada de Fourier, microscopia electrónica de barrido, microscopía electrónica de transmisión, análisis termogravimétrico y potencial ζ. Se llevó a cabo la carga simultánea de ambos fármacos mediamente inmersión, la conjugación química del Q y el recubrimiento con la capa entérica de Gel, variando las concentraciones de Gel y GTA se evaluó mediante un diseño central compuesto para obtener el material óptimo que permitiera una liberación sostenida. La capacidad de carga de DCF y RSV en los compositos se cuantificó mediante UV-Vis, obteniendo una carga total de 0.92 mg de DCF y 1.07 de RSV por mg de partícula. Adicionalmente se realizaron liberaciones in vitro de ambos fármacos en fluido gástrico (pH 1.2) y en fluido intestinal (pH 6.8) simulado, los cuales mostraron mayor velocidad de liberación en pH 6.8 debido a la baja solubilidad de la gelatina en pH ácidos. Las cinéticas de liberación mostraron un ajuste al modelo cinético Korsmeyer – Peppas, el cual es utilizado principalmente para describir materiales poliméricos. Finalmente, se realizó una evaluación antiinflamatoria y antinociceptiva in vivo, utilizando como biomodelo ratas Wistar de sexo indistinto con un modelo de edema inducido por carragenina, encontrando que las [mPSi – Q]Gel presentan un efecto antiinflamatorio en comparación con los fármacos individuales encapsulados únicamente en gelatina y con el grupo control; de igual manera se observa un efecto analgésico tardío aunque en menor proporción comparado con los grupos mencionados anteriormente.

BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Estudio de las propiedades químicas, térmicas, grado de cristalinidad y susceptibilidad a la degradación hidrolítica de copolímeros de ε-caprolactona-ε-decalactona, L-lactida- ε-decalactona y brasilato de etileno-ε-decalactona obtenidos vía ROP utilizando sistemas catalíticos orgánicos.

Felipe Robles González (2022, [Tesis de maestría])

El presente trabajo de investigación consiste en la implementación de la polimerización por apertura de anillo (ROP) organocatalítica para la síntesis de poliésteres alifáticos biodegradables a partir de ésteres cíclicos sustituidos y no sustituidos. En primera instancia, se sintetizaron los homopolímeros poli(L-lactida) (PLLA), poli(brasilato de etileno), poli(ε-caprolactona) (PCL) y poli(ε-decalactona) (PDL) mediante la ROP en solución, catalizada por la base orgánica 1,5,7-triazabiciclo-[4.0.0]dec-5-eno (TBD). Paralelamente, se optimizaron las condiciones de reacción para alcanzar conversiones de monómero mayores al 90%. Con la finalidad de modificar las propiedades térmicas y grados de cristalinidad de estos poliésteres, la implementación del éster cíclico sustituido ε-decalactona (ε-DL) como comonómero condujo a la síntesis de los copolímeros L-LA- co-ε-DL, EB-co-ε-DL y ε-CL-co-ε-DL, con porcentajes molares teóricos del 15, 35 y 50% de ε-DL en su composición química. Una vez obtenidos, estos poliésteres fueron sometidos a condiciones de degradación hidrolítica por un periodo de 8 meses durante los cuales se estudió su susceptibilidad a la hidrólisis en función de su composición química, peso molecular en número (Mn), grado de cristalinidad y tiempo. En este ensayo de degradación se estudió principalmente la evolución en sus Mn, temperaturas de fusión (Tm) y entalpías de fusión (ΔHm), correlacionando los cambios en dichas propiedades térmicas con sus cristalinidades.

Tras la optimización del sistema de ROP organocatalítica empleado, las conversiones alcanzadas en estas polimerizaciones fueron mayores al 90% para todos los monómeros. Los Mn de los poliésteres sintetizados fueron de hasta 14 kDa con dispersidades (Ð) de 1.58 – 2.75. Las composiciones químicas reales de los copolímeros L-LA-co-ε-DL, EB-co-ε-DL y ε-CL-co-ε-DL difirieron significativamente de los porcentajes molares teóricos de cada comonómero, asociándose con la baja reactividad de la ε-DL. Su estabilidad y transiciones térmicas, así como sus entalpías de cristalización y de fusión, y sus grados de cristalinidad se vieron afectados ante la inclusión de ε-DL en su composición química. Fue posible identificar un efecto negativo sobre el grado de cristalinidad ante el incremento del porcentaje molar de ε-DL en los copolímeros como resultado del carácter amorfo de los segmentos PDL. Consecuentemente, aquellos copolímeros con mayor contenido de ε-DL mostraron una mayor susceptibilidad a la hidrólisis, mismo que se vio reflejado principalmente en sus Tm y ΔHm, al igual que en sus Mn, en menor medida.

De acuerdo a los resultados obtenidos en este trabajo de investigación, la ROP organocatalítica de ésteres cíclicos, en conjunto con la variación del contenido de ε-DL en los copolímeros comprendidos, ofrece la posibilidad de obtener materiales biodegradables con propiedades químicas, térmicas específicas, así como susceptibilidad a hidrólisis ajustable, volviéndolos candidatos para aplicaciones potenciales dentro del campo de la medicina, el sector agrícola, la industria de embalaje, entre otros.

Maestría en tecnología de polímeros BIOLOGÍA Y QUÍMICA BIOLOGÍA Y QUÍMICA