Algorithmic differentiation of linear mixed models with variance-covariance structures

Fernando Henrique Toledo Jose Crossa Juan Burgueño Keith Gardner Rosa Angela Pacheco Gil (2023, [Objeto de congreso])

CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA MATHEMATICAL MODELS ALGORITHMS LINEAR MODELS

Multi-trait, multi-environment deep learning modeling for genomic-enabled prediction of plant traits

Osval Antonio Montesinos-Lopez Jose Crossa Francisco Javier Martin Vallejo (2018, [Artículo])

Deep Learning Genomic Prediction Bayesian Modeling Shared Data Resources CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA BAYESIAN THEORY RESOURCES DATA BREEDING PROGRAMMES

Whole-genome comparison between reference sequences and oyster Vibrio vulnificus C-genotype strains

CARLOS ABRAHAM GUERRERO RUIZ (2019, [Artículo])

Whole-genome sequences of Vibrio vulnificus clinical genotype (C-genotype) from the CICESE Culture Collection, isolated from oysters, were compared with reference sequences of CMCP6 and YJ016 V. vulnificus C-genotype strains of clinical origin. The RAST web server estimated the whole genome to be ~4.8 Mb in CICESE strain 316 and ~4.7 Mb in CICESE strain 325. No plasmids were detected in the CICESE strains. Based on a phylogenetic tree that was constructed with the whole-genome results, we observed high similarity between the reference sequences and oyster C-genotype isolates and a sharp contrast with environmental genotype (E-genotype) reference sequences, indicating that the differences between the C- and E-genotypes do not necessarily correspond to their isolation origin. The CICESE strains share 3488 genes (63.2%) with the YJ016 strain and 3500 genes (63.9%) with the CMCP6 strain. A total of 237 pathogenicity associated genes were selected from reference clinical strains, where—92 genes were from CMCP6, 126 genes from YJ016, and 19 from MO6-24/ O; the presence or absence of these genes was recorded for the CICESE strains. Of the 92 genes that were selected for CMCP6, 67 were present in both CICESE strains, as were as 86 of the 126 YJ016 genes and 13 of the 19 MO6-24/O genes. The detection of elements that are related to virulence in CICESE strains—such as the RTX gene cluster, vvhA and vvpE, the type IV pili cluster, the XII genomic island, and the viuB genes, suggests that environmental isolates with the C-genotype, have significant potential for infection. © 2019 Guerrero et al. This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited.

Article, bacterial gene, bacterial strain, bacterial virulence, comparative study, controlled study, gene cluster, gene identification, genomic island, genotype, nonhuman, phylogenetic tree, sequence analysis, strain identification, Vibrio vulnificus BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA GENÉTICA GENÉTICA

Maize ZmBES1/BZR1-3 and-9 transcription factors negatively regulate drought tolerance in transgenic arabidopsis

Fuai Sun XUECAI ZHANG Haoqiang Yu (2022, [Artículo])

BZR1s CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA ARABIDOPSIS DNA BINDING PROTEINS PLANT PROTEIN TRANSCRIPTION FACTORS DROUGHT GENE EXPRESSION REGULATION GENETICS MAIZE METABOLISM TRANSGENIC PLANTS ABIOTIC STRESS

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

Chapter 20. Insect resistance

Wuletaw Tadesse Marion Harris Leonardo Abdiel Crespo Herrera Zakaria Kehel (2022, [Capítulo de libro])

Gene Introgression Insect Resistance CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA BREEDING GENETICS INSECT CONTROL

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

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

Cloning of the broadly effective wheat leaf rust resistance gene Lr42 transferred from Aegilops tauschii

Guifang Lin Hui Chen Bin Tian Sunish Sehgal Jingzhong Xie Philomin Juliana Narinder Singh Sandesh Kumar Shrestha Ravi Singh Harold Trick Jesse Poland Robert Bowden guihua bai bikram gill (2022, [Artículo])

CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA ALLELES CLONES GENE EXPRESSION GRASSES MUTATION RUSTS WHEAT BASIDIOMYCOTA DISEASE RESISTANCE GENETICS MOLECULAR CLONING PLANT BREEDING PLANT DISEASES

Reciprocal recurrent selection based on genetic complementation: An efficient way to build heterosis in diploids due to directional dominance

GIOVANNY COVARRUBIAS-PAZARAN Christian Werner Dorcus Gemenet (2023, [Artículo])

Selection Strategies Reciprocal Recurrent Selection Dominance-Based Heterosis CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA GENETICS HETEROSIS MAIZE HYBRIDS FOOD SECURITY COMBINING ABILITY