Maestría en Biología

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Determinación de la expresión de vitelogeninas en un lagarto con huevos microlecitos
(Universidad Industrial de Santander, 2025-04-21) Toloza Esparza, Silvia Fernanda; Ramírez Pinilla, Martha Patricia; Hernández Díaz, Yurany Nathaly; Becker, Leandro; López Aguirre, Camilo Ernesto
Marisora sp. es una especie de lagarto vivíparo con la placenta más compleja conocida en reptiles, y relacionado con esta característica, muestra un muy corto proceso de vitelogénesis por lo que produce huevos con muy poca yema (microlecitos). Las vitelogeninas (VTGs) son proteínas esenciales para la formación de la yema de huevo. En mamíferos euterios se han perdido los mecanismos de codificación de estas proteínas y, por tanto, no se producen huevos con yema, esto se ha relacionado con características como la evolución de la matrotrofía (placentotrofía y lactación). Así, se hace interesante estudiar si en Marisora sp. se conservan o no las VTG. Este estudio utilizó la secuenciación de ARN (RNA-Seq) para ensamblar un transcriptoma a partir de hígado y ovario de hembras de Marisora sp. en dos etapas reproductivas (previtelogénesis y vitelogénesis). Se realizaron búsquedas exhaustivas tanto a nivel de transcriptoma como de transcritos crudos y no se encontraron anotaciones correspondientes a VTGs. Esta aparente ausencia de VTGs estaría asociada con su modo de nutrición embrionaria. Se identificaron otras proteínas de transporte de lípidos, como las apolipoproteínas B (ApoB) y las proteínas microsomales de transferencia de triglicéridos (MTP), por lo que se plantea la posibilidad de que estas proteínas puedan estar involucradas en el corto proceso de vitelogénesis en esta especie, especialmente la ApoB, por su función en la captación de la yema en otras especies lecitotróficas que no presentan VTGs. La ausencia de VTGs en el transcriptoma de Marisora sp. es un hallazgo significativo dentro de las adaptaciones evolutivas en reptiles vivíparos placentotróficos. Se requieren estudios genómicos para determinar si hay cambios en los genes de las VTGs que impidan o modifiquen su expresión y proteómicos para comprender completamente el papel de otras proteínas de transporte de lípidos en los folículos ováricos preovulatorios de esta especie.
Alteraciones moleculares y microorganismos asociados en el desarrollo de la estenosis aórtica por calcificación
(Universidad Industrial de Santander, 2024-08-16) López Ardila, Iván Yesid; Guauque Olarte, Sandra; Rondón González, Fernando; Cifuentes Cardona, Laura; Porras, Ana María
La estenosis aórtica es un estrechamiento progresivo de la válvula aórtica. Este estrechamiento restringe el flujo sanguíneo y conduce a la insuficiencia cardíaca. En la actualidad, no existe ningún tratamiento para detener la progresión de la estenosis aórtica, lo que la convierte en un importante reto sanitario. Este estudio investiga la interacción entre los factores genómicos y microbianos asociados a la estenosis aórtica, utilizando un enfoque analítico descriptivo y transversal, un enfoque descriptivo para probar la hipótesis de que ambos factores contribuyen a la enfermedad. Realizamos una revisión sistemática para identificar variaciones genéticas y analizamos la expresión de ARN (ARNm y ARNnc) junto con sus posibles genes diana asociados con la estenosis aórtica calcificada. En segundo lugar, el uso de herramientas bioinformáticas permitió identificar y caracterizar las comunidades microbianas presentes en las válvulas aórticas sanas y calcificadas. Los resultados de la revisión sistemática de las variantes genéticas asociadas al ARNm y al ARNnc asociadas a la estenosis aórtica se resumieron en un metaanálisis. La identificación de los taxones de microorganismos presentes en las válvulas fue dominante para el superreino Bacteria. Caracterización de rutas metabólicas influenciadas tanto por variantes genéticas expresadas diferencialmente en válvulas aórticas como por los microorganismos identificados de muestras con y sin estenosis aórtica por calcificación, mostraron un estrés en su mayoría producido por el metabolismo de carbohidratos y lípidos, como por la degradación de compuestos aromáticos. Este estudio proporciona un análisis exhaustivo de las variantes genéticas, los genes expresados diferencialmente y el microbioma asociado en la estenosis aórtica calcificada. Allana el camino para una comprensión más profunda de la enfermedad y el potencial de futuras estrategias terapéuticas.
Evaluación de la eficacia fotoprotectora y la antigenotoxicidad frente a radiación UVB de compuestos naturales de origen vegetal
(Universidad Industrial de Santander, 2024-08-04) Villamizar Mantilla, Diego Armando; Fuentes Lorenzo, Jorge Luis; García Bores, Ana María
Este trabajo investigó la eficacia fotoprotectora (in vitro/in vivo) y la antigenotoxicidad frente a la radiación UVB, de compuestos presentes en plantas que crecen en Colombia. La eficacia de protección de los compuestos se evaluó utilizando los métodos in vitro de SPFspectrofotométrico y λc, y la eficacia de protección in vivo midiendo el eritema cutáneo en ratones BALB/c albinos utilizando un colorímetro Mexameter MX18 MDD. Todos los compuestos estudiados (apigenina, ácido cafeico, trans-β-cariofileno, ácido clorogénico, curcumina, galato de epigalocatequina (EGCG), kaempferol, pinocembrina, quercetina, resveratrol y escualeno) resultaron en una eficacia de protección in vitro moderada y alta. La antigenotoxicidad de los compuestos frente a la radiación UVB se estudió mediante el SOS Chromotest. La eficacia de fotoprotección UVB (SPFespectrofotométrico) y las estimaciones de antigenotoxicidad (%GI), estuvieron moderadamente correlacionada. El eritema inducido por los rayos UVB en la piel de los ratones se ajusta a una función cinética logarítmica natural tanto en hembras como en machos (R = 0.59 – 0.61, p < 2.2 e16), alcanzando una dosis de saturación de eritema (ESD) de 200 mJ/cm2. Las dosis mínimas de eritema (MED) en los ratones se calcularon gráficamente entre 39 y 80 mJ/cm2. Solo cinco compuestos (apigenina, ácido cafeico, EGCG, kaempferol y pinocembrina) resultaron en fotoprotección en ratones, lo que indica una baja predictividad del índice SPFespectrofotométrico para la fotoprotección in vivo (R = 0.25, n.s.). Entre los compuestos estudiados, el ácido cafeico y el kaempferol fueron los más prometedores para reemplazar los filtros sintéticos durante la formulación de protectores solares. Nuestros hallazgos enfatizan la necesidad de reevaluar la utilidad de los métodos in vitro para las mediciones de fotoprotección de protectores solares. En este contexto, la medición del eritema en ratones parece ser una alternativa a los métodos humanos para evaluar la eficacia de protección in vivo.
Una vs múltiples hipótesis: Diversificación en el Bloque Norte de los Andes vista a través de múltiples taxa
(Universidad Industrial de Santander, 2024-08-05) Ayus Ortiz, Viviana Lizeth; Miranda Esquivel, Daniel Rafael; Hazzi Campo, Nicolás Amín
El Bloque Norte de los Andes (NAB) alberga una alta biodiversidad con una historia evolutiva compleja impulsada por procesos geológicos y climáticos. En este trabajo evaluamos el impacto del levantamiento del BNA, en términos de orogenia y cambios de elevación, durante el Neógeno. Para ello, propusimos y cuantificamos el ajuste de diferentes escenarios de diversificación altitudinal en múltiples grupos taxonómicos. Se analizaron quince filogenias pertenecientes a Anfibios, Insectos, Reptiles y Plantas. Propusimos seis escenarios que describen la diversificación del BNA. Luego, categorizamos el gradiente altitudinal bajo dos esquemas diferenciales. Realizamos un análisis de rango ancestral utilizando diferentes esquemas de codificación de caracteres discretos. Estimamos tasas de diversificación y examinamos si la elevación de los Andes influye en las tasas de diversificación mediante modelos SSE. A través de múltiples optimizaciones numéricas, encontramos tierras medias como elevación ancestral, consistente con el levantamiento geológico que ha ocurrido en el BNA. Diferentes esquemas de codificación altitudinal proporcionaron resultados congruentes en los análisis de rango ancestral y diversificación. Observamos incrementos en las tasas de diversificación para todos los taxones que coinciden con el ritmo de la formación de montañas, aunque algunas tasas parecen ser específicas por taxón. Identificamos dos escenarios plausibles que explican la diversificación, donde la tasa de especiación aumentó en elevaciones medias (en comparación con las tierras bajas y altas). Nuestra investigación destaca el impacto de la orogenia del BNA y el amplio rango altitudinal en la distribución de especies y la historia evolutiva. Observamos un aumento en las tasas de diversificación durante períodos de rápido levantamiento en el BNA. Nuestro estudio ofrece un marco metodológico para discretizar gradientes de elevación, facilitando la estimación de dinámicas de diversificación. Al emplear un enfoque multitaxa, identificamos un patrón común donde la tasa de especiación es influenciada por la distribución altitudinal, aumentando hacia las elevaciones medias.
Estudio del potencial fotoprotector de especies bacterianas del filo Actinomycetota
(Universidad Industrial de Santander, 2024-06-26) Pedraza Barrera, Carlos Adolfo; Fuentes Lorenzo, Jorge Luis; Serment Guerrero, Jorge Humberto; Zafra Sierra, German Alexis
Se conoce que las actinobacterias producen diversos metabolitos secundarios con propiedades protectoras de la piel. El objetivo de este estudio fue investigar las propiedades fotoprotectoras y antigenotóxicas frente a los rayos UVB de extractos obtenidos a partir de cepas de Cutibacterium acnes y Microbacterium paraoxydans. El crecimiento bacteriano se midió espectrofotométricamente y se calculó la tasa de crecimiento máxima constante (μ) correspondiente a cada cepa. La eficacia fotoprotectora in vitro se evaluó mediante índices como el Factor de Protección Solar (FPSespectrofotométrico) y la longitud de onda crítica (λc). También se evaluó la antigenotoxicidad UVB mediante el SOS Chromotest. Se utilizó el análisis de correlación para examinar la relación entre el FPSespectrofotométrico, la concentración del extracto y los estimados de Inhibición de la Genotoxicidad (%IG). Entre las cepas estudiadas, nueve mostraron una eficacia de fotoprotección UVB media (15,0 ≤ FPSespectrofotométrico ≤ 29,9) y una mostró eficacia de fotoprotección UVB baja (6,0 ≤ FPSespectrofotométrico ≤ 14,9). Todas mostraron fotoprotección de amplio espectro (λc > 370 nm). Se constató dos ecotipos de C. acnes con tasas de crecimiento diferentes; pero los metabolitos protectores de sus extractos se produjeron sin influencia de la tasa de crecimiento. La eficacia fotoprotectora dependió de la concentración del extracto y estuvo correlacionada con su antigenotoxicidad. Se demostró que los extractos de C. acnes y M. paraoxydans pueden ser fuente de ingredientes de protectores solares que reducen la genotoxicidad inducida por los rayos UVB.
Reacción combinada de la amilosacarasa y la ciclodextrina glucosiltransferasa para la producción de ciclodextrinas a partir de sacarosa y lixiviados del mucílago de cacao
(Universidad Industrial de Santander, 2021) Pico Martínez, Leidy Rocío; Hernández Torres, Jorge; Cano Calle, Herminsul de Jesús
Las ciclodextrinas (CDs) son oligosacáridos cíclicos compuestos de diferentes números de (1,4). Los CDs se producen comercialmente a partir de almidón, mediante la acción de la ciclodextrina glucosiltransferasa (CGTasa), que generalmente cataliza la (1,4)glucanos producidos mediante reacciones de transglicosilación intramolecular. Un trabajo reciente desarrolló un proceso enzimático novedoso, utilizando sacarosa como materia prima en lugar de almidón, para reducir el tiempo y consumo de energía en la producción de CDs a nivel industrial. En este proceso, la amilosacarasa (1,4)glucanos a partir de moléculas de sacarosa, abriendo así la posibilidad de explorar otros sustratos ricos en azúcar disponibles comercialmente. Este trabajo tuvo como objetivo evaluar la acción combinada de AS de y CGTasa de Bacillus macerans, para producir CDs en una sola reacción a partir de mucílago de cacao y sacarosa como sustratos. Se utilizaron dos estrategias metodológicas: 1) probar la acción combinada de la AS y la CGTasa agregadas simultáneamente; 2) Evaluar la proteína ASCGTasa, que surge como producto de la fusión en tándem de los genes AS y CGTasa. El primer paso implicó el uso de herramientas bioinformáticas para el diseño y análisis de la fusión ASCGTasa. Como resultado, los modelos 3D de AS·CGTasa adquirieron una conformación con dos subunidades AS y CGTasa unidas por un motivo GGGS y se analizaron mediante simulaciones de dinámica molecular (GROMACS) para seleccionar el modelo más estable y evaluarlo experimentalmente. Los análisis in vitro mostraron que AS·CGTasa se comporta como una multienzima que es capaz de sintetizar CDs (sacarosa: CDs = 325 nmol CDs = 297 nmol y Mucílago: - CDs = 259 nmol) en un solo paso a través de las reacciones acopladas de AS y CGTasa. En general, los resultados experimentales demostraron la capacidad de la reacción combinada de AS + CGTasa y la fusión AS·CGTasa para producir CDs en una reacción de un solo paso, a partir de sustratos no convencionales como el mucílago de cacao y la sacarosa. A partir de los resultados concluimos que el mucílago de cacao es un sustrato prometedor para la síntesis de CDs gracias a su aporte de monosacáridos y oligosacáridos. Además, se discute el papel de los monosacáridos como intermediarios en la reacción (1,4)glucanos. Estos resultados pueden ser aplicados a futuro para optimizar los procesos de bioconversión de CDs a partir de mucílago de cacao u otros sustratos ricos en azúcar y que no requieran procesamiento industrial convencional.
Estimation of forest stand structure in andean (agro)forests using 3d uav remote sensing
(Universidad Industrial de Santander, 2020) Bolívar Santamaria, Sergio Andrés; Reu, Bjorn
Los sistemas agroforestales (AFS) son de gran importancia para la conservación de la biodiversidad fuera de las áreas protegidas. La composición de las plantas de cultivo y de sombra en los AFS proporciona hábitats estructuralmente complejos y provee alimentos para muchas especies. Asimismo, la estructura del dosel es considerada una variable esencial de la biodiversidad, pero sólo recientemente puede evaluarse con vehículos aéreos no tripulados (UAV) utilizando nubes de puntos 3D. A pesar de la importancia de los AFS para la conservación, la estructura de su dosel no ha sido evaluada cuantitativamente de manera sistemática, y faltan estudios que traten de analizar la relación entre la estructura del dosel en los AFS y las variables derivadas de las nubes 3D en la región andina. Aquí muestro cómo pueden predecirse seis importantes variables de la estructura del dosel a través de un gradiente de complejidad desde AFS con cacao y café hasta bosque a partir de las características extraídas de las nubes de puntos 3D utilizando regresiones lineales múltiples. Para el índice de área foliar el mejor modelo obtuvo un R² de 0.82 y RMSE relativo = 24%, para la cobertura del dosel un R² de 0.81 y RMSE relativo = 13%, para la biomasa aérea R² de 0.81 y RMSE relativo = 10%, la densidad de los árboles de sombra fue predicha con un R² de 0.66 y RMSE relativo = 34%, la altura media y la desviación estándar de altura en el dosel se predijeron con un R² de 0.82 y 0.79 respectivamente, y RMSE relativo del 18% para ambas. El enfoque que se muestra en este estudio puede ayudar a hacer una caracterización precisa de la estructura del dosel usando UAV, lo cual podría ser utilizado para identificar zonas prioritarias de conservación en los paisajes agrícolas.
Estructura y variabilidad genética espacial de poblaciones de elaeis oleifera (kunth) cortes en las regiones Andina y Caribe de Colombia
(Universidad Industrial de Santander, 2020) Polanco Fontalvo, Pricelis Paulin; Montoya Jaramillo, Carmenza; Marchant Rojas, Sergio
El género Elaeis pertenece a la familia Arecaceae y está compuesto por la palma americana Elaeis oleifera (Kunth) Cortés y la palma de aceite Elaeis guineensis (Jacq). Aunque E. guineensis es la especie de palma más utilizada para la producción de aceite en Colombia, su rendimiento se ve afectado por enfermedades como la pudrición del cogollo. Sin embargo, los híbridos del cruzamiento de E. oleifera y E. guineensis muestran resistencia a esta enfermedad, lo que establece a E. oleifera como un importante recurso para programas de mejoramiento. Este estudio evaluó la diversidad y estructura genética espacial de 280 individuos de E. oleifera considerando dos metodologías. En la primera se definieron dos agrupaciones a priori, la primera con base en las regiones y proximidad geográfica de los individuos colectados, y la segunda a partir de la intersección entre los datos de presencia de cada individuo y su ubicación dentro de los límites administrativos municipales de Colombia. Posteriormente se realizó un análisis sin información a prior mediante métodos de agrupamiento Bayesianos y de análisis multivariados. El análisis con 16 loci microsatélites permitió la identificación de poblaciones fuera del equilibrio de Hardy-Weinberg por déficit de heterocigotos y la presencia de alelos nulos. La riqueza alélica varió con la distribución geográfica, siendo menor en los municipios ubicados hacia el norte de la región Caribe y máxima en los municipios ubicados hacia el sur de la región Andina. Se identificaron cuatro grupos genéticos en E. oleifera con niveles de diferenciación moderados y altos. La estructura genética observada puede ser explicada por mecanismos de asilamiento por distancia, aislamiento ecológico y cuellos de botella. Los patrones de diversidad y estructura genética observados en este estudio son útiles para la creación de bancos de germoplasma y el diseño de estrategias de conservación para esta especie.
Diversidad taxonómica de los onicóforos (onichophora: peripatidae) presentes en el flanco occidental de la cordillera oriental de los Andes, departamento de Santander
(Universidad Industrial de Santander, 2018) Hernandez Lagos, Oscar Yesid; Hernandez Torres, Jorge
Los onicóforos o gusanos aterciopelados pertenecen al phylum Onychophora, este cuenta con aproximadamente 210 especies, agrupadas en dos familias. Peripatidae es nuestra familia de interés y presenta una distribución Ecuatorial con 85 especies actualmente descritas. Sin embargo, varios autores indican una subestimación de su diversidad debido a especiación críptica y la falta de muestreo. En Colombia los registros de onicóforos datan de más de un siglo, estos carecen de los métodos científicos empleados actualmente. En este trabajo, se realizó un muestreo en el flanco occidental de la cordillera oriental de los Andes, Departamento de Santander, explorando la fauna de onicóforos. Para explorar las relaciones filogenéticas corrimos analices de Máxima Verosimilitud e Inferencia Bayesiana (con genes COI, 12S rRNA y 16S rRNA) de los onicóforos muestreados con otras especies de Peripatidae. Adicionalmente, calculamos la distancia genética e hicimos un análisis descubrimiento por código de barras automático (GAP) para las secuencias de ADN de cada gen. Nuestros resultados nos permiten inferir que los onicóforos del área de estudio i) están presentes en hábitats intervenidos y conservados. ii) viven en microhábitats previamente descritos, incluso el más reciente, briosfera arbórea. iii) tienen una distribución altitudinal desde 1220-3000 m. iv) muestran una alta diversidad de especies, donde algunas reportan baja variación genética, a pesar de su amplia distribución. v) el análisis filogenético reveló cinco clados monofiléticos incluyendo un nuevo género para Colombia. vi) caracteres morfológicos únicos soportan la descripción del nuevo género y tres especies relacionadas. Resaltamos el hallazgo de una especie candidata con dimorfismo sexual, tres especies simpátricas y otra especie candidata con una amplia distribución y dos morfotipos de coloración. Nuestros resultados sugieren que la taxonomía de los onicóforos requiere de múltiples datos para una correcta delimitación de especies. Este trabajo es pionero en el estudio de la diversidad de onicóforos en Colombia.
Caracterización de la comunidad bacteriana residente en la superficie epidérmica de bolitoglossa nicefori (caudata: plethodontidae) de la cordillera oriental de Colombia
(Universidad Industrial de Santander, 2018) Hernandez Jaimes, Carlos Andres; Hernandez Torres, Jorge
El mucosoma de anfibios es considerado un microecosistema selectivo que interactúa con su alrededor; éste es habitado por una comunidad microbiana diversa que ofrece protección al huésped y se beneficia de él. Bolitoglossa nicefori es una salamandra terrestre endémica de la Cordillera Oriental de los Andes. En este estudio examinamos la estructura de la comunidad bacteriana en la piel de individuos de B. nicefori. Evaluamos el efecto de la precipitación en la composición y abundancia relativa de las bacterias residentes en la piel de esta especie usando Illumina MiSeq. Adicionalmente, caracterizamos la fracción de bacterias cultivables de la piel de estos individuos. Evidenciamos que la microbiota epidérmica en individuos sanos exhibe una alta diversidad alfa, dominada por dos phyla principales, Proteobacteria y Bacteroidetes. Una estructura similar se observó en la fracción de bacterias cultivables. Hasta ahora, poco se sabe acerca de la respuesta de la microbiota frente a la influencia de factores abióticos. Nuestros resultados revelaron que el incremento en la precipitación tuvo un efecto positivo en la diversidad alfa, favoreciendo la colonización de nuevos filotipos de baja abundancia. A pesar de esto, la estructura de la comunidad bacteriana se mantuvo estable. Nuestros hallazgos en B. nicefori apoyan la idea de que los anfibios y la microbiota cutánea residente mantienen una fuerte relación simbiótica, que, a pesar de estar influenciada por el ambiente, es resiliente a factores abióticos como cambios en los niveles de humedad.
Distribution of aerial insectivorous bats in panama using siteoccupancy models
(Universidad Industrial de Santander, 2017) Rodriguez Moreno, Raul Andres; Serrano Cardozo, Victor Hugo; Sattler, Thomas
Los modelos de distribución de especies son una importante herramienta en estudios de distribución, riqueza de especies y potencial de especies invasivas. A pesar de su importancia, los estudios de modelado de distribución usualmente ignoran que la detección es imperfecta. Los murciélagos insectívoros aéreos representan más de un tercio de las comunidades locales de murciélagos neotropicales y cumplen importantes servicios ecosistémicos. La detección de murciélagos insectívoros aéreos es afectada por la intensidad de las llamadas y las condiciones del entorno. Nosotros modelamos la ocupación de los murciélagos insectívoros aéreos, considerando la detectabilidad en combinación con co-variables, para construir mapas de ocupación. Este estudio es el primero de este tipo en el neotrópico. Nosotros realizamos un muestreo acústico estandarizado en 64 sitios a lo largo de Panamá. Subsecuentemente, evaluamos la asociación de 12 co-variables de clima, topografía y hábitat con la ocupación de once especies de murciélagos. La detectabilidad en los murciélagos insectívoros aéreos varío de manera especie-especifica desde 0.32 a 0.83. Los modelos de ocupación para las especies de murciélagos fueron principalmente explicados por co-variables climáticas, especialmente por la temperatura promedio anual que se correlaciono positivamente con cuatro especies y negativamente con dos especies. La mayoría de los modelos de distribución fueron afectados por la actividad humana, especialmente por hábitats perturbados. Especies de bosque tales como Centronyterix centralis dependen del bosque maduro, mientras que especies tales como Peropteryx macrotis y Cormura brevirostris prefieren áreas agrícolas evitando zonas densamente pobladas. Los molosidos están distribuidos en áreas abiertas y semi-abiertas, incluyendo asentamientos. La consideración explicita del proceso de observación, cuando se tiene interés en modelar el proceso ecológico es especialmente importante para especies que son fuertemente afectadas por la probabilidad de detección. La detección de los murciélagos insectívoros aéreos por registros acústicos es afectada tanto por factores intrínsecos como extrínsecos.
Estudio de la diversidad y estructura genética de poblaciones de lippia origanoides que habitan el Cañon del Chicamocha de la Cordillera Oriental de Colombia
(Universidad Industrial de Santander, 2017) Santamaria Acevedo, Liliana; Fuentes Lorenzo, Jorge Luis; Rondon Gonzalez, Fernando
Lippia origanoides es una especie silvestre de interés agrícola, cosmético y farmacéutico. Conocer su grado de diversidad genética, es requisito indispensable para soportar esfuerzos dirigidos al mejoramiento y establecimiento de cultivos comerciales. Se evaluó la diversidad y el grado de estructura genética en poblaciones de L. origanoides de la cuenca baja del cañón del rio Chicamocha, usando 23 secuencias microsatélites desarrolladas para la especie mediante análisis de secuenciación de alta cobertura. Se detectó el polimorfismo microsatélite en 103 especímenes colectados, en diez localidades de la cuenca baja del rio Chicamocha. A partir de los alelos detectados, se estimaron parámetros que permitieron evaluar la diversidad genética a nivel de locus y poblacional. De igual manera, se realizaron diferentes análisis dirigidos a conocer el grado de estructura genética en la población total. De los 23 pares de cebadores microsatélites desarrollados, 21 mostraron amplificación robusta del correspondiente locus en L. origanoides y varios de ellos estuvieron representados en especies relacionadas como: L. graveolens (20), L. alba (11), L. micromera (11), L. americana (9) y L. canescens (4). Quince (15) loci microsatélites polimórficos, 0,403 (0,0210,945). La diversidad genética promedio (HT) en L. origanoides para las diez localidades fue de 0,45 (0,360,51). El análisis de estructura genética mostró la existencia de cinco grupos ancestrales, un bajo pero significativo nivel de diferenciación genética y flujo genético entre localidades. En conclusión, los loci microsatélites estudiados son útiles para el estudio del polimorfismo genético de poblaciones de L. origanoides y de especies relacionadas. La población de L. origanoides de la cuenca baja del cañón del rio Chicamocha, muestra moderada diversidad genética y baja estructura poblacional.
Estudio del potencial protector de compuestos vegetales frente al daño genético inducido por la uvb en bacterias y celulas humanas
(Universidad Industrial de Santander, 2017) Garcia Forero, Adriana; Fuentes Lorenzo, Jorge Luis; Stashenko, Elena E.
La radiación ultravioleta tipo B (UVB) tiene alta relevancia biológica debido a que causa mutaciones; las cuales pueden conducir a respuestas inflamatorias, inmunosupresión y cáncer de piel. Las plantas producen compuestos polifenólicos que pueden contrarrestar los efectos nocivos de la UVB. El presente trabajo evaluó la actividad antigenotóxica frente a la UVB, de compuestos polifenoles (apigenina, curcumina, escualeno, naringenina, pinocembrina y quercetina) presentes en plantas colombianas, usando los ensayos SOS Chromotest en Escherichia coli y una variante del ensayo Cometa en células humanas HEK-293. De acuerdo a los resultados obtenido en el modelo bacteriano, el potencial antigenotóxico de los compuestos fue: apigenina > pinocembrina > quercetina > curcumina > naringenina > escualeno. Adicionalmente, los compuestos apigenina, naringenina y pinocembrina reducen el daño genético inducido por la UVB en células humanas. La protección de estos compuestos se manifiesta como una significativa reducción en los co-tratamientos, del daño genético (fotoproductos) que puede ser hidrolizado por actividad endonucleasa de la enzima EndoV-T4. De acuerdo a los resultados obtenidos, estos compuestos pueden impedir la formación de fotoproductos en células irradiadas y/o fortalecer la capacidad de reparación de estos tipos de lesiones en el ADN. Los resultados son discutidos considerando el potencial de estos compuestos para el desarrollo de protectores solares de amplio espectro.
Respuesta de la diversidad taxonómica y funcional de insectos acuáticos al disturbio antropogénico en en ríos de zonas bajas y de Piedemonte de Colombia
(Universidad Industrial de Santander, 2017) Ovalle Serrano, Hernando; Riss, Hans Wolfgang
Los impactos antropogénicos que están alterando las propiedades ecológicas de nuestro planeta durante el pasado reciente delimitan la época del Antropoceno; sin embargo, siendo una clasificación no libre de controversias. Debido su efecto de degradación de ecosistemas y reducción de diversidad biológica, se los pueden entender como "disturbio antropogénico". La relación entre el disturbio antropogénico y la diversidad numérica de especies ha sido evaluada hace varias décadas y en un muchos estudios científicos. Sin embargo, solo durante los últimos años se ha observado un creciente interés hacia una aproximación a la diversidad funcional a partir de los rasgos biológicos de especies - particularmente por su significancia ecológica. El presente trabajo examina las relaciones entre la composición taxonómica y funcional de comunidades de insectos acuáticos y los componentes ambientales junto con las características del hábitat, poniendo énfasis en los efectos que exhiben la intensidad del disturbio. Para este análisis se utilizó una base de datos fisicoquímicos, hidroecomorfológicos y biológica de 327 puntos de muestreo en ríos de zonas bajas y de piedemonte de Colombia. Se establecieron a 268 taxones de insectos acuáticos rasgos funcionales relacionados con el hábito trófico, la locomoción, respiración y forma del cuerpo través de métodos multivariados de gradientes directos. Como medida de la intensidad del disturbio antropogénico se calculó un índice de integridad fisicoquímica que se relacionó con las diversidades taxonómica y funcional. Los resultados evidenciaron que los rasgos biológicos como el grupo trófico (colector), forma del cuerpo (tubular) y tipo de respiración (cutánea) mostraron alta correlación con las variables asociadas al disturbio antropogénico. La variación en la diversidad funcional mostró una respuesta débil cuando se tuvo en cuenta solo la intensidad del disturbio, sin embargo, al incluir otros aspectos ecológicos mejor la respuesta de la diversidad funcional.
Ecología y estructura de una población de iguana iguana (squamata: iguanidae) en un hábitat altamente intervenido en el Magdalena medio Colombiano
(Universidad Industrial de Santander, 2016) Ramos Pallares, Eliana Patricia; Serrano Cardozo, Victor Hugo; Ramirez Pinilla, Martha Patricia
La iguana verde (Iguana iguana) es una especie que en su amplio rango de distribución, desde México hasta Brasil, está expuesta a una gran variedad de factores ambientales marcados por la perturbación antrópica de su hábitat. Si bien la iguana verde es uno de los reptiles mejor estudiados, aún se desconoce cómo las condiciones ambientales afectan aspectos básicos de su historia de vida. En el presente estudio se caracteriza una población de iguana verde con base en su densidad y estructura poblacional, actividad reproductiva, tasas de supervivencia, reclutamiento de nuevos individuos y factores que pueden estar afectando estos parámetros. Para ello se realizaron monitoreos mensuales durante un año en un sitio altamente intervenido (un campo de golf) ubicado en Barrancabermeja, Santander, Colombia. Machos y hembras adultas de esta población no presentaron diferencias en el número de individuos entre los meses. Los neonatos solo fueron encontrados entre Marzo y Mayo. La tasa de supervivencia en esta clase etaria fue baja y registró una tasa de recaptura cercana al 6%, similar a lo reportado para otras poblaciones. La densidad de iguanas en el sitio de estudio fue alta, 47.69 individuos adultos*ha-1, y no varió durante el tiempo de muestreo. La actividad reproductiva de las hembras se concentró entre Noviembre y Febrero, pero también se registraron hembras reproductivas en Junio, Julio y Agosto. Este patrón de reproducción y las altas densidades encontradas en este estudio son inusuales para poblaciones de iguana verde. Estas particularidades podrían ser consecuencia de que algunos recursos tales como alimento, agua y sitios para la anidación son suplementados directa o indirectamente. Además, el régimen de lluvias bimodal tetraestacional de la zona puede asociarse con la actividad reproductiva de esta población que incluye un segundo evento reproductivo anual.
Tipología de ríos de Colombia basada en gradientes ambientales y la estructura del ensamble de diatomeas
(Universidad Industrial de Santander, 2016) Plata Diaz, Yasmin; Wolfgang Riss, Hans
En Colombia, los estudios de diatomeas han sido analizados desde escalas locales sin haberse estudiado desde un enfoque funcional ni a escala de país. En el presente estudio analizamos los patrones de distribución de las diatomeas a gran escala y cuantificamos la importancia de las variables que determinan dichos patrones. Adicionalmente, probamos si la distribución de diatomeas desde una matriz funcional resulta en patrones coincidentes con los obtenidos al usar una matriz taxonómica. Los monitoreos fueron realizados entre 2007-2011 y comprenden 139 muestras, 97 ríos y 377 taxa, con información de altitud, coordenadas geográficas, fisicoquímica e hidrogeomorfología de 9 regiones de Colombia. Los patrones de distribución de los ensambles a nivel taxonómico y funcional fueron analizados mediante un PCoA utilizando test de rotación Protest para comparar su correspondencia. Los variables ambientales predictoras de la composición taxonómica y funcional, fueron identificadas mediante un PCoA-constreñido. Tanto a nivel taxonómico como funcional, el porcentaje de varianza explicado por las variables ambientales fue mayor que el explicado por la geografía, lo que sugiere que los ensambles de diatomeas en ríos de Colombia muestran un fuerte control local por las condiciones del hábitat y no exhiben una estructura espacial fuerte. La funcionalidad en los ríos estudiados está determinada por la geomorfología y la hidráulica mientras que la composición taxonómica por la geoquímica (Sílice) y la hidráulica. La alta congruencia de las ordenaciones taxonómica y funcional sugiere que los rasgos funcionales constituyen una métrica apropiada para estudios de biomonitoreo en Colombia. La hidrogeomorfología representó un filtro ambiental de primer orden, las variables fisicoquímicas (Sólidos suspendidos y Sílice) actúan en segundo orden y la altitud en un tercer orden. En diferentes regiones del país están presentes 4 tipos de ríos que fueron delimitados teniendo en cuenta las variables que inciden en la composición taxonómica y funcional.
Usando filogenética molecular para elucidar patrones y procesos de diversificación en anuros andinos del género pristimantis
(Universidad Industrial de Santander, 2016) Meza Joya, Fabio Leonardo; Ramirez Pinilla, Martha Patricia; Torres Mejia, Rafael Mauricio; Crawford, Andrew J.
Aunque los gradientes de biodiversidad han sido ampliamente documentados, los factores que gobiernan los patrones de riqueza de especies a gran escala siguen siendo una fuente de intenso debate e interés en ecología, evolución y biología de la conservación. En este estudio se probó si las hipótesis espaciales (relación especie-área, heterogeneidad topográfica, efecto de dominio medio y efecto latitudinal) y las hipótesis históricas (bombeo de especies montanas y museo de especies montanas) explican el patrón de diversidad observado en ranas de lluvia del género Pristimantis a lo largo del gradiente altitudinal de los Andes Tropicales. Las ranas de este género presentan un patrón en foma de joroba en la mayoría de los gradientes altitudinales de los Andes Tropicales. Se encontró una gran variabilidad en la relación entre el área y la riqueza de especies a lo largo del área de estudio. La corrección de los efectos de área tuvo poco impacto en la forma del patrón empírico de las curvas de la biodiversidad. Los modelos de dominio medio producen gradientes de riqueza similares a los empíricos, pero el ajuste varió entre cordilleras. El efecto de la heterogeneidad topográfica en la riqueza de especies también varió entre cordilleras. Se encontró una relación negativa significativa entre la latitud y la riqueza de especies. El patrón de riqueza observado también se explica por un mayor tiempo para la especiación (museo de especies) en lugar de altas tasas de especiació en las elevaciones intermedias (bombeo de especies). Estos hallazgos sugieren que los procesos espaciales e históricos explican los patrones de riqueza de ranas Pristimantis a lo largo de los Andes Tropicales. Estudios adicionales sobre otros posibles mecanismos (por ejemplo, bióticos y climáticos) son necesarios para elucidar los factores que limitan la distribución de las especies a lo largo de este gradiente de elevación.
Potencial fotoprotector de los aceites esenciales de especies del género lippia y sus principales constituyentes frente al daño inducido en el ADN por la radiación ultravioleta
(Universidad Industrial de Santander, 2015) Quintero Ruiz, Nathalia; Fuentes Lorenzo, Jorge Luis; Stashenko, Elena E.
La actividad antigenotóxica de los aceites esenciales de especies del género Lippia frente a la genotoxicidad inducida por la radiación ultravioleta fue evaluada usando el ensayo SOS Chromotest. La composición química de los aceites esenciales se estableció por cromatografía de gases acoplada a un detector selectivo de masas y su actividad antigenotóxica frente a la radiación ultravioleta fue evaluada y comparada con la de compuestos fotoprotectores estándar. Basados en el porcentaje de inhibición de la genotoxicidad, el potencial antigenotoxico de los aceites esenciales fue: L. alba citral > L. graveolens L. origanoides - L. origanoides carvacrol > L. micromera L. citriodora > L. alba - mircenona > L. alba carvona = L. dulcis = L. origanoides felandreno. Los principales constituyentes de los AE fueron compuestos terpénicos como: carvacrol, p-cymeno, neral, genarial, limoneno, -terpineno, timol y timol-metil-éter. Dentro de estos, p-cimeno, geraniol, carvacrol y timol mostraron el potencial antigenotóxico más elevado. Ensayos de antigenotoxicidad en los que se evaluaron diferentes mezclas de compuestos, sugieren que la antigenotoxicidad frente a radiación ultravioleta detectada en los aceites esenciales es producto de actividad sinérgica entre sus constituyentes. Los resultados se discuten en relación con el potencial quimiopreventivo de los aceites esenciales del género Lippia y de sus constituyentes mayoritarios.
Fenología vegetativa y reproductiva en dos poblaciones de Zamia encephalartoides D.W.Stev (Zamiaceae: Cycadales)
(Universidad Industrial de Santander, 2024-02-07) Mantilla Carreño, Jhon Alexander; Castaño, Andrés Felipe; Martínez-Domínguez, Lilí
En esta investigación estudiamos la fenología reproductiva y vegetativa en poblaciones naturales de Zamia encephalartoides Dw Stev, una especie de Cicadácea endémica del departamento de Santander, Colombia. Observamos y documentamos durante aproximadamente 27 meses un grupo de 100 plantas adultas y reproductivas en dos poblaciones de Z. encephalartoides con microhábitats variables, en relación con la disponibilidad de cobertura boscosa y humedad. Determinamos y describimos los estados fenológicos de Z. encephalartoides, el periodo reproductivo, así como el nivel de sincronía reproductiva entre plantas poliníferas y ovulíferas. También observamos la formación y el desarrollo de nuevas hojas para determinar la tasa de producción y el tiempo de maduración de las hojas. Los resultados obtenidos indican que los periodos reproductivos de las plantas poliníferas y ovulíferas son parcialmente sincrónicos. La mayoría de las plantas ovulíferas observadas emergieron estróbilos de mayo a agosto y mostraron un tiempo de desarrollo similar, alcanzando la madurez y la receptividad en sincronía. Del mismo modo, las plantas poliníferas mostraron periodos de emergencia similares que se extendían a lo largo de los mismos meses, pero con tasas de crecimiento diferentes. Estimamos que el periodo de correspondencia en receptividad entre plantas poliníferas y ovulíferas durante el tiempo de muestreo, ocurrió de octubre a noviembre en la mayoría de las plantas estudiadas, sin embargo, con observaciones a nivel poblacional registramos que algunas plantas poliníferas continúan con el desarrollo de estróbilos que alcanzan la madurez en diciembre y enero. En cuanto a la fenología foliar, encontramos que Z. encephalartoides puede generar nuevas hojas una vez en el año antes o después de la formación de los órganos reproductores y ocurre de forma sincrónica en la mayoría de las plantas estudiadas. Finalmente, discutimos las implicaciones ecológicas según las características observadas en la fenología de Z. encephalartoides.
Identificación molecular y caracterización del patrón de distribución de estados larvales de Astaena pygidialis kirsch (Coleoptera: Melolonthidae) en cultivos de aguacate cv. Hass en Antioquia, Colombia
(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-15) Rueda-Reyes, Jesús David; Marchant, Sergio; Holguín Aranzazu, Claudia María; Rondón Sala, Tatiana Mallanin; Góngora Botero, Carmenza; Navarro Escalante, Lucio
La composición de comunidades vegetales, hábitats, microclimas y propiedades del suelo inciden en la distribución de las especies. Estos aspectos son un componente de alto valor en agricultura de precisión que permiten establecer medidas de manejo y control de plagas en cultivos. La exportación de aguacate cv. Hass en Colombia ha crecido significativamente debido a una alta demanda en mercados como Europa y Estados Unidos. El departamento de Antioquia es uno de los principales productores, sin embargo, recientemente el escarabajo A. pygidialis Kirsch se ha identificado alimentándose de hojas y frutos jóvenes, generando lesiones en la corteza de la fruta que imposibilitan su exportación. El desarrollo de métodos de monitoreo y control para esta plaga actualmente es limitado, ya que se desconocen los factores que inciden en la distribución de los estados larvales del insecto en cultivos de aguacate, además de la dificultad para la identificación de estadios inmaduros. Por ende, en 4 lotes o Unidades Productivas Comerciales ubicados en el oriente Antioqueño, se determinó el patrón de distribución espacial, relación física y química del suelo con abundancia de larvas y la incidencia de plantas hospedantes y hospederos adyacentes en relación con la presencia de larvas. Además, se evaluó la efectividad de la identificación de estados larvales mediante código de barras genético. Los resultados de los análisis de distribución evidenciaron un patrón de distribución agregado, identificando que la humedad, conductividad eléctrica y pH en uno de tres lotes (UPC D) estaban significativamente asociadas a las mayores abundancias de larvas de A. pygydialis. El hospedante predominante fue el pasto kikuyo y junto con las malezas cadillo y siempre viva tuvieron un efecto significativo en la abundancia de larvas A. pyidialis. Finalmente, el análisis del código de barras genético presentó un buen desempeño, recuperando todas las especies de marceños de referencia y agrupando como un solo clado 4 de las 5 secuencias de ejemplares A. pygidialis. Los resultados de este estudio permiten concluir que este método es una alternativa viable de identificación de larvas a nivel de especie.

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