Resumen:
Los platelmintos parásitos implican una importante carga al desarrollo humano, por su impacto en la salud humana y en la producción animal. Los platelmintos son además modelos biológicos relevantes, pues representan el linaje menos estudiado de los metazoarios y uno de los de mayor plasticidad en el desarrollo. La genómica de platelmintos se inició con los Schistosomas que mostraron genomas pequeños con reducción en cantidad de genes y vías metabólicas funcionales. Los cestodos siguieron esta tendencia, pero la creciente disponibilidad de genomas de trematodos comienza a mostrar una creciente diversidad. Con más de 20 especies secuenciadas, entre endoparásitos, ectoparásitos y organismos de vida libre es posible comparar genomas en busca de pistas sobre la evolución de los platelmintos, el desarrollo, la adaptación al parasitismo, la respuesta diferencial a drogas y fármacos, que hasta el momento eran difíciles de contestar. La genómica comparada muestra que los platelmintos han perdido un 20% de genes ancestrales conservados en metazoarios, siendo esto más marcado en parásitos que en especies de vida libre. Sin embargo, este efecto es diferencial entre diversos linajes, siendo las tenias y los schistosomas los más limitados. Así por ejemplo, en los trematodos hepáticos las vías de utilización de lípidos se mantienen,  consistentemente con su hábitat en un entorno rico en estos metabolitos. La amplificación de proteasas parece haber ocurrido recurrentemente en diversos linajes, con distintas familias amplificadas. Canales y receptores también están diferencialmente expandidos y/o reducidos. Entre los genes perdidos se destacan algunos vinculados a vías de regulación mediada por ARN pequeños, al tiempo que duplicaciones platelminto-específicas de dicer y argonauta sugieren que mecanismos alternativos pueden ser funcionales.  Nuestros resultados muestran cambios adaptativos que varían de acuerdo al nicho ocupado por las distintas especies, resaltando la plasticidad del phylum y sugiriendo una fuerte presión selectiva.

Contacto: jtort@fmed.edu.uy
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Resumen:
Las oscilaciones de la actividad cerebral fueron descubiertas por los años '20 del siglo pasado. Desde el comienzo se ha debatido su significación. En concreto, no es claro si los cambios de potencia de las diferentes bandas de frecuencia que acompañan los varios estados mentales son, o bien un epifenómeno, o uno más de los mecanismos cerebrales o la esencia misma del funcionamiento cerebral. En la charla presentaré someramente las tres posiciones y sus razones. Como ejemplo de la posición intermedia, mostraré una aplicación de la idea de que las oscilaciones podrían jugar un papel esencial en el procesamiento del habla, permitiendo a la vez detectar los componentes de la entrada que son relevantes para el habla y empaquetarlos para el procesamiento subsiguiente. Esta idea ha llevado a investigadores en el área de la Neurociencia Educativa a postular que justamente una alteración del funcionamiento de los sistemas oscilatorios lleva a la adquisición de representaciones fonémicas alteradas que dificultan el aprendizaje de la lectura en una buena parte de los casos de dislexia. A los efectos de contribuir a fundamentar esta teoría, diseñamos 25 tareas comportamentales en android para ser ejecutadas en dispositivos móviles. Utilizamos 3 tipos de tareas: a) Tareas que miden la capacidad cognitiva general, b) Tareas de conciencia fonológica, c) tareas de seguimiento de oscilaciones. Utilizando las tablets del plan Ceibal concurrimos a 32 escuelas obteniendo la participación de algo más de 600 niños durante 4 sesiones cada uno. Mediante los puntajes obtenidos en las tareas seleccionamos una sub-muestra de 60 niños para seguir electrofisiológicamente. Si la teoría oscilatoria es correcta, el componente oscilatorio comportamental y el electrofisiológico agregarán sensibilidad y especificidad a la predicción en las dificultades del aprendizaje de la lectura. Presentaré los resultados obtenidos hasta el momento.

Contacto: juancvl@psico.edu.uy
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Resumen:
Se ha demostrado que las neuronas grilla y de lugar juegan un rol importante en la cognición espacial de las ratas. Las neuronas grilla proporcionan un odómetro neuronal para la integración de trayectorias a partir de información propioceptiva. Por otro lado, las neuronas de lugar combinan información multimodal, alotética e idiotética, para formar una representación global de la localización en el espacio. En este trabajo se presenta un módulo basado en neuronas grilla y su integración a un modelo de cognición espacial teniendo en cuenta estudios del comportamiento y la neurofisiología de las ratas. Palabras clave: cognición espacial, neuronas grilla, neuronas de lugar, hipocampo, corteza entorrinal, localización robótica

Contacto: gonzalotejera@gmail.com
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Resumen:
La memoria semántica es aquella que tiene que ver con nuestro conocimiento del mundo, los objetos y sus propiedades. Se sabe que dicha memoria está apoyada en representaciones basadas en la percepción y la acción. Nuestro conocimiento de los objetos (ya sea animados o inanimados) se basa en nuestra percepción sensorial de los mismos y, cuando corresponde (por ejemplo para herramientas y utensilios) en el conocimiento de las tareas para las que fueron creados y en la forma de usarlos. Varias teorías han sido formuladas para explicar la forma en la que nuestro cerebro integra la información necesaria y construye nuestra memoria semántica. El presente trabajo muestra algunos modelos matemáticos para este problema. Dichos modelos no pretenden representar el problema en toda su complejidad, sino ir incorporado  de una forma más simple y gradual algunas de sus características, a los efectos de emular algunos de los aspectos observados en la realidad. La intención es que dichos algoritmos emulen algunas tareas cognitivas, como por ejemplo, reconocer un conjunto de objetos a partir de sus propiedades. En el contexto en el que nuestros problemas están planteados, un objeto o animal está representado por un vector de ceros y unos en donde los unos indican la presencia de ciertas propiedades y los ceros la ausencia de otras. Interesa ver si los algoritmos en cuestión, realizando una cantidad finita de operaciones son capaces de separar los vectores de entrada correctamente (lo que equivaldría, en el caso de una persona a identificarlos correctamente). Mostramos aquí de qué manera los algoritmos se adaptan a la correcta resolución de las tareas cognitivas y qué formas de deterioro de los mismos podrían ponerse en correspondencia con los deterioros observados en la vida real en pacientes con diversas afecciones cognitivas.    

Contacto: jgraneri@yahoo.fr
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Resumen:
El cerebro humano normalmente posee la capacidad de extraer y clasificar datos a partir de informaciones empíricas. Estos datos pueden ser organizados en tópicos con propiedades comunes (v.g. animales cuadrúpedos, teléfonos celulares, automóviles híbridos). Esta capacidad de clasificar la complejidad del mundo exterior en tópicos (conceptos) ha sido una guía en el desarrollo de modelos neuronales. En particular, las memorias matriciales poseen capacidades de clasificación.  Es interesante que un procedimiento de minería de datos, el Análisis Semántico Latente (LSA), utilice una estructura matemática análoga a la de las memorias matriciales para procesar extensas colecciones de datos codificados. La posterior aplicación del LSA como modelo del aprendizaje en niños, refuerza aún más esta analogía. El poder computacional actual permite al LSA extraer tópicos a partir de información masiva cuya complejidad excede las capacidades usuales del cerebro humano. Aquí, buscamos analizar la capacidad del LSA para analizar la distribución de distintas formas de cáncer en diferentes regiones de Uruguay (información cordialmente cedida por el Dr. E. Barrios y el Ing. Rafael Alonso de la Comisión Honoraria de Lucha contra el Cáncer). Una primera constatación es que los métodos usuales (v.g. correlaciones estadísticas) quedan en parte sesgados y dominados por la alta prevalencia de ciertas formas de cáncer que oscurecen la distribución de formas menos frecuentes. Esto también limita la habilidad del LSA para determinar si existen agrupaciones regionales de las formas de cáncer de menor frecuencia. Para ello, se estudió un sistema reducido con una matriz de datos que sólo retiene las categorías diagnósticas más raras. En base al uso del LSA en esta matriz reducida, pueden inferirse ciertas variaciones en la correlación entre distribuciones de cáncer no visibles con otros métodos de estudio. Se requiere de futuros trabajos para afinar los resultados y realizar evaluaciones más exhaustivas.    

Contacto: gslomo@gmail.com
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Resumen:
La apoptosis, un mecanismo de muerte celular programada, puede desencadenarse por señales externas, como ligandos de muerte, privación de factores de crecimiento, o señales internas como estrés oxidativo y  daño en el DNA. Sus dos vías principales de activación son la intrínseca y la extrínseca, respectivamente activadas por señales internas y externas. Algunos de los modelos matemáticos de apoptosis reportados en la bibliografía exhiben biestabilidad. En el presente trabajo se utilizaron dos modelos de activación de la apoptosis, uno para la vía intrínseca [1] y otro para la vía extrínseca [2], que presentan biestabilidad. El modelo de la vía intrínseca se redujo, eliminando el inhibidor XIAP, no obteniéndose biestabilidad para ninguna de las leyes de velocidad ni parámetros ensayados. Este resultado resulta llamativo dado que la estructura del modelo presenta varios feedbacks positivos. A su vez se redujo el modelo de la vía intrínseca, eliminando los inhibidores IAP y BAR. En principio, no se obtuvo comportamiento biestable para ningún conjunto de valores de parámetros. Sin embargo, al modificar las leyes de velocidad, elevando al cuadrado las concentraciones de los activadores, se recupera la biestabilidad. Finalmente, al combinar el modelo reducido de la vía intrínseca con el modelo reducido de la vía extrínseca, con leyes de velocidad modificadas, se obtuvo para ciertos valores de parámetros un comportamiento biestable. En otras palabras, se logró recuperar la biestabilidad en la vía intrínseca, aún en ausencia de inhibidores, al incorporar al modelo reducido, un módulo correspondiente a la vía extrínseca con leyes de velocidad modificadas.  [1] Legewie S et al. (2006) Mathematical Modeling Identifies Inhibitors of Apoptosis as Mediators of Positive feedback and Bistability. PLoS Computational Biology, 2(9): e120 [2] Eissing T et al. (2004) Bistability analyses of a Caspase activation Model for Receptor Induced Apoptosis. Journal of Biological Chemistry, 279, 36892-36897

Contacto: arojas@fcien.edu.uy
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Resumen:
El electromiograma uterino mide la actividad eléctrica uterina, la cual esta correlacionada con la fuerza de las contracciones uterinas (Schlembach, Maner, Garfield, & Maul, 2009). Tiene la ventaja de ser un método no invasivo de fácil realización. Sin embargo, su uso en nuestro país es prácticamente inexistente debido al alto costo del equipo. Un tema en plena investigación, es la interpretación de las señales registradas y su posible uso como predictor del trabajo de parto y de diversas situaciones patológicas gineco-obstétricas. En este trabajo exploramos la capacidad predictiva para trabajo de parto del electromiogramas uterinos, usando para ello un sistema de bajo costo diseñado en el Laboratorio de Canales Iónicos, Departamento de Biofísica, Facultad de Medicina. Nuestros resultados indican que a) Con este dispositivo de bajo costo es posible registrar electromiogramas de superficie y discriminar y analizar la señal uterina, mediante análisis de Fourier. b) Los espectros de frecuencia obtenidos son ergódicos, es decir regulares y predecibles en una misma paciente y entre distintas pacientes de igual edad gestacional. c) Los espectros de frecuencia obtenidos en embarazos normales, correspondientes a distintas edades gestacionales, muestran un pico que se concentran y aumentan con la edad gestacional entre 0.3 a 1 Hz llegando a las 38 semanas. d) En situaciones patológicas como la preeclampsia, el espectro de frecuencias, muestra picos de mayor frecuencia y amplitud en comparación con las situaciones normales en comparación con otro de la misma edad gestacional.  Financiado por PAIE a GF

Contacto: ferreiragon@gmail.com
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Resumen:
La propensión de muchas proteínas a oligomerizar y asociarse para formar estructuras complejas a partir de sus monómeros constituyentes es analizada en términos de sus vectores de momentos hidrófobos (H) y pseudo-dipolos eléctricos (D). Estos vectores se definen como el producto de la distancia entre sus centroides positivos y negativos. Encontramos que un aumento en la densidad hidrofóbica y una minimización del módulo de este momento dipolar se correlaciona con un aumento de su temperatura de transición. También es posible obtener un perfil para determinar los aminoácidos de una proteína que son más susceptibles de mutación con el fin de aumentar la estabilidad térmica, como se demuestra examinando estos valores en pares de proteínas homólogas mesostables termoestables en mutaciones descritas en la literatura, o mediante un enfoque experimental. Los cambios en las magnitudes y direcciones de H y D se estudian como monómeros asociados para formar complejos más grandes. Además de los dímeros, utilizamos estos descriptores para estudiar similitudes y diferencias en dos grupos de asociaciones: a) asociaciones abiertas, tales como polímeros con un número indefinido de monómeros (por ejemplo, polimerización de actina o amiloide); a) asociaciones simétricas cerradas de tamaño finito, como las cápsides esféricas de virus. La tendencia de los momentos hidrófobos de los monómeros en una asociación es alinearse en disposiciones paralelas siguiendo un patrón similar al de los fosfolípidos en una membrana. Por el contrario, los momentos dipolares eléctricos de los monómeros tienden a alinearse en asociaciones antiparalelas. La combinación final de estas fuerzas, limitada por restricciones estéricas, determina si la asociación estará abierta (número indeterminado de monómeros) o cerrada (número fijo de monómeros). Cualquier estructura multimérica de proteína puede llegar a formarse de acuerdo a combinaciones de las reglas descritas. Estos hallazgos parecen independientes del tamaño y forma de las proteínas.

Contacto: jcedano@unorte.edu.uy
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Resumen:
Vivimos en un mundo pleno de sistemas altamente interconectados. Los sistemas nerviosos, las redes metabólicas, las interacciones entre las especies biológicas, los contactos sociales o las redes tecnológicas de comunicación como la internet o la WWW, son sólo los ejemplos más evidentes. La estabilidad de cualquiera de los anteriores sistemas es de importancia fundamental para su adecuado funcionamiento. La influencia de la conectividad entre las variables sobre la estabilidad de un sistema dinámico ha sido tema de controversia especialmente en el campo de la ecología. Originalmente se creía que al aumentar las interacciones los sistemas se hacían más estables, pero los resultados de experimentos computacionales llevados a cabo por Gardner y Ashby, publicados en 1970, mostraron que el incremento de la conectividad disminuía la estabilidad de un sistema conectado al azar. Estos resultados fueron confirmados en un trabajo teórico del ecólogo Robert May en 1972, pero resistidos por la comunidad ecológica, encendiendo el debate conectividad-estabilidad. En el presente trabajo comenzamos por reproducir los resultados ya conocidos para sistemas dinámicos lineales conectados en forma aleatoria y estudiamos la estabilidad de redes con topología “small-world” y “scale-free” obteniéndose resultados consistentes con la bibliografía reciente. En una segunda etapa, realizamos exploraciones numéricas sobre las condiciones de estabilización de sistemas de diferente topología, tamaño y conectividad, al reforzar el autoacoplamiento entre sus componentes. Los principales resultados encontrados son: (1) la existencia de un umbral de estabilización al incrementar el autoacoplamiento; (2) que en el rango estudiado, el umbral de estabilización crece mucho menos que el tamaño de la red, en una relación que aparenta logarítmica, y (3) que las redes de tipo “small world” requieren aproximadamente la mitad de intensidad de autoacoplamiento que las redes “scale-free” para lograr la estabilidad global.

Contacto: luisclaro3@gmail.com
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Resumen:
La heterocromía iridal consiste en variaciones de coloración del iris, pudiendo afectarse uno o ambos ojos. Es considerada una anomalía congénita de la úvea anterior. Se han reportado casos en diferentes especies animales. Sin embargo, hasta donde sabemos no se han reportado casos en ovinos. En el presente estudio se examinó el globo ocular de un cordero faenado de la raza Milchschaf. Se procedió a su disección, obteniéndose muestras de diferentes zonas, las cuales fueron fijadas en paraformaldehído al 10%, para su posterior procesamiento histológico e inclusión en parafina. Se obtuvieron cortes histológicos de 5 um de espesor, que fueron teñidos con hematoxilina-eosina. Macroscópicamente se visualizó hipocromía en la región medial del iris, y en la zona de la coroides no tapetal, de forma simétrica en ambos ojos. Dicha despigmentación se caracterizó por ser circunscripta, redondeada, límites definidos y de 0,5 cm de diámetro. A nivel histológico en dichas zonas despigmentadas se observó escasos melanocitos en el estroma iridal y ausencia de los mismos en la coroides. Hasta donde sabemos, este es el primer registro de heterocromía iridal en ovinos. Estos hallazgos podrían estar relacionados con el síndrome de Waardenburg, una anomalía del desarrollo descripta en varias especies. En humanos se relaciona con otras características patológicas siendo de herencia autosómica dominante. Se ha propuesto como posible causa de este síndrome a mutaciones en los genes MITF, TYRP1 y EDNRB. Se plantea el estudio a futuro de estos genes, tanto en sus progenitores como en sus congéneres, para detectar posibles mutaciones que contribuyan a una más efectiva selección de reproductores sin estas características.

Contacto: eileen.armstrong@gmail.com
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Resumen:
Paspalum dilatatum es una gramínea nativa cultivada como forrajera, sin embargo, el mejoramiento convencional es dificultoso debido a su reproducción apomíctica. Esta especie pertenece a un complejo alopoliploide que contiene cinco formas tetraploides sexuales que podrían ser explotados en diferentes combinaciones para obtener cultígenos adecuados a una amplia gama de ambientes y propósitos productivos ya que poseen fórmulas genómicas equivalentes. Debido a la escasa variabilidad cariotípica, no es posible identificar cromosomas individuales ni diferenciar homeólogos. El objetivo de este trabajo fue identificar secuencias repetidas en tándem para diseñar marcadores citogenéticos. Para ello se secuenció el ADN genómico de cuatro taxa tetraploides y sus progenitores diploides utilizando la plataforma Illumina. Las secuencias (paired end, 250pb) fueron analizadas mediante el pipeline RepeatExplorer (RE). Se detectaron 18 familias de repeticiones en tándem con unidades de repetición entre 156 a 540 pb que constituyen entre un 10 a 16% de la fracción repetida del genoma. Se encontraron secuencias exclusivas de los diploides y los tetraploides y compartidas entre los poliploides y cada uno de sus progenitores diploides. Tres de las secuencias identificadas fueron utilizadas en hibridación in situ. La familia más abundante en todas las especies (PaspSat1) presentó un 93% de identidad con la secuencia centromérica de maíz y se localizó en la región centromérica variando en número de loci e intensidad. Las secuencias PaspSat2 y PaspSat25 se localizaron en las regiones teloméricas variando entre 8 y 26 sitios en los tetraploides. Los resultados obtenidos sugieren distintas dinámicas evolutivas de estas secuencias en el proceso de diploidización del complejo. Las diferencias encontradas entre los taxa tetraploides muestran un alto potencial en estas secuencias para ser utilizados como marcadores cromosómicos.

Contacto: minesrebollo@gmail.com
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Resumen:
El género Solanum cuenta con especies de importancia económica, como el tomate (Solanum lycopersicum) y la papa (Solanum tuberosum) junto con parientes silvestres, que son útiles para el mejoramiento. El tomate y sus parientes forman un clado definido y con diferenciación genómica a nivel de macro y microsintenia, mientras las papas y otras especies de la sección Petota presentan complejidad en sus relaciones y baja diferenciación genómica. Además S. etuberosum (sección Petota, sin tubérculos) tiene una posición debatida. El objetivo de este trabajo es comparar las fracciones repetitivas de especies de ambos clados y  S. etuberosum, para identificar diferenciación genómica y dilucidar si los repetidos de S. etuberosum tienen más similitud con los del clado de los tomates o de las papas. Se usaron secuencias Illumina en baja cobertura que fueron analizadas en el pipeline RepeatExplorer. Todas las familias de elementos móviles son compartidas por  especies de ambos clados siendo los retrotransposones los más abundantes (hasta 28% del genoma). Sin embargo, la abundancia de cada linaje permite reconocer dos grandes grupos, los tomates y por el otro las papas y S. etuberosum. Otros repetidos como los Helitron están presentes en el primer grupo y ausentes en el segundo, reafirmando este agrupamiento. Se identificaron 6 familias de secuencias satélite. La familia DNAsat-CL34 previamente identificada como única del clado de las papas no está presente en S. etuberosum. Sin embargo se identificóun DNAsat de 163 pb de unidad de repetición está presente en este clado y S. etuberosum y representa menos del 0.002% del genoma en los tomates. Nuestros resultados indican diferencias cuali y cuantitativas en los repetidos que distinguen ambos clados y agrupan a S. etuberosum con las papas. Las diferencias en satélites podrán tener aplicaciones en la identificación genómica en híbridos interespecíficos naturales y artificiales, con utilidad en mejoramiento.

Contacto: pablorsperanza@gmail.com
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