Análisis de variación estructural en cáncer mediante secuenciación de lecturas largas

Trabajo Fin de Máster en Bioinformática y Biología ComputacionalEl cáncer es una enfermedad compleja, originada como resultado de cambios que pueden darse a distintos niveles del genoma celular. Los avances en las técnicas destinadas a su estudio han abierto las puertas al conocimiento de las mutaciones y los genes implicados en el proceso cancerígeno. Entre ellas, las tecnologías de secuenciación de segunda generación han desempeñado un papel fundamental, al ser capaces de secuenciar el genoma completo de las células presentes en la muestra de un tumor particular. Esto ha permitido la construcción de estándares de referencia tumorales, tanto somáticos como germinales, aunque las mutaciones somáticas constituyen la causa predominante de su desarrollo. Durante los últimos años, las tecnologías de secuenciación de tercera generación han surgido como solución a algunas de las limitaciones intrínsecas de las anteriores. Entre otras, la capacidad de generar lecturas de kilobases a megabases de longitud ha permitido estudiar de forma adecuada regiones del genoma humano más desconocidas (ricas en GC y repetitivas), cuyas características impedían su correcta resolución con lecturas cortas. Estas regiones suponen una fuente de generación activa de ciertos tipos de variantes, de forma que al menos un 70 % de las variantes estructurales del genoma humano había resultado difícil de caracterizar con lecturas cortas. El desarrollo reciente de estas tecnologías de tercera generación presenta la necesidad de describir sus competencias y obstáculos, de lograr su optimización y de desarrollar aproximaciones bioinformáticas para aprovechar al máximo su potencial. Con el objetivo de estudiar las capacidades y limitaciones concretas de las tecnologías de secuenciación de ambas generaciones en la detección y el estudio de variantes estructurales en cáncer, este proyecto ha trabajado sobre datos de secuenciación de genoma completo de las líneas celulares COLO829 y COLO829BL (un tipo de melanoma y su contraparte sana). Para ello, se ha desarrollando un flujo de trabajo utilizando cada una de las dos generaciones de tecnología. Respecto al flujo de trabajo desarrollado basado en lecturas cortas, éste permitió identificar más de un 90 % de las variantes presentes en la referencia somática disponible para COLO829. El flujo de trabajo basado en lecturas largas permitió por su parte identificar más de 30 000 variantes de tipo indel y estructurales. Los resultados obtenidos en este trabajo no sólo han contribuido a demostrar y reforzar el papel clave de las regiones repetitivas en la generación de los tipos de variantes de interés, sino también a la detección específica de tipos complejos. De las variantes identificadas con lecturas largas, destaca una de significancia clínica contrastada en el supresor tumoral PTEN. También resultan interesantes otras dos que, aunque no disponen del mismo estatus, permiten plantear hipótesis sobre el cáncer de estudio, al afectar a genes participantes en rutas de potencial relevancia (TP53TG3B, RPH3AL). De hecho, entre las variantes identificadas y sometidas a una filtración preliminar, 558 de ellas afectan a 243 genes implicados en el desarrollo del cáncer, de forma que las posibles hipótesis a plantear y corroborar podrían ser muchas más. Finalmente, los cruces entre las variantes identificadas por cada flujo de trabajo permitieron proponer nuevas variantes a validar e incluir en la referencia somática de COLO829. Además, entre ellas se encontraron algunas que afectan a 8 genes implicados en el desarrollo cancerígeno

Dissipative stabilization of maximal entanglement between non-identical emitters via two-photon excitation

We study the generation of nearly maximal stationary entanglement between two non-identical quantum emitters embedded in a cavity and coherently excited at the two-photon resonance, i.e., with half of the energy of the doubly excited state. We report a mechanism that arises when the emitters interact forming a dimer and the cavity linewidth is small enough to resolve their internal excitonic structure. This condition gives rise to a frequency-dependent Purcell effect which results into two resonant conditions for the cavity frequency. At each resonance, we observe a nearly maximal steady-state occupation of either the symmetric or antisymmetric combination of one-excitation qubit states. This mechanism is optically tunable and leads to significantly greater and faster stationary entanglement than the resonant excitation of the transition from the ground state to the symmetric or antisymmetric states, reported in previous works. By exploring the parameter space of the system, we show that this phenomenon is one of a family of effects that can generate both stationary and metastable entanglement when driving the emitters at the two-photon resonance. We provide a global perspective of this landscape of mechanisms and contribute analytical descriptions and insights into these phenomena, establishing connections with previous reports in the literature and discussing how some of these effects can be optically detected

A Decision Tree and S-Transform Based Approach for Power Quality Disturbances Classification

In this paper, it is presented an automated classification based on S-transform as feature extraction tool and Decision Tree as algorithm classifier. The signals generated according to mathematical models, including complex disturbances, have been used to design and test this approach, where noise is added to the signals from 40dB to 20dB. Finally, several disturbances, simple and complex, have been considered to test the implemented system. Evaluation results verifying the accuracy of the proposed method are presented.IEE

Exploring Symmetry of Binary Classification Performance Metrics

Selecting the proper performance metric constitutes a key issue for most classification problems in the field of machine learning. Although the specialized literature has addressed several topics regarding these metrics, their symmetries have yet to be systematically studied. This research focuses on ten metrics based on a binary confusion matrix and their symmetric behaviour is formally defined under all types of transformations. Through simulated experiments, which cover the full range of datasets and classification results, the symmetric behaviour of these metrics is explored by exposing them to hundreds of simple or combined symmetric transformations. Cross-symmetries among the metrics and statistical symmetries are also explored. The results obtained show that, in all cases, three and only three types of symmetries arise: labelling inversion (between positive and negative classes); scoring inversion (concerning good and bad classifiers); and the combination of these two inversions. Additionally, certain metrics have been shown to be independent of the imbalance in the dataset and two cross-symmetries have been identified. The results regarding their symmetries reveal a deeper insight into the behaviour of various performance metrics and offer an indicator to properly interpret their values and a guide for their selection for certain specific applications.University of Seville (Spain) by Telefónica Chair “Intelligence in Networks

Importance of operational management to achieve sustaintability in a smb

This paper shows a study we made to benefit small companies in general, it based in the problems that a SMB had in the last years (CIEM). We examine the problems or situations that have played a big role in CIEM’s decrease in production and try to provide solutions for each of the problems and provide a general solution for the enterprise that could help to increase its profit, hoping these also help many other small companies going through the same kind of problems

Turismo arqueológico como alternativa de desarrollo local en la Riviera Maya, Quintana Roo

Este trabajo expone la importancia del turismo arqueológico en la Riviera Maya de Quintana Roo, México, como una alternativa para el desarrollo local comunitario. A través de la construcción de un marco conceptual crítico, se parte de la tesis de que existen zonas arqueológicas descubiertas por las comunidades rurales y locales que no son reconocidas formalmente por la autoridad estatal y federal para su promoción turística y en beneficio económico para estas comunidades. Mediante observaciones participantes, entrevistas semiestructuradas y a profundidad con actores locales, los resultados muestran que además de la existencia de numerosos vestigios arqueológicos para llevar a cabo esta actividad, las comunidades han construido otra forma de ser y hacer turismo, contrapuesto a la idea dominante de este último como mercancía. La política encaminada al turismo arqueológico es contradictoria, y se recomienda que aquéllas formas emergentes de turismo arqueológico se reconozcan y apoyen como una actividad autónoma respecto del turismo oficial

The impact of class imbalance in classification performance metrics based on the binary confusion matrix

A major issue in the classification of class imbalanced datasets involves the determination of the most suitable performance metrics to be used. In previous work using several examples, it has been shown that imbalance can exert a major impact on the value and meaning of accuracy and on certain other well-known performance metrics. In this paper, our approach goes beyond simply studying case studies and develops a systematic analysis of this impact by simulating the results obtained using binary classifiers. A set of functions and numerical indicators are attained which enables the comparison of the behaviour of several performance metrics based on the binary confusion matrix when they are faced with imbalanced datasets. Throughout the paper, a new way to measure the imbalance is defined which surpasses the Imbalance Ratio used in previous studies. From the simulation results, several clusters of performance metrics have been identified that involve the use of Geometric Mean or Bookmaker Informedness as the best null-biased metrics if their focus on classification successes (dismissing the errors) presents no limitation for the specific application where they are used. However, if classification errors must also be considered, then the Matthews Correlation Coefficient arises as the best choice. Finally, a set of null-biased multi-perspective Class Balance Metrics is proposed which extends the concept of Class Balance Accuracy to other performance metrics

Analysis of different training models for handball goalkeepers

La importancia del portero para el rendimiento de un equipo es fundamental, sin embargo, las publicaciones sobre su preparación específica son poco numerosas, no existiendo pautas claras de trabajo. El presente estudio pretende analizar las diferentes metodologías utilizadas en el entrenamiento específico del portero de balonmano, estableciendo cuáles son los diferentes modelos de entrenamiento así como profundizar en las posibles aplicaciones de cada uno de ellos. Para ello, se ha llevado a cabo una amplia revisión bibliográfica, categorizando cada documento en función del factor de rendimiento sobre el que prioriza: físico-técnico, perceptivo y táctico. El análisis de resultados constató que no existían otros modelos diferentes a los categorizados, siendo más numerosas las publicaciones encuadradas en el entrenamiento físico-técnico, seguidas del perceptivo y existiendo muy pocas sobre entrenamiento táctico. A la luz de los resultados parece indispensable realizar un programa de entrenamiento específico para porteros, atendiendo a las variables más relevantes para su óptimo rendimiento. Ningún factor parece más relevante para alguna etapa del entrenamiento, debiéndose profundizar en ello.The importance of the goalkeeper for the team performance is critical, however, publications on specific preparation are few in number, with no clear lines of work. The present study aims to analyze the different methodologies used in the specific training handball goalkeeper, by setting what the different training models as well as deepen the potential applications of each .For this purpose, it was conducted an extensive literature review, categorizing each document based on the performance factor on which prioritizes: physical-technical, perceptual and tactical. The analysis of results found that there were no other models than those categorized, being more numerous publications falling under physical and technical training, followed by the perceptive and very few exist on tactical training. In light of the results seems essential to conduct a specific training program for goalkeeper, taking into account the most relevant variables for optimal performance. No single factor seems more relevant to any stage of training, it being necessary to deepen it.peerReviewe

Microcodium proliferation during Cenomanian-Turonian transition in southern Iberia: a consequence of OAE-2 in emerged areas?

En el sur de Iberia (Cordillera Ibérica meridional y Prebético) el tránsito Cenomaniense-Turoniense está definido por una sucesión de carbonatos marinos muy someros que presentan abundantes evidencias de exposición subaérea y paleosuelos (Fm.Alarcón). En esta sucesión se registra la primera aparición conocida en Iberia de Microcodium. Esta aparición es abrupta y podría estar relacionada con los cambios ambientales asociados a la perturbación global del ciclo del carbono que indujo el evento de anoxia oceánica OAE2In southern Iberia (southern Iberian chain and Prebetic Zone) the Cenomanian to Turonian transition is characterized by a sedimentary succession of very shallow marine carbonates with abundant evidences of subaerial exposure and paleosols (Alarcón Fm.). That succession records the oldest known Microcodium in Iberia. Its first appearance is abrupt and probably related to the environmental changes associated to the global perturbation in the C cycle that trigger the oceanic anoxic event OAE

Recent consequences of climate change have affected tree growth in distinct Nothofagus macrocarpa (DC.) FM Vaz & Rodr age classes in Central Chile

Forests play an important role in water and carbon cycles in semiarid regions such as the Mediterranean ecosystems. Previous research in the Chilean Mediterranean forests revealed a break point in 1980 in regional tree-ring chronologies linked to climate change. However, it is still unclear which populations and age classes are more affected by recent increases in drought conditions. In this study, we investigated the influence of recent variations in precipitation, temperature, and CO2 concentrations on tree growth of various populations and age classes of Nothofagus macrocarpa trees in Central Chile. We sampled 10 populations from five sites of N. macrocarpa through its whole geographic distribution in both Coastal and Andes ranges. We used standard dendrochronological methods to (i) group populations using principal component analysis, (ii) separate age classes (young, mature, and old trees), (iii) evaluate linear growth trends based on the basal area increment (BAI), and (iv) analyze the link between BAI and atmospheric changes using linear mixed-effects models. Results showed that young trees are more sensitive to climate variability. Regarding population grouping, we observed that all population clusters were sensitive to winter-spring precipitation, but only the Andes and Coastal populations were negatively correlated with temperature. The results of CO2 fertilization analyses were controversial and unclear. Since young trees from all population clusters reacted positively in the phase with an increase of atmospheric CO2 between 1980 and 2014, this behavior was not translated into growth for the last 15 years (2000-2014). However, it should be noted that the young trees of the highest elevation populations did not have a negative growth trend, so it seems that CO2 counteracted the negative effect of recent regional climate change (increase in temperature and precipitation decrease) in these population trees. Further studies are needed to assess the effects of climate variability over other ecological and physiological processes.Fil: Venegas González, Alejandro. Universidad Mayor.; ChileFil: Roig Junent, Fidel Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Peña Rojas, Karen. Universidad de Chile; ChileFil: Hadad, Martín Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan. Centro de Investigaciones de la Geosfera y Biosfera. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Centro de Investigaciones de la Geosfera y Biosfera; ArgentinaFil: Aguilera Betti, Isabella. Pontificia Universidad Católica de Valparaíso; Chile. Universidad Austral de Chile; ChileFil: Muñoz, Ariel A.. Pontificia Universidad Católica de Valparaíso; Chil