Dynamic nonlinear feedback control applied to improve butanol production by Clostridium acetobutylicum

"The goal of this work is to present a closed-loop operational strategy in order to improve the butanol production in an anaerobic continuous bioreactor for the called Acetone-Butanol-Ethanol (ABE) process. The proposed control scheme considers a class of feedback signal which includes a nonlinear bounded function of the regulation error. The control scheme is applied to a phenomenological unstructured kinetic model obtained from an experimental and metabolic study of butanol production by Clostridium acetobutylicum, which allows the proposed structure to predict several operational conditions from batch and continuous regimes. Numerical experiments using the proposed model considering continuous operation were performed in order to find a feasible operating region for maximum butanol production at open-loop regime. The proposed methodology is applied to regulate the product concentration, manipulating the dilution rate to lead to a higher butanol productivity. The closed-loop behaviour of the bioreactor is analysed, finding that the proposed controller minimizes the response time of the system and allows it to achieve a productivity gain of 55 % over open-loop operation. Further numerical experiments show the satisfactory closed-loop performance of the proposed methodology in comparison with a PI controller.

Memristor Emulator Circuit Design and Applications

This chapter introduces a design guide of memristor emulator circuits, from conceptual idea until experimental tests. Three topologies of memristor emulator circuits in their incremental and decremental versions are analysed and designed at low and high frequency. The behavioural model of each topology is derived and programmed at SIMULINK under the MATLAB environment. An offset compensation technique is also described in order to achieve the frequency-dependent pinched hysteresis loop that is on the origin and when the memristor emulator circuit is operating at high frequency. Furthermore, from these topologies, a technique to transform normal non-linear resistors to inverse non-linear resistors is also addressed. HSPICE numerical simulations for each topology are also shown. Finally, three real analogue applications based on memristors are analysed and explained at the behavioural level of abstraction

Argumentación y contraargumentación en algunos artículos científicos y cartas al editor

A qualitative documentary study is presented on the argumentation and counterargument in scientific articles and letters to the editor published in journals belonging to the medical field. The data processing was carried out using the ATLAS.ti program. The analysis of the selected manuscripts is based on pragmatic argumentation, which proposes a sequence or process of critical discussion. The counterarguments, which have been specified in the guidelines of the letters to the editor of the journals, discuss various methodological, theoretical, approaches or treatments. The authors present discrepancies regarding the methodological and thematic treatments and, in some cases, they end in certain consensuses.Se presenta un estudio documental cualitativo sobre la argumentación y contraargumentación en artículos científicos y cartas al editor publicados en revistas pertenecientes al campo médico. El procesamiento de los datos se realizó mediante el programa ATLAS.ti. El análisis de los manuscritos seleccionados se fundamenta en la argumentación pragmadialéctica, que propone una secuencia o proceso de discusión crítica. Los contraargumentos, que se han especificado en los lineamientos de las cartas al editor de las revistas, discuten diversos aspectos: metodológicos, teóricos, enfoques o tratamientos. Los autores presentan discrepancias respecto a los tratamientos metodológicos, temáticos y, en algunos casos, terminan enciertos consensos.&nbsp

Caracterización del ambiente térmico para la actividad ganadera bovina en el Valle del Cauca, Colombia

La influencia del clima sobre el comportamiento de los animales ha sido demostrada desde hace muchos años. Variables climáticas como la temperatura (T, °C), humedad relativa (HR, %), radiación solar (Rs, W/m2) y velocidad del viento (Vv, m/s), por fuera de sus rangos normales, pueden desplazar a los rumiantes de su zona de confort, generando en estos impactos negativos sobre su comportamiento, productividad y reproducción. Con el fin de caracterizar el ambiente térmico de la actividad ganadera en el Valle del Cauca, se utilizaron 2 índices (índices de carga calórica para ganado de leche y carne) biometeorológicos para conocer la relación animal – ambiente. Los índices se aplicaron para los rangos climáticos más representativos del departamento (T= 20–35; HR= 60–100; Vv= 0-10), encontrándose que para las vacas lecheras en condiciones de T 23, HR80 y 0 Vv iniciaban a presentar signos de estrés calórico, mientras que para el ganado de carne iniciaban con T25, HR60 y V

INTERACCIÓN DE COMPUESTOS FENÓLICOS Y FIBRA DIETARIA: CAPACIDAD ANTIOXIDANTE Y BIODISPONIBILIDAD

En los últimos años, la relación entre el consumo de frutas y la salud humana ha sido el punto focal de la investigación científica. Este interés se debe a la búsqueda específica de los compuestos contenidos en vegetales que proporcionan beneficios a la salud del consumidor (Palafox-Carlos et al., 2011). Las frutas, además de ser fuente de vitaminas, minerales y fibra, también son fuente rica en compuestos bioactivos conocidos como fitoquímicos. Los compuestos fenólicos (CF) son sustancias fitoquímicas que estando en bajas concentraciones en los alimentos, pueden prevenir algunos de los procesos implicados en el desarrollo de cáncer y enfermedades cardiovasculares (Denny y Buttriss, 2007). Sin embargo, la evidencia de su papel en la prevención de otras enfermedades degenerativas requiere de un mayor soporte científico

Análisis de mecanismos focales de sismos volcanotectónicos en el volcán Galeras, Colombia, mediante los métodos manual y computacional

Se calcularon 120 soluciones de mecanismos focales para sismos volcanotectónicos localizados en el Complejo Volcánico Galeras (CVG), durante 2005 – 2018, utilizando como datos de entrada la localización del hipocentro, el acimut, ángulo de incidencia y polaridad dentro del catálogo de eventos detectados por la red de monitoreo del Servicio Geológico Colombiano, Observatorio Vulcanológico y Sismológico de Pasto (OVSP). Se determinaron soluciones manuales y computacionales. Las soluciones manuales se graficaron con el programa Stereonet, y las soluciones computacionales se modelaron con el programa HASH. Los datos de rumbo ( ) y buzamiento (  obtenidos por cada método fueron comparados, para calcular los desajustes entre ambas aproximaciones para   y ; de otro modo, se realizaron comparaciones entre las soluciones manuales y datos teóricos de estudios previos, del rumbo ( ) y buzamiento (  de la falla de Buesaco. A su vez, los desajustes revelaron variaciones espaciales y temporales en el estado de esfuerzos del sistema tectónico-magmático del volcán Galeras (VG), integrándose con información geológica y estructural. En particular se concluye que existen diferencias en el estado de esfuerzos respecto al tiempo y la profundidad bajo el VG entre los 3 km y 6 km, igualmente se detectan variaciones en el área circundante al volcán definidas para la distancia de acuerdo con coordenadas de latitud entre 1º-12.94’ y 1º-14.70’ y de longitud entre 77º-20.73’ y 77º-18.16’, y diferencias en el estado de esfuerzos medidas a lo largo de la falla de Buesaco, principalmente a lo largo del segmento NE

Expansion of the SOS regulon of Vibrio cholerae through extensive transcriptome analysis and experimental validation

The SOS response is an almost ubiquitous response of cells to genotoxic stresses. The full complement of genes in the SOS regulon for Vibrio species has only been addressed through bioinformatic analyses predicting LexA binding box consensus and in vitro validation. Here, we perform whole transcriptome sequencing from Vibrio cholerae treated with mitomycin C as an SOS inducer to characterize the SOS regulon and other pathways affected by this treatment. Comprehensive transcriptional profiling allowed us to define the full landscape of promoters and transcripts active in V. cholerae. We performed extensive transcription start site (TSS) mapping as well as detection/quantification of the coding and non-coding RNA (ncRNA) repertoire in strain N16961. To improve TSS detection, we developed a new technique to treat RNA extracted from cells grown in various conditions. This allowed for identification of 3078 TSSs with an average 5'UTR of 116 nucleotides, and peak distribution between 16 and 64 nucleotides; as well as 629 ncRNAs. Mitomycin C treatment induced transcription of 737 genes and 28 ncRNAs at least 2 fold, while it repressed 231 genes and 17 ncRNAs. Data analysis revealed that in addition to the core genes known to integrate the SOS regulon, several metabolic pathways were induced. This study allowed for expansion of the Vibrio SOS regulon, as twelve genes (ubiEJB, tatABC, smpA, cep, VC0091, VC1190, VC1369-1370) were found to be co-induced with their adjacent canonical SOS regulon gene(s), through transcriptional read-through. Characterization of UV and mitomycin C susceptibility for mutants of these newly identified SOS regulon genes and other highly induced genes and ncRNAs confirmed their role in DNA damage rescue and protection. We show that genotoxic stress induces a pervasive transcriptional response, affecting almost 20% of the V. cholerae genes. We also demonstrate that the SOS regulon is larger than previously known, and its syntenic organization is conserved among Vibrio species. Furthermore, this specific co-localization is found in other γ-proteobacteria for genes recN-smpA and rmuC-tatABC, suggesting SOS regulon conservation in this phylum. Finally, we comment on the limitations of widespread NGS approaches for identification of all RNA species in bacteria

Lower IgG somatic hypermutation rates during acute dengue virus infection is compatible with a germinal center-independent B cell response

Reads, clonal groups, and lineages numbers per individual and condition. The table shows the number of raw and used sequences as well as the number of clonotypes and lineages per individual. (XLS 30 kb

Biología reproductiva del pez vela Istiophorus platypterus en la Bahía de Acapulco, México: Reproductive biology of sailfish

Background. The sailfish Istiophorus platypterus is a viviparous billfish species, it is caught by trolling in the sports fishery in Mexico. However, to date, there has been no reproductive biology studies of sailfish in Acapulco Bay, although the reproductive aspects of any species represent essential information for the design of management plans. Goals. Estimate the spawning frequency and batch fecundity to quantify reproductive characteristics of sailfish in waters off Acapulco, Bay. Methods. During the period 2008–2019, a total of 581 fish were sampled. Macroscopy analysis and quantitative histology was used to describe reproductive characteristics of the sailfish gonads. Results. 55.8% of the organisms analyzed were males, the remaining 44.2% were females, the sex ratio (1.26 M: 1 H) was different from the expected theoretical ratio (X2 = 7.53). The ovaries of 155 females were classified into five ovarian development phases based on histological analysis of the most advanced group of oocytes. Sailfish are multiple spawners with asynchronous oocyte development. Batch fecundity for 14 females with the presence of hydrated oocytes but without postovulatory follicles ranged 0.330 to 2.092 × 106 eggs with an average of 1.07 × 106 eggs. Gonadosomatic indices (GSI) indicated that sailfish have a reproductive period with peaks in August and October (mean monthly GSI= 4.3% and 5.4%). Conclusions. Population sailfish in Acapulco Bay is composed of males and females in similar proportions, with a gonadal development by groups that can be described in five development phases, a reproductive maximum during the warm months of the year and a relatively high fecundity.Antecedentes. El pez vela Istiophorus platypterus (Shaw, 1792) es una especie vivípara (Isthiophoridae) objeto de la flota deportiva de pesca en México. Aún y cuando los aspectos reproductivos de cualquier especie representan información esencial para el diseño de planes de manejo, a la fecha no se ha realizado un examen macroscópico e histológico de las características reproductivas del pez vela en la Bahía de Acapulco, Guerrero, México. Objetivo. Estimar la frecuencia de desove y la fecundidad, con la finalidad de cuantificar las características reproductivas del pez vela en aguas de la Bahía de Acapulco. Métodos. Durante el período 2008-2009, se muestrearon un total de 581 peces. Se utilizó análisis macroscópico e histología cuantitativa para describir las características reproductivas de las gónadas del pez vela. Resultados. El 55.8 % de los organismos analizados fueron machos, el 44.2 % restante fueron hembras, la proporción de sexos (1.26 M:1H) fue diferente de la proporción teórica esperada (X2 = 7.53). El análisis histológico de las gónadas de las hembras permitió identificar cinco fases de desarrollo ovárico. El desarrollo gonádico fue sincrónico por grupos, por tanto, la especie puede ser calificada como un desovador parcial múltiple. La fecundidad estimada varió entre los 0.330-2.092 × 106 ovocitos, con un promedio de 1.07 × 106 ovocitos. El índice gonadosomático (IGS) indicó que el pez vela tiene un período de reproducción con picos en agosto y octubre (IGS mensual promedio = 4.3 % y 5.4 %, respectivamente). Conclusiones. La población de pez vela en la Bahía de Acapulco está compuesta de machos y hembras en proporciones similares, con un desarrollo gonádico por grupos que puede ser descrito en cinco fases de desarrollo, un máximo reproductivo durante los meses cálidos del año y una fecundidad relativamente alta