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Pez is a non-transmembrane tyrosine phosphatase with homology to the FERM (4.1, ezrin, radixin, moesin) family of proteins. The subcellular localisation of Pez in endothelial cells was found to be regulated by cell density and serum concentration. In confluent monolayers Pez was cytoplasmic, but in cells cultured at low density Pez was nuclear, suggesting that it is a nuclear protein in proliferating cells. This notion is supported by the loss of nuclear Pez when cells are serum-starved to induce quiescence, and the rapid return of Pez to the nucleus upon refeeding with serum to induce proliferation. Vascular endothelial cells normally exist as a quiescent confluent monolayer but become proliferative during angiogenesis or upon vascular injury. Using a ‘wound’ assay to mimic these events in vitro, Pez was found to be nuclear in the cells that had migrated and were proliferative at the ‘wound’ edge. TGFbeta, which inhibits cell proliferation but not migration, inhibited the translocation of Pez to the nucleus in the cells at the ‘wound’ edge, further strengthening the argument that Pez plays a role in the nucleus during cell proliferation. Together, the data presented indicate that Pez is a nuclear tyrosine phosphatase that may play a role in cell proliferation.

Epithelial–mesenchymal transition (EMT), crucial during embryogenesis for new tissue and organ formation, is also considered to be a prerequisite to cancer metastasis. We report here that the protein tyrosine phosphatase Pez is expressed transiently in discrete locations in developing brain, heart, pharyngeal arches, and somites in zebrafish embryos. We also find that Pez knock-down results in defects in these organs, indicating a crucial role in organogenesis. Overexpression of Pez in epithelial MDCK cells causes EMT, with a drastic change in cell morphology and function that is accompanied by changes in gene expression typical of EMT. Transfection of Pez induced TGFβ signaling, critical in developmental EMT with a likely role also in oncogenic EMT. In zebrafish, TGFβ3 is co- expressed with Pez in a number of tissues and its expression was lost from these tissues when Pez expression was knocked down. Together, our data suggest Pez plays a crucial role in organogenesis by inducing TGFβ and EMT.

Cell-cell adhesion regulates processes important in embryonal development, normal physiology, and cancer progression. It is regulated by various mechanisms including tyrosine phosphorylation. We have previously shown that the protein tyrosine phosphatase Pez is concentrated at intercellular junctions in confluent, quiescent monolayers but is nuclear in cells lacking cell-cell contacts. We show here with an epithelial cell model that Pez localizes to the adherens junctions in confluent monolayers. A truncation mutant lacking the catalytic domain acts as a dominant negative mutant to upregulate tyrosine phosphorylation at adherens junctions. We identified β-catenin, a component of adherens junctions, as a substrate of Pez by a “substrate trapping” approach and by in vitro dephosphorylation with recombinant Pez. Consistent with this, ectopic expression of the dominant negative mutant caused an increase in tyrosine phosphorylation of β-catenin, demonstrating that Pez regulates the level of tyrosine phosphorylation of adherens junction proteins, including β-catenin. Increased tyrosine phosphorylation of adherens junction proteins has been shown to decrease cell-cell adhesion, promoting cell migration as a result. Accordingly, the dominant negative Pez mutant enhanced cell motility in an in vitro “wound” assay. This suggests that Pez is also a regulator of cell motility, most likely through its action on cell-cell adhesion.

El estudio tuvo como objetivo identificar los ectoparásitos monogeneos y los índices parasitarios de juveniles de Cichla monoculus de la cocha Tarapoto, río Nanay, Perú, colectados entre julio y setiembre de 2011. Se examinaron 30 juveniles (35.9 ± 14.0 g y 14.46 ± 1.97 cm). Las aletas, fosas nasales y los arcos branquiales fueron removidos y colocados en placa petri con agua destilada, para la busqueda de monogeneos. Los parásitos fueron fijados en glicerina amonio-picrato (GAP) para observar las estructuras esclerotizadas. Se registraron 2343 monogeneos en las branquias, colectándose 240 individuos e identificándose tres especies: Gussevia longihaptor (prevalencia= 80% intensidad media = 5.21 parásito/pez, abundancia media = 4.17 parásito/pez), Gussevia undulata (prevalencia = 70%, intensidad media = 4.95 parásito/pez, abundancia media = 3.47 parásito/pez) y Sciadicleithrum ergensi (prevalencia = 23.3%, intensidad media = 1.57 parásito/pez, abundancia media = 0.23 parásito/pez). Las dos primeras especies son consideradas especies centrales, mientras que la tercera es considerada especie satélite. Así mismo, S. ergensi es reportado por primera vez en el Perú y en Cichla monoculus.

Los peces de pico, como el marlín, el pez vela y el pez espada, son depredadores pelágicos superiores de la cadena alimenticia; los especímenes de gran tamaño contienen en sus tejidos niveles significativos de metilmercurio (MeHg+). En el presente trabajo se revisaron, clasificaron, tabularon y analizaron estadísticamente todos los registros de análisis del mercurio, realizados en el periodo 2003-2013 por el Laboratorio Nacional de Servicios Veterinarios (LANASEVE), en pescados de pico. Los niveles de mercurio tuvieron un comportamiento de distribución tipo Poisson; la mayoría de los análisis se asociaron con muestras que oscilaban en el rango de 0,2 mg Hg/kg a 0,4 mg Hg/kg pescado. Se observó una mayor dispersión en los niveles de mercurio en marlín, con respecto al pez espada. La concentración promedio del mercurio en el marlín fue de 0,583 mg de Hg/ kg de pescado, en tanto para el pez espada fue de 0,533 mg de Hg/ kg de pescado. Los Valores de Ingesta Semanal Tolerable Recomendada (ISTR) para el consumo del marlín fueron 165 g /semana para las mujeres embarazadas y 96 g /semana para la niñez, en tanto para pez espada fueron 180 g/semana y 105 g/semana, respectivamente. Los niveles de mercurio ligeramente mayores en marlín sugieren un menor consumo semanal comparado con el pez espada.

Se presenta la nueva asociación del isópodo cimotoido Livoneca redmani Leach, 1818, parasitando al pez carángido Oligoplites saurus (Bloch y Schneider, 1801; Pisces: Carangidae), colectado con un chinchorro comercial en Playa Barrancas, Veracruz, México. Se ofrecen además una diagnosis del isópodo, así como tres figuras ilustrativas de este y una del pez parasitado.

Este articulo describe el desarrollo de un pez robot. Para cumplir con la propulsión caudal, un sistema de 1 GDL (Grados de libertad) fue diseñado. Para probar la funcionalidad, fue necesario sellar e impermeabilizar los dispositivos eléctricos, el diseño de piezas fue realizado en Solid Works e impreso en 3D en una prusa I3 Ephestos. Una vez el pez fue construido, una serie de pruebas bajo el agua fueron aplicadas para determinar si la locomoción del robot pez es igual al de su símil biológico. Los problemas principales fueron debido a la impermeabilización y estabilidad, por lo tanto, el robot tuvo que ser reensamblado un par de veces, finalmente el prototipo nadó usando la propulsión por aleta caudal con su cuerpo completamente sumergido en el agua.

Aim. To explore the involvement of SASH1 in preeclampsia. Methods. Expression of SASH1 was determined by qPCR, WB, and immunohistochemistry in the placenta of both normal and preeclamptic pregnancies. The SASH1 gene of human HTR-8/SVneo cells was overexpressed by transfection of pEZ-Lv206-SASH1. After that, the CCK-8 assay, EdU assay, transwell assay, and flow cytometry were used to examine the cell proliferation, migration, invasion, and apoptosis. Results. Higher expression of SASH1 was detected in placental tissues collected from patients with preeclampsia, compared with those from gestational age-matched control samples. The expression of SASH1 was significantly enhanced by transfection with pEZ-Lv206-SASH1 in HTR-8/SVneo cells. In addition, the HTR-8/SVneo cells transfected with pEZ-Lv206-SASH1 exhibited significantly reduced proliferation, migration, and invasion ability compared to the cells in the empty vector group and normal group. Flow cytometry analysis demonstrated that the apoptosis rate of cells transfected with pEZ-Lv206-SASH1 was significantly higher than that of cells transfected with empty vector and untreated cells. Conclusions. SASH1 is significantly upregulated in the placenta of preeclampsia, and overexpression of SASH1 can inhibit the proliferation, migration, and invasion, but induce apoptosis of trophoblast cells in vitro.

El objetivo del estudio fue determinar la presencia del parásito copépodo Perulernaea gamitanae en juveniles de Colossoma macropomum y relacionar la abundancia del parásito con la longitud y peso de los hospederos. Se examinaron 30 especímenes de 29.1 ± 2.8 cm de longitud total y 506.3 ± 124.6 g de peso de un cultivo semi-intensivo en la zona de Maynas, Loreto (Perú). Se colectaron 120 individuos de P. gamitanae localizados en la cavidad bucal y en los cartílagos de las branquias. La prevalencia fue de 90%, la intensidad media fue de 4.4 parásitos/pez infestado y la abundancia media fue de 4 parásitos/pez con un rango de intensidad de 1 a 10 parásitos/pez. La abundancia de este copépodo está relacionada con la longitud y peso de los hospederos. Este el segundo registro de P. gamitanae en C. macropomun en cultivo en la amazonia peruana.

Los cambios post mortem que ocurren en el músculo del pescado son complejos y en corto tiempo. Durante el almacenamiento, las proteínas musculares pierden sus propiedades funcionales de acuerdo a su naturaleza y características bioquímicas intrínsecas, razón por la cual el presente estudio tiene como objetivos determinar el porcentaje de proteína de las fracciones: miofibrilar, sarcoplasmática, álcali-soluble y estroma, del músculo de “gamitana” Colossoma macropomun durante el almacenamiento en frío. Para ello, fueron utilizados peces de cultivo, de la especie “gamitana” Colossoma macropomun, del IVITA (Instituto de Investigaciones Tropicales y de Altura) del departamento de Ucayali, los cuales fueron colocados en un ¨cooler¨ con hielo y transportados a Lima. Se procedió a separar a los especímenes de acuerdo al tipo de almacenamiento (ambiente, hielo y congelación) para su análisis. El análisis en PAGE-SDS reveló que la fracción más afectada debido al almacenamiento en hielo fue la fracción miofibrilar (principalmente miosina de cadena pesada) con un peso molecular promedio inicial de 203 kDa y que la fracción álcali-soluble presentó bandas con un peso molecular promedio de 33,4 kDa en el almacenamiento en hielo, siendo considerada la fracción miofibrilar susceptible al deterioro durante el almacenamiento.
--- The changes post mortem that happen in the muscle of the fish are complex and in short time. During the storage, the muscular proteins lose their functional properties according to their nature and intrinsic biochemical characteristics, reason for which the present study must like objectives determine the percentage of protein of the fractions: miofibrilar, sarcoplasmic, alkali-soluble and stroma, of the muscle of "gamitana" Colossoma macropomun during the storage in cold. For this study, were used culture fishes of “gamitana” Colossoma macropomun, at the IVITA (Tropical Researches and the Altitude Institute) of Ucayali department, these were introduced in a “cooler” with ice and transported to Lima. It was the procedure separated the specimens agree with the type storage (environment, ice and frozen) for analyse. PAGE-SDS analysis revealed that the affected fraction more due to the ice storage was the fraction to miofibrilar (mainly myosin of heavy chain) with a molecular weight initial average of 203 kDa and that the alkali-soluble fraction presented bands with a molecular weight 33, 4 average of kDa in the ice storage, being considered myofibrillar fraction susceptible to the deterioration during the storage.
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Memoria para optar al Título Profesional de Médico Veterinario
La vía de señalización del gen Wnt cumple importantes roles en el desarrollo y oncogénesis, es transducido por al menos dos vías: la vía canónica β-catenina dependiente y la cascada no canónica, independiente de β-catenina. La caseína quinasa CK1 es una familia de proteínas a la que recientemente se le ha relacionado con el desarrollo embrionario. De esta familia se han clonado al menos 7 isoformas, de las cuales CK1α, CK1δ, CK1ε Y CK1γ han sido relacionadas con la vía canónica de Wnt. En esta Memoria de Título se realizaron estudios de expresión y función de CK1γ y wnt3a en el desarrollo embrionario del pez zebra (Danio rerio). Para ello, hemos analizado los patrones de expresión de estos genes mediante hibridación in situ y RT-PCR. Los resultados indican que estos genes se expresan de manera diferencial temporal y espacialmente durante el desarrollo embrionario. CK1γ presenta una expresión ubicua en los primeros estadios. La expresión de wnt3a es evidente desde las 12 horas post fecundación, de forma débil. En estadios más avanzados, ambos genes se expresan fuertemente en la región cefálica y en el primordio de las aletas pectorales. CK1γ además se expresa débilmente en el resto del embrión. Para analizar la función de ambos genes se realizaron estudios de sobreexpresión mediante la inyección del mRNA codificante para CK1γ y wnt3a y ensayos de bloqueo de función para wnt3a mediante la inyección del morfolino oligo antisentido, que silencia específicamente la actividad de este gen. Estos experimentos anteriormente mencionados se realizaron utilizando la técnica de microinyección en embriones en estadio de una célula. Posteriormente los embriones fueron incubados y observados en distintos estadios bajo lupa estereoscópica y clasificados según su fenotipo. Los resultados obtenidos con los experimentos anteriores indican que CK1γ y wnt3a están involucrados en el desarrollo ocular. CK1γ además, en los procesos que regulan la formación del eje dorso-ventral y los movimientos de convergencia y extensión embrionarios en el desarrollo temprano del pez cebra. wnt3a también participa en la formación de estructuras cefálicas y del eje antero-posterior, específicamente en el desarrollo de la cola
FONDECYT No. 1040697 y Millenium Nucleus in Development Biology ICM-PO2-05-OT

Se desarrolló una metodología de reconstrucción de la población de anchoveta de la región norte – centro del Perú durante el periodo 1953 al 2006, integrando información obtenida de Cruceros de Evaluación y del programa del Seguimiento de la Pesquería Pelágica del Instituto del Mar del Perú (IMARPE). La población mensual reconstruida de anchoveta registró biomasas entre 500 mil y 37.7 millones de toneladas, con un valor promedio de 12 millones de toneladas, además la serie obtenida fue sensible a las perturbaciones ambientales generadas por los eventos cálidos El Niño y fríos La Niña. Siendo la anchoveta una especie continuamente monitoreada, por su importancia económica para el país, se cuenta con una extensa base de datos que permitió realizar estimaciones sobre su nivel poblacional y su permanente aplicación permitirá brindar nuevas alternativas para su manejo sostenible. Palabras claves: Anchoveta, población, metodología, crucero de investigación, pesquería.
--- It was developed a methodology for reconstruction of the anchovy population in the northern - central region of Peru during the period 1953 to 2006, integrating information from Research Cruises and Pelagic Fisheries Monitoring Program of the Instituto del Mar del Peru (IMARPE). The reconstructed population of anchovy showed levels of biomass between 500 thousand and 37.7 million tonnes, with an average value of 12 million tonnes, also this serie was sensitive to changes produced by environmental perturbations generated by warm events El Niño and cold events La Niña. Being the Peruvian anchovy a species continuously monitored due to economic importance to our country, has an extensive database that allowed make estimates of resource population level and their permanent implementation provide new alternative to implementing the sustainable management of it fishery. Keywords: Peruvian anchovy, population, methodology, research cruise, fishery.
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La pesquería representa una de las actividades económicas más importantes del país, siendo la anchoveta Engraulis ringens (Jenyns, 1842) la especie más explotada, por tal motivo se realizó el estudio de la determinación de la proporción sexual y su relación con la hora pico desove desde el año 2000 al 2009, que contribuirá al conocimiento del comportamiento reproductivo de esta especie. Se utilizó la información de los Cruceros de Evaluación Hidroacústicos de Recursos Pelágicos (estación de verano), Cruceros de Evaluación de la Biomasa Desovante por el método de producción de huevos (estación de invierno) y del seguimiento de la pesquería de anchoveta, realizados por el IMARPE. Se analizaron las proporciones sexuales por año, crucero y sexo, donde la proporción de hembras fluctuó de 0.539 a 0.648, en verano y de 0.498 a 0.538 en invierno, presentándose una dominancia de éstas para cada estación. Al analizar la proporción sexual con relación a la talla se pudo apreciar un notorio aumento de la proporción de hembras a partir de 15.5 cm. Se observó una variabilidad temporal en la proporción de hembras, que fluctuó de 0.220 a 0.595, donde presento meses en los que hubo una mayor proporción de machos durante los principales periodos de desove. De manera espacial, se pudo apreciar la inexistencia de patrones de proporción sexual por latitudes. La relación de la proporción sexual con su condición reproductiva mostró una relación inversa entre la Fracción Desovante (FD) y la proporción sexual vinculada a las hembras; se determinó las 22 horas como la hora pico de desove, no habiendo diferencias entre las estaciones de verano e invierno. Palabras Claves: Engraulis ringens, proporción sexual, hora, FD, desove
Tesis

Memoria para optar al título de Bioquímica
Las asimetrías cerebrales en el eje izquierda-derecha de vertebrados poseen componentes altamente conservados y son un punto importante de estudio para la biología del desarrollo. Entre estas asimetrías, las más estudiadas se encuentran en el epitálamo, una región ubicada en el diencéfalo dorsal de vertebrados cuyas conspicuas asimetrías poseen un importante factor hereditario y de lateralidad. En esta región, se encuentra la presencia de un par de núcleos habenulares (Hb, órgano par), además se encuentra el complejo pineal formado por el órgano pineal (órgano impar) en la línea media y por el órgano parapineal (Opp) que se encuentra a la izquierda y proyecta axones eferentes hacia la habénula ipsilateral. En este trabajo se realizó un estudio comparado entre dos especies de teleósteos, pez cebra (D. rerio) y pez medaka (O. latipes), para intentar dilucidar como se generan las características conservadas y especie-específicas durante la ontogenia del epitálamo. Estudios realizados en nuestro laboratorio demostraron que estos teleósteos poseen variaciones morfotopológicas especie-específicas en la región del epitálamo (heterotopías) y, luego de normalizar los tiempos de desarrollo en ambas especies, se comprobó que también existen variaciones en la temporalidad del desarrollo (heterocronías). La heterocronía más significativa es que las proyecciones Opp de pez medaka se desarrollan antes que en pez cebra. Debido a lo anterior, se puede hipotetizar que las diferencias topológicas observadas entre ambas especies podrían tener relación con la temporalidad de desarrollo de los componentes que forman el circuito Opp-Hb. En este contexto, el momento en que ocurre la interacción entre el Opp y la Hb podría ser un factor importante para definir la citoarquitectura final del circuito. Lo anterior se respalda en el hecho de que en pez cebra las células habenulares tienen distinta temporalidad de proliferación en cada núcleo, lo que genera subnúcleos habenulares lateral y medial, de distintos tamaños. Este rasgo asimétrico sería dependiente de la presencia del órgano parapineal, ya que a cada subnúcleo se han asociado marcadores moleculares cuya expresión suele ser asimétrica, pero ésta se pierde cuando el Opp es ablacionado. Por otra parte, la neurogénesis habenular, posee asimetría izquierda en su inicio, la cual se conserva incluso luego de ablacionar el Opp, lo que la define como un rasgo asimétrico independiente de la presencia del Opp. Luego, si suponemos que estas interacciones son conservadas también en el modelo de pez medaka, las eventuales variaciones heterocrónicas pueden estudiarse para comprender como podrían generarse las diferencias topológicas entre ambos teleósteos. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo fue dilucidar si estas características se encuentran conservadas y observar de qué manera podría influir el adelantamiento de las proyecciones del Opp. Se esperaba que la neurogénesis habenular de pez medaka inicie de manera asimétrica en el mismo momento de desarrollo que pez cebra. Por otro lado, se esperaba que la proliferación celular, al ser un evento dependiente del Opp, se inicie antes debido al adelantamiento de la ontogenia del Opp. Para estudiar lo anterior se utilizó el marcador pan neuronal HuC, para identificar neuronas diferenciadas y se usaron marcadores moleculares que en pez cebra se asocian al dominio de los subnúcleos habenulares. Los resultados de nuestro estudio demostraron nueva evidencia de heterotopía y heterocronía entre pez cebra y medaka, se descartó la hipótesis planteada, pues la neurogénesis habenular en pez medaka está adelantada pero continúa siendo asimétrica en su inicio, lo que podría indicar que en esta especie sí existe una relación entre el Opp y la neurogénesis habenular. Por otro lado, con el gen nptx2a, ortólogo de narp de pez cebra, se encontró un arreglo topológico diferente a la asimetría izquierda esperada con narp, pues el marcador de pez medaka es más simétrico y se limita a una región más pequeña en ambas habénulas, asemejándose más a una topología propia a la descrita en la habénula derecha de pez cebra. Nuestros estudios respaldan la idea de que las interacciones entre el Opp y la HbI parecen ser más complejas de lo que los estudios en pez cebra revelan. Nuestros resultados sugieren interacciones más tempranas y probablemente bidireccional entre la habénula izquierda y el órgano parapineal
Brain asymmetries along the left-right axis show highly conserved components across vertebrates. Among these asymmetries the most studied is found in the epithalamus, a region located in the dorsal diencephalon. Epithalamic asymmetries are conspicuous and genetically controlled, and are characterised by the presence of left-right differences in morphology and gene expression of the bilaterally paired habenular nuclei and by the left-sided asymmetric position and connectivity to the left habenula (Hb) of the unpaired parapineal organ (PpO), an accesory component of the pineal complex. In this work we performed a comparative study between two species of teleosts, zebrafish (D. rerio) and medaka (O. latipes), to elucidate how the conserved and species-specific features of epithalamic asymmetries are generated during the ontogeny of the epithalamus. Previous studies of our laboratory showed that these teleosts show both topological and temporal variations in the development of epithalamic asymmetries, known as heterotopies and heterochronies, respectively. Among the latter, the most significant difference is observed in the timing of connectivity of the parapineal organ to the left Hb, which in medaka fish begins earlier than in zebrafish. Due to the above, we hypothesised that the topological differences observed between both species could be related to the temporality of development of the components that make up the parapineal-habenula circuit. In this context, the time in which the interaction between the parapineal organ and the habenula occurs could be an important factor in defining the final cytoarchitecture of the circuit. This idea is supported by the fact that in zebrafish the habenular cells have different temporality of proliferation in the left and right nuclei, which generates size differences in the lateral and medial habenular subnuclei on both sides. This asymmetric trait appears to depend on the presence of the parapineal organ, since the asymmetric expression of the molecular markers that have been associated to each habenular sub-nuclei is lost when the parapineal organ is physically removed during development. In contrast, the onset of habenular neurogenesis is asymmetric even after ablating the PpO, which defines a type of asymmetry that is independent of the parapineal organ. Based on the above and if we assume that these types of asymmetries are also conserved in medaka, the heterochronic variations can be studied as a possible factor that explains how the topological differences of epithalamic asymmetry between both teleosts are generated. Therefore, the aim of this work was to have a first mechanistic approach to this question and investigate the timing and organisation of habenular neurogenesis in medaka and relate this to the pattern observed in zebrafish and the advancement of parapineal projections in both species. Habenular neurogenesis of medaka was expected to start asymmetrically at the same time as in zebrafish while cell proliferation, being an event dependent of the parapineal organ, it was expected to start earlier due to overtaking of parapineal projections in this species. The pan-neuronal marker HuC was used to identify differentiated neurons and molecular subnuclei. The results of this study provided new evidence of heterotopic and heterochronic shifts between zebrafish and medaka that appear to rule out our hypothesis. The onset of habenular neurogenesis in medaka was asymmetric as in zebrafish but appeared at an earlier stage. This observation suggest that in contrast to zebrafish, the onset of asymmetric habenular neurogenesis in medaka has some type of dependency on the parapineal organ. This possibility can be assesed in the future by performing parapineal ablation in medaka. On the other hand, using the medaka nptx2a gene, an ortholog of zebrafish narp, we observed a different topological arrangement with a more restricted and fairly symmetric habenular expression, in contrast to the broad and pronounced left-sided asymmetric expression observed in zebrafish. This expression pattern resembles the topology described in the right habenula of zebrafish. In summary, our studies support the idea that interactions between the parapineal organ and the left Hb are more complex than the studies of zebrafish suggest. These interactions appear to have an earlier onset and show a bi-directional nature
FONDECYT; CONICYT; FONDAP; Iniciativa Científica Milenio, ICM P-09-015-F

Magíster en ciencias biológicas mención biología celular
El primer movimiento morfogenético observado durante el desarrollo temprano del pez cebra es la epibolia. Durante este movimiento las blastómeras profundas emitirían protrusiones de manera polarizada hacia las capas más superficiales del blastodermo, interdigitándose entre células adyacentes. Este comportamiento es denominado intercalación radial, evidencia de este mecanismo proviene de estadios tardíos (80 % epibolia) sin embargo con evidencia proveniente de tinciones vitales se ha propuesto su existencia y se ha sugerido como un proceso con el cual se inicia la expansión del blastodermo. Durante estadios tempranos se han descrito moléculas de adhesión que estarían mediando este proceso. E-Cadherina participaría en el proceso de epibolia, sin embargo, el papel de N-Cadherina aún no es claro. Embriones de pez cebra mutantes para n-cadherina no presentan alteraciones aparentes durante la epibolia pero sí en estadios posteriores. Dicho mutante presenta alteraciones en la adhesión de células neuroepiteliales provocando problemas en el cierre del tubo neural. Embriones morfantes de n-cadherina demostraron el rol de esta molécula a nivel celular donde se observa una alteración de la polaridad, persistencia y número de protrusiones de células neuroepiteliales, lo que impide el correcto cierre del tubo neural, esto se traduce en defectos durante la intercalación medio lateral, fenómeno presente durante el cierre del tubo neural. Este trabajo describe un posible rol de N-Cadherina en la orientación del movimiento de intercalación radial, además de su participación en la regulación de la dinámica de las blastómeras profundas en etapas tempranas del desarrollo de pez cebra.
Epiboly is the first movement observed during the zebrafish development. During this process, deep cells exhibit polarize protrusions toward the superficial blastoderm layer, migrating through adjacent cells. This particular behavior has been called radial intercalation, the mechanism’s strongest evidence comes from late developmental stages (around 80% epiboly), nevertheless there are studies from vital staining that propose their existence and suggest it could be the first hallmark of development during the initial blastoderm expansion. In early stages of development it has been described that adhesion molecules mediate this process. E-Cadherin could be involved in epiboly, nevertheless NCadherin role is still unclear. n-cadherin mutant zebrafish embryo doesn’t exhibits apparent phenotype during epiboly, but they do in later stages. Those mutants show adhesion problems in neuroepithelial cells which induce problems during neural tube closure. n-cadherin morphants embryos exhibit problems with polarity, persistence and protrusion, demonstrating the molecule role at cellular level (neuroepithelial cells). These problems cause medio-lateral intercalation defects causing an aberrant neural tube closure. This thesis describes the that could have N-Cadherin in radial intercalation movement. Also, N-Cadherin could be related in the deep cell dynamics regulation in early stages of zebrafish development.

Se determinó el efecto de un análogo de GnRH sobre la maduración final ovocitaria y los perfiles plasmáticos de testosterona (T), 17b Estradiol (E2) y 17a, 20b dihidroxiprogesterona (17a, 20b DP) en ejemplares de E. ringens. Para ello, individuos de esta especie fueron capturados en la Bahía del Callao fueron acondicionados al cautiverio en tanques de 10 m3 con aeración constante, temperatura del agua de 16 ºC, recirculación de agua de mar y alimentación ad libitum durante un periodo de un mes. Una vez que los peces alcanzaron la madurez gonadal, fueron tomados al azar y anestesiados con tricaína (80 mg L-1) para luego inyectarles 0,005 mg GnRHa g-1 de peso corporal; 0,005 mg GnRHa g-1 de peso corporal + 0,01 mg DOM g-1 de peso corporal y 0,9 % de solución salina. Como GnRHa se empleo acetato de buserelina y como antidopaminérgico se empleó domperidona. Transcurridas 0, 12, 24 y 48 h post inyección (pi) grupos de peces fueron sacrificados mediante sobre exposición de tricaína con la finalidad de extraer las gónadas y colectar la sangre en tubos Eppendorf. El efecto de la hormona sobre la maduración final ovocitaria fue determinado en base al análisis histológico de las gónadas, mientras que su efecto sobre los perfiles de los esteroides mencionados se determinó en base a la cuantificación plasmática mediante radioinmunoanálisis. Los resultados sugieren que la inyección de acetato de buserelina a 0,005 mg g-1 de peso corporal induce la maduración final ovocitaria en hembras maduras de E. ringens 12 horas pi, culminando con el desove entre las 24 y 48 horas pi. Por otro lado, la combinación de esta hormona con domperidona tendría un efecto retardante sobre la activación de dicho proceso. Se determinó además, que los niveles plasmáticos de E2 disminuyen durante la maduración final ovocitaria y luego de producirse el desove se incrementan. Finalmente, se sugiere que el 17a, 20b DP podría estar implicado en la activación de la maduración final ovocitaria sin llegar a ser el principal MIS de la anchoveta.
The present work had a main objective determine the effect of an analogue of GnRHa on the final oocyte maturation and on the hormonal profiles of testosterone (T), 17b Estradiol (E2) and 17a, 20b dihidroxiprogesterone (17a, 20b DP) in Peruvian anchovy Engraulis ringens. Individuals of this species were captured in Callao Bay, conditioned in 10 m3 tanks with constant aeration, water temperature of 16 ºC, recirculation of seawater and fed ad libitum for a period of one month. Once fish reached gonadal maturity they were taken at random and anesthetized with Tricaine (80 mg L-1), and injected with 0,005 mg GnRHa g-1 BW; 0,005 mg GnRHa g-1 BW + 0,01 mg DOM g-1 BW and 0,9% of saline solution. Busereline acetate was used as GnRHa and domperidone as antidopaminergic. After 0, 12, 24 and 48 h post injection (pi) groups of fish were sacrificed by means of over exposition of tricaine with the purpose to extract the gonads and to collect the blood in Eppendorf tubes. The effect of the hormone on the final maturation was determined based on histological analysis of the gonads, while its effect on the steroids hormones profiles was determined based on plasmatic quantification using RIA. These results suggest that busereline acetate injection of 0,005 mg g-1 body weight has an inductor effect on final oocyte maturation in mature females of E. ringens 12 hours pi, ending with spawning between 24 and 48 hours pi. In the other hand, the combination of this hormone with domperidone could have a delaying effect on the activation of this process. Also, it was determined that plasmatic levels of E2 during the final oocyte maturation decrease and then increase after spawning. Finally, it is suggested that 17a, 20b DP could be implicated in the activation of final oocyte maturation without ending up being main MIS of the anchovy
Tesis

Thesis (Ph. D.)--Illinois State University, 2005.
Title from title page screen, viewed September 26, 2006. Dissertation Committee: Kevin Edwards (chair), David Borst, Laura Vogel, David Rubin, Jon Friesen. Includes bibliographical references (leaves 133-143) and abstract. Also available in print.

El objetivo del presente estudio fue determinar lesiones histopatológicas y poder aislar agentes infecciosos en algunos tejidos de la gamitana (Colossoma macropomum). Se colectaron 40 peces aparentemente normales de estadio juvenil en una piscigranja de la de la Estación Experimental IVITA-Pucallpa, Ucayali (Perú); tomándose muestras del hígado, bazo, riñón, estómago, branquias y músculo para su estudio Histopatológico y Bacteriológico. Los hallazgos histopatológicos en el hígado fueron degeneración hidrópica (39/40) y congestión (31/40); en el riñón fueron degeneración hidrópica y necrosis tubular (40/40) y regeneración celular en túbulos (6/40), con un incremento de centros melanomacrófagos en la periferia de los túbulos; en el bazo se observó congestión (4/40); en el estómago se observó necrosis del epitelio de la mucosa (3/40) y necrosis de las glándulas gástricas (2/40); en las branquias se observó infiltración de células inflamatorias en filamento branquial (40/40), congestión en filamento (12/40), hiperplasia del epitelio interlaminar (40/40), hiperplasia del filamento branquial (18/40) y pérdida de láminas (2/40); y finalmente en el músculo se pudo observar necrosis (16/40) y atrofia muscular (5/40). Los hepatocitos presentaron unos pigmentos de coloración marrón negrusca en el interior del citoplasma (40/40); también se observó material hialino en el citoplasma de células del riñón (2/40) y estómago (25/40). Se encontraron parásitos mixosporidios en branquias (2/40), riñón (40/40) y músculo (12/40); y parásitos monogeneos en branquias (6/40). Se aislaron bacterias como: Pseudomona fluorescens/putida, Edwardsiella tarda, Plesiomona shigelloides, Salmonella arizonae, Aeromonas hydrophila, Bacilus cereus, Serratia sp., Escherichia coli, Salmonella enterica. Se concluye, según el estudio, que la histopatología es una técnica diagnóstica que sirve para la determinación de causas infecciosas como no infecciosas en Gamitanas de cultivo. Además, se determinaron lesiones de tipo no infeccioso en el estómago y riñón, que sugieren una asociación con alteraciones en el metabolismo de las proteínas; y las lesiones en branquias sugieren una asociación con una mala calidad del agua. Finalmente se aislaron bacterias potencialmente patógenas en peces tales como Aeromonas hydrophila y Edwardsiella tarda en branquias y órganos internos, pero no relacionadas a las lesiones histopatológicas encontradas.
--- The aim of this study was to determine histopathological lesions and bacterial isolates in some tissues of gamitana (Colossoma macropomum). Forty clinically healthy juvenile fishes were collected from the Experimental Station IVITA-Pucallpa, Ucayali (Perú), taking samples of the kidney, liver, spleen, stomach, gills and muscle. The histopathological findings in the liver were hydropic degeneration (39/40) and congestion (31/40); the findings in the kidney were hydropic degeneration and tubular necrosis (40/40) and tubule cell regeneration (6/40), with an increase of melano-macrophage centres in the periphery of the tubules; the findings in the spleen were congestion (4/40); the findings in the stomach were epithelial necrosis of the mucosa (3/40) and gastric glands necrosis (2/40); the findings in the gills were infiltration of inflammatory cells in branchial filament (40/40), congestion in filament (12/40), interlamellar epithelium hyperplasia (40/40), (18/40) and loss of lamellas (2/40); and finally in the muscle the findings were necrosis (16/40) and muscle atrophy (5/40). The hepatocytes had dark pigments in the cytoplasme (40/40); and hyaline pigments in the tubular cells of the kidney (2/40) and estomach (25/40). Also, the results showed myxosporean parasites in gills (2/40), kidney (40/40) and muscle (12/40); and monogenean parasites in gills (6/40). The bacteria isolated were: Pseudomona fluorescens/putida, Edwardsiella tarda, Plesiomona shigelloides, Salmonella arizonae, Aeromonas hydrophila, Bacilus cereus, Serratia sp., Escherichia coli, Salmonella enterica. It was concluded that the histopathology is a diagnostic technique to determine lesions caused by infectious or non-infectious agents in gamitanas under culture. Also, the study showed non-infectious lesions in the stomach and kidney. These results suggested an association with alterations in protein metabolism; and the branchial lesions, from mild to moderate, suggested an association with low quality of the water; and finally were isolated potentially pathogenic bacteria in fishes such as: Aeromonas hydrophila and Edwardsiella tarda in gills and organs, but also there was no relation between the isolated bacteria and the histopathological findings in any of the tissues.
Tesis

[ES] El sistema de melanocortinas es un sistema hormonal crítico en la respuesta al estrés y el control del balance energético. Sus péptidos agonistas, las hormonas estimuladoras de los melanocitos (MSHs) y la hormona adrenocorticotropa (ACTH) están codificados en un precursor común denominado proopiomelanocortina (POMC). Sus efectos se medían a través de 5 receptores (MCRs) que exhiben farmacologías y dominios de expresión particulares. Los efectos de los agonistas son contrarrestados por la acción de dos antagonistas endógenos, la proteína de señalización agutí (ASIP) y la proteína relacionada con agutí (AGRP), que pueden actuar como agonistas inversos de los receptores activados constitutivamente. Para aumentar la complejidad del sistema hormonal existen dos proteínas accesorias de los receptores de melanocortinas (MRAPs) que interaccionan físicamente con los receptores para permitir (MC2R) o modular (MC1R, MC3R, MC4R, MC5R) la expresión funcional de los mismos. La MRAP1 es imprescindible para la migración a la membrana plasmática del MC2R mientras que la MRAP2 interactúa con el resto de receptores para modular su actividad. Experimentos anteriores demostraron que, en el pez cebra, uno de los dos parálogos de MRAP2 (MRAP2a) es capaz de interactuar con el MC4R, un receptor canónico de la MSH, transformándolo en un receptor de ACTH. Los experimentos recogidos en esta tesis doctoral demuestran que esta función se ha conservado evolutivamente y esta conservación evolutiva sugiere la existencia de un rol fisiológico para la interacción MRAP2-MC4R. Este rol puede estar relacionado con la trasmisión de información desde el eje hipotálamo-hipófisis-interrenal, que regula la respuesta al estrés hacia los sistemas centrales que controlan el balance energético. Además, proponemos que dicha interacción oferta un mecanismo molecular potencial para la explicación de los beneficios de la terapia con ACTH en el síndrome de espasmos infantiles. Nuestro segundo objetivo fue caracterizar molecularmente la interacción entre ambas proteínas (MRAP2 y MC4R) utilizando una estrategia de receptores quiméricos. Experimentos previos en nuestro laboratorio habían demostrado que la interacción MRAP2a-MC1R no provocaban una alteración farmacológica del receptor. Por tanto, nuestra estrategia fue sustituir diferentes dominios del MC4R por aquellos homólogos del MC1R esperando una pérdida de función, es decir una pérdida de la sensibilidad a ACTH inducida por la MRPA2a en el receptor quimérico. Una vez detectados estos dominios fundamentales optamos por la estrategia contraria, es decir, la substitución de dominios del MC1R por aquellos homólogos del MC4R esperando una ganancia de función. Los resultados demuestran que la substitución conjunta de los dominios transmembranales (TM) 3, 5 y 7 conjuntamente con el segundo y tercer giros extracelulares (ECL) del MC4R sobre el MC1R confiere sensibilidad a ACTH al receptor quimérico. Basándonos en los modelos estructurales de la interacción de diversos agonistas con el MC4R, nuestros resultados otorgan luz sobre la relación funcional entre la MRPA2a y el MC4R y permiten inferir modelos de interacción especulativos. Resultados transcriptómicos previos del grupo de investigación habían sugerido la participación del sistema de melanocortinas en la regulación del reloj circadiano, por tanto, nuestro siguiente objetivo fue demostrar esta interrelación. Para ello utilizamos el paradigma de la actividad locomotora circadiana habitualmente utilizada para el estudio de los ritmos circadianos. En primer lugar, y para poner a punto el sistema de registro de la actividad, estudiamos las diferencias de actividad locomotora entre grupos aislados de machos y hembras mostrando que bajo estas condiciones de aislamiento los ritmos de actividad locomotora son dependientes del sexo, además también demostramos que la administración oral de esteroides opuestos al sexo fenotípico, es decir estradiol en machos y 11-ceto-androstenediona (como precursor de la 11- cetotestosterona) en hembras, revertía parcialmente los efectos del sexo sobre el perfil locomotor. Finalmente quisimos estudiar la posible interacción del sistema de melanocortinas y la regulación del reloj circadiano demostrando que la sobreexpresión de antagonistas endógenos en modelos de transgénesis en el pez cebra modifica el patrón de actividad de los animales. Los animales transgénicos exhiben una mayor actividad significativa especialmente durante el periodo nocturno. Estos datos concuerdan con datos ya publicados por nuestro grupo de investigación donde se demuestra la ausencia de diferencias significativas en los niveles de melatonina entre el día y la noche en animales transgénicos.
[CA] El sistema de melanocortines és un sistema hormonal crític en la resposta a l’estrès i el control del balanç energètic. Els seus pèptids agonistes, les hormones estimuladores dels melanòcits (MSHs) i l’hormona adrenocorticotropa (ACTH) estan codificats en un precursor comú denominat proopiomelanocortina (POMC). Els seus efectes es mesuraven a través de 5 receptors (MCRs) que exhibeixen farmacologies i dominis d’expressió particulars. Els efectes dels agonistes són contrarestats per lacció de dos antagonistes endògens, la proteïna de senyalització agutí (ASIP) i la proteïna relacionada amb agutí (AGRP), que poden actuar com agonistes inversos dels receptors activats constitutivament. Per a augmentar la complexitat del sistema hormonal existeixen dos proteïnes accessòries dels receptors de melanocortines (MRAPs) que interaccionen físicament amb els receptors per a permetre (MC2R) o modular (MC1R, MC3R, MC4R, MC5R) l’expressió funcional dels receptors. La MRAP1 és imprescindible per la migració a la membrana plasmàtica del MC2R mentres que la MRAP2 interactúa amb la resta de receptors per a modular la seua activitat. Experiments anteriors van demostrar que, en el peix zebra, un dels dos paràlegs de MRAP2 (MRAP2a) és capaç d’interactuar amb el MC4R, un receptor canònic de la MSH, transformant-lo en un receptor d’ACTH. Els experiments recollits en aquesta tesis doctoral demostren que aquesta funció s’ha conservat evolutivament i aquesta conservació evolutiva suggereix l’existència d’un rol fisiològic per a la interacció MRAP2-MC4R. Aquest rol pot estar relacionat amb la transmissió d’informació des de l’eix hipotàlam-hipòfisis-interenal que regula la resposta a l’estrès cap als sistemes centrals que control·len el balanç energètic. A més a més, proposem que l’esmentada interacció oferta un mecanisme molecular potencial per l’explicació dels beneficis de la teràpia amb ACTH en síndrome d’espasmes infantils. El nostre segon objectiu fou caracteritzar molecularment la interacció entre ambdues proteïnes (MRPA2 y MC4R) utilitzant una estratègia de receptors quimèrics. Experiments previs al nostre laboratori havien demostrat que la interacció MRAP2a-MC1R no provocaven una alteració farmacològica del receptor. Per tant, la nostra estratègia fou substituir diferents dominis del MC4R per aquells homòlegs del MC1R esperant una pèrdua de funció, és dir una pèrdua de la sensibilitat a ACTH induïda per la MRPA2a en el receptor quimèric. Una vegada detectats aquests dominis fonamentals optem per l’estratègia contrària, és a dir, la substitució de dominis del MC1R per aquells homòlegs del MC4R esperant una ganància de funció. Els resultats demostren que la substitució conjunta dels dominis transmembranals (TM) 3, 5 i 7 conjuntament amb el segon i tercer girs extracelulars (ECL) del MC4R sobre el MC1R confereix sensibilitat a ACTH al receptor quimèric. Basant-nos en els models estructurals de la interacció de diversos agonistes amb el MC4R els nostres resultats atorguen llum sobre la relació funcional entre la MRPA2a i el MC4R i permiteixen inferir models d’interacció especulatius. Resultats transcriptòmics previs del grup d’investigació havien suggerit la participació del sistema de melanocortines en la regulació del rellotge circadià, per tant, el nostre següent objectiu fou demostrar aquesta interrelació. Per a això utilitzem el paradigma de l’activitat locomotora circadiana habitualment utilitzada per l’estudi dels ritmes circadians. En primer lloc, i per posar a punt el sistema de registre de l’activitat, estudiem les diferències d’activitat locomotora entre grups aïllats de mascles i femelles mostrant que baix aquestes condicions d’aïllament els ritmes d’activitat locomotora són dependents del sexe, a més a més també demostrem que l’administració oral de esteroïdes oposats al sexe fenotípic, és a dir estradiol en mascles i 11-ceto-androstenediona (com a precursor de la 11- cetotestosterona) en femelles, revertia parcialment els efectes del sexe sobre el perfil locomotor. Finalment vam voler estudiar la possible interacció del sistema de melanocortines i la regulació del rellotge circadià demostrant que la sobreexpressió d’antagonistes endògens en models de transgènesis en el peix zebra modifica el patró d’activitat dels animals. Els animals transgènics exhibeixen una major activitat significativa especialment durant el període nocturn. Aquestes dades concorden amb dades publicades anteriorment pel nostre grup d’investigació on es demostra l’absència de diferències significatives en els nivells de melatonina entre el dia i la nit en animals transgènics.
[EN] Melanocortin system is a key hormonal system in the regulation of stress response and the control of energy balance. Peptide agonist, the melaninstimulating hormones (MSHs) and adrenocorticotropic hormone (ACTH) are encoded in a common precursor named proopiomelancortin (POMC). Their effects are mediated through five receptors that exhibit different expression domains and pharmacological properties. Agonist effects are counterbalanced by the action of endogenous competitive antagonist, agouti-signalling protein (ASIP) and agoutirelated protein (AGRP) that can also work as inverse agonist at constitutive activated receptors. To increase the complexity of the hormonal system, two melanocortin receptor accessory proteins (MRAPs) physically interplay with the melanocortin receptors to allow (MC2R) or modulate (MC1R, MC3R, MC4R, and MC5R) the functional expression of the receptors. MRAP1 is critical for the MC2R traffic to the plasma membrane whereas MRAP2 interacts with the remaining receptors to modulate their activity. Our previous experiments demonstrated that, in the zebrafish, one of the two MRAP2 paralogues (MRAP2a) is able to physically interact with the MC4R, a canonical MSH receptor, to become an ACTH receptor. Experiments in the doctoral thesis demonstrate that this function is conserved and this evolutionary conservation suggests a physiological role for the MC4R-MRAP2 interaction. This role can be related to the information relay from the hypothalamic-pituitaryinterrenal axis, that regulates the stress response, to the central systems that controls energy balance. In addition, we propose that this interaction can be the molecular substrate explaining the ACTH therapy of the infantile spasm syndrome in humans. One second objective was to molecularly characterize the interaction between both proteins (MC4R and MRAP2a) using a receptor quimeras strategy. Previous experiments in our lab demonstrated that the interaction of MRAP2a with MC1R cannot modify the pharmacological profile of the receptor. Therefore, our strategy was to exchange different receptor domains of the MC4R with those homologues in the MC1R looking for a loss of function, i.e. a loss of the MRAP2ainduced ACTH sensitivity. Once characterized the main domains responsible for a loss of function in the MC4R quimeras, we follow the opposite strategy, i.e. exchange the critical domains of MC4R into MC1R waiting for a gain of function in the new MC1R quimeras. Our results demonstrate that integrated substitution of the transmembrane domains (TM) 3, 5, and 7 together with the external loops (ECL) 2 and 3 provides ACTH sensitivity to the new MC1R quimeras. Following several structural models of the interaction between different agonists with the melanocortin receptors, our results provides some light on the functional relationship between MRAP2a and MC4R and allow to infer some interactive and speculative models. Previous transcriptomic results in the research group suggested the involvement of the melanocortin system in the regulation of circadian clock, therefore, our following objective was to demonstrate this interaction. To that, we use the circadian locomotor activity paradigm usually utilized for the study of circadian rhythms. First and with the aim to set up the recording systems we studied the potential differences between the locomotor activity patterns between isolated groups of males and females showing that under these conditions of grouped-sex isolation the locomotor activity is sex-dependent, moreover we also demonstrate that the oral administration of opposed sex steroids to the phenotypic sex, i.e. 17-estradiol to males and 11-ketoandrostenedione (as 11-keto-testosterone precursor) to females was able to revert the sex effects on locomotor pattern. Finally, we wanted to study the potential interaction of the melanocortin system and the regulation of circadian clock using the previous setup thus demonstrating that the overexpression of ASIP in transgenic models modifies the locomotor activity. The transgenic animals exhibit higher global activity specially during the nocturnal period. These data are in well-agreement with those previously reported by our research group showing the absence of significant differences between brain melatonin levels during the light and dark period of the photoperiod in transgenic animals.
La presente Tesis Doctoral llevada a cabo en el Departamento de Fisiología de peces y biotecnología del Instituto de Acuicultura Torre de la Sal (IATS) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC); se realizó con la ayuda del apoyo económico del Ministerio de Economía, Industria y Competitividad. Lucía Soletto Esteban ha sido beneficiaria de un contrato de Formación de Personal Investigador (FPI) ( BES-2014-070372) para la realización del proyecto “Estudios de estructura-actividad de la interacción entre el receptor de melanocortinas tipo 4 (MC4R) y las proteínas accesorias de los receptores de melanocortinas (MRAPs) e implicación de las melanocortinas en la regulación de los ritmos circadianos de actividad” (AGL2013-46448-C3-3-R). Parte de la financiación ha sido obtenida de proyectos de investigación entre los cuales destaca: “Implicación del sistema de melanocortinas en la regulación de los mecanismos temporales y conductuales de peces” (MELANOCONDUCT) (AGL2016-74857-C3-3-R) Proyectos I+D+I, RETOS. Parte del trabajo experimental fue realizado en colaboración con el Prof. Nicholas S. Foulkes, del Instituto de Toxicología y Genética (ITG) del Instituto Tecnológico de Karlsruhe (KIT) de Alemania. Los fondos económicos para la realización de esta estancia breve de investigación fueron proporcionados por el Ministerio de Economía, Industria y Competitividad (EEBB-I-16-11803).
Soletto Esteban, L. (2020). Estudios de estructura-actividad de la interacción entre el receptor de melanocortinas tipo 4 (MC4R) y las proteínas accesorias de los receptores de melanocortinas (MRAPs) e implicación de las melanocortinas en la regulación de los ritmos circadianos de actividad [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/152296
TESIS

El pez dorado Coryphaena hippurus es una de las especies de mayor importancia co­mercial capturada en el Golfo de Nicoya. De noviembre del 2017 a enero del 2019, se analizaron 379 especímenes, correspondientes al stock distribuido en las zonas 12,13 y 14 del AMPR Paquera-Tambor. La relación longitud total-peso total para esta especie indica un crecimiento isométrico, tanto para hembras Pt= 0.0091Lt2.83, como para machos Pt= 0.0034Lt3.03. La talla media de captura para hembras fue de 111 cm Lt y de 115 cm Lt para machos; se estimó que el 94% de la captura se encuentra sexualmente madura, con un periodo máximo de reproducción comprendido de noviembre a enero. La fecundidad absoluta en hembras varió de 16243 a 598688 ovocitos; mientras que la fecundidad relativa osciló de 1 a 147 ovocitos por gramo/pez. Los análisis de hábitos alimenticios sugieren que esta población es generalista con preferencias por los peces.

This paper presents an automated aerodynamic optimization procedure for the preliminary design of centrifugal compressors. The proposed procedure interfaces a well-validated prediction tool with a GE in-house developed optimization code (PEZ). In GE Oil & Gas this tool is used to predict the performance of a single centrifugal compressor stage the outline of which requires more than thirty geometric parameters to be set. In the early phase of a new stage design, the designer manually varies all related parameters in the framework of a trial-and-error approach. The optimization procedure eliminates the inconvenience of a vast amount of manually launched simulations required by variations of the large number of design variables. Additionally, this procedure can perform trade-off studies and sensitivity analysis. In this case the optimization plan consists of a differential evolution (DE) genetic algorithm followed by a simplex-based optimization method (AMOEBA). The procedure was challenged with several existing designs by setting different objective/constraints combinations. The optimizer was often able to improve the predicted performance, as for an old 2D design where it was possible to increase the peak efficiency of approximately 2.6%. Also, the algorithm proved able to maximize the polytropic head (+12% with respect to baseline), while keeping unaltered both surge and choke limits. The computational time was about 40 hours per case on a Windows workstation (3.20 GHz, 3.5 GB RAM).

CFD analysis of flow through high pressure packaging seal passage of a typical land based gas turbine was performed which contained a rotating bolted joint region. Analysis reveals that the annular space between the nut and the counterbore surface acts as a fluid pump, sucking and pumping out fluid with significant temperature rise as high as 40 F. Factorial DoEs were carried out to filter out vital few parameters among geometric, flow and operational parameters that impacts counterbore flow. A detailed space filling DoE with more than 100 CFD models were developed and studied to estimate the influence of parameters impacting counterbore mass flow. A mathematical model (transfer function) developed using PEZ was created to calculate counterbore mass flow as a function of vital few geometric and flow variables. Finally, 2D Axi symmetric thermal analysis with counterbore mass flow modelling better matched the field temperature compared to that of one without counterbore model.

The present paper deals with the application of optimization algorithms to the selection of centrifugal stages for industrial compressors. The optimization procedure has been developed allowing an automatic stage selection to meet a mathematically stated target including the most relevant performance parameters and machine operating and size constraints. The thermodynamic selection is assessed by means of an internal-use CCS (Centrifugal Compressors Selector) that computes compressor flange-to-flange performance with a given sequence of stages. The CCS has been coupled to an internally used optimization code (“PEZ”, Perl Version of Easy Optimizer) using the CCS as the performance evaluator. The user indicates which flange variables must be matched as well as the stages parameters that the optimizer is allowed to alter, with their respective ranges of acceptable variation. The optimization objective reflects the job specifications and can be stated as a combination of several performance parameters. Constraints are enforced through appropriate penalty terms added to the objective function. The performance optimization process includes an automatic rotordynamic analysis that checks the rotor mechanical acceptability. The optimization of two different in-line barrel compressors, originally configured manually, brought a remarkable 2% flange-to-flange performance increase and a 5% gain in operating range respectively. Each case required about 10 hours windows desktop workstation.

The volume of fluid (VOF) method is one of the most widely used methods to simulate interfacial flows using fixed grids. However, its application to phase change processes in solidification problems is relatively infrequent. In this work, preliminary results of the application of a new methodology to the simulation of dendritic growth of pure metals is presented. The proposed approach is based on a recent VOF method with PLIC (piecewise linear interface calculation) reconstruction of the interface. A diffused-interface method is used to solve the energy equation, which avoids the need of applying the thermal boundary conditions directly at the solid front. The thermal gradients at both sides of the interface, which are needed to accurately obtain the front velocity, are calculated with the aid of a distance function. The advection equation of a discretized solid fraction function is solved using the unsplit VOF advection method proposed by Lo´pez et al. [J. Comput. Phys. 195 (2004) 718–742] (extended to three dimensions by Herna´ndez et al. [Int. J. Numer. Methods Fluids 58 (2008) 897-921]). The interface curvature is computed using an improved height function (HF) technique, which provides second-order accuracy. The assessment of the proposed methodology is carried out by comparing the numerical results with analytical solutions and with results obtained by different authors for the formation of complex dendritic structures in two and three dimensions.

Japanese salted fermented soybean paste (miso) is used as seasonings for traditional Japanese dishes. These products still play important roles in the modern dietary habits of Japanese, while consumption of these products has decreased approximately to 30-50% of consumption since 1975. Miso is produced by a fungi (Aspergillus oryzae) starter, referred to koji. A. oryzae produces a strong protease including both endoproteinases and exopeptidases. Thus, these products contain short chain peptides in addition to free amino acids. However, little was known of their structure and biological functions due to difficulty in isolation. In the present study, pyroglutamyl peptides present in miso were identified by a liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS), detecting precursor ions, which generated immonium ion of pyroglutamyl residue (m/z 84). By using this method, 13 pyroglutamyl peptides were identified in four types of miso. Administration of the water extract prepared from 0.6 g soybean miso/kg body weight/day significantly suppressed high fat diet-induced obesity. A similar effect was exerted by the hydrophobic pyroglutamyl peptide fraction, including pyroglutamyl proline (pEP), pEV, pEI, and pEL. Administration of a mixture of synthetic pEP, pEV, pEI, and pEL in a ratio to that in miso or pEL alone also suppressed the weight gain in a dose dependent manner. It has been demonstrated that high fat diet-induced small intestinal dysbiosis plays critical role in inducing obesity. pEL has been demonstrated to attenuate high fat diet-induced dysbiosis via enhancing secretion of host antimicrobial peptide into lumen. These results suggest that the short-chain hydrophobic pyroglutamyl peptides present in miso are effective in suppressing high fat diet-induced obesity via normalizing dysbiosis.

This paper presents an automated optimization procedure for tuning and optimizing the performance parameters of centrifugal compressor stages in order to improve the accuracy of a 1D performance prediction tool and performance database. An in-house, well-validated 1D tool is used to predict the performance of centrifugal compressor stages. The stages are usually tested under similitude conditions in order to verify the predicted performance with the experimental data. Continuous improvements have been done on the tool to improve its accuracy, but the tuning to test data is still done manually and separately for each tested design flow coefficient. As a further leap in this activity, an in-house developed optimization code (PEZ) is interfaced with the 1D prediction tool to provide the best possible solution within the given tuning limits. This provides the possibility to use an extended number of tuning parameters and to tune the entire design family simultaneously, thereby ensuring a smooth evolution of the tuning parameters within the database. The optimization plan consists of a Differential Evolution (DE) genetic algorithm followed by a simplex-based optimization method (AMOEBA) with an objective of reducing the Root Mean Square (RMS) value of the error with the specified constraints. The procedure was successfully challenged with several families of similar stages but with various design corrected mass flows, by setting different objective/constraints combinations. The Optimizer was able to reduce the total RMS value of the error by approximately 80% with respect to the baseline for one of the recently tuned families. The result is a minimal deviation between predicted and experimental data for entire families, as well as a significant time reduction compared to the previous tuning methodology.

This paper presents a methodology to control flange to flange performance prediction of centrifugal compressors using a probabilistic approach. In order to have reliable prediction for the performance of centrifugal compressors, a thorough knowledge of critical parameters contributing to the deviation and an efficient way to control the variation of these parameters becomes necessary. This paper discusses about a robust methodology for identifying and controlling the variation of these parameters and hence the predicted performance. This probabilistic technique involves a Design of Experiments (DoE) study to handle large number of input parameters, sensitivity study to identify critical ones and a Monte-Carlo based approach to identify the uncertainty in flange to flange performance. This approach takes into consideration the compressor stage performance variability driven by impeller manufacturing tolerances, statoric component losses variability and leakages variability in order to compute overall performance variation in a compressor. An in-house developed probabilistic optimization code (PEZ) is interfaced with a well-validated & calibrated thermodynamic tool to analyse large sets of possible combinations and to provide best possible solution for a given design space. This concept is successfully applied for different compressor configurations by varying the stage numbers and process conditions. The results give an insight on the main sources and magnitude of variations on compressor performance, thus enabling to control the predictions in an efficient way. This methodology will provide a novel and an efficient way to generate robust compressor performance, where it will be possible to take into account design and manufacturing uncertainty. The use of this methodology can thus drastically improve the performance predictability and risk associated with each compressor selection.

En el 2011 se realizó un análisis de la especie Pangasionodon hypophthalmus, que formó parte de la publicación sobre las especies acuáticas exóticas (Gutiérrez et al., 2012) y de conceptos posteriores como respuesta a requerimientos por parte del Minambiente, la Fiscalía General de la Nación y la Autoridad Nacional de Licencias Ambientales (Anla), que consideró los resultados de dicha evaluación como uno de los elementos de análisis para la posterior negación de la solicitud de introducción y cría del pez basa en el departamento del Huila, realizada por la organización Acuapez (Resolución 0389 de 2013). En 2016, tras la comprobación de la presencia de la especie en el país como resultado de su introducción ilegal (Valderrama et al., 2016), se reabrió la discusión sobre la introducción de la especie de manera legal, lo que convocó al Instituto Humboldt, como apoyo técnico del Minambiente, a contribuir con la generación de información técnica y científica para la toma de decisiones informada por parte de las autoridades de los sectores ambiental, agricultura y comercio. En el marco de este compromiso, el Instituto Humboldt priorizó la coordinación con redes de expertos nacionales, así como ejercicios internos interdisciplinarios con la perspectiva de aportar información sobre el estatus de la especie en el país, su distribución y las posibles interacciones con especies nativas en ecosistemas naturales. Con el propósito de alcanzar estos objetivos se identificó la necesidad de contar con toda la información bibliográfica necesaria y realizar los modelamientos sobre distribución, presencia actual y potencial en el país con la información disponible hasta el momento.