Programación y simulación de la comunicación intercelular mediante conjugación en el simulador multicelular GRO

Los conjuntos bacterianos son sistemas dinámicos difíciles de modelar debido a que las bacterias colaboran e intercambian información entre sí. Estos microorganismos procariotas pueden tomar decisiones por mayoría e intercambiar información genética importante que, por ejemplo, las haga resistentes a un antibiótico. El proceso de conjugación consiste en el intercambio de un plásmido de una bacteria con otra, permitiendo así que se transfieran propiedades. Estudios recientes han demostrado que estos plásmidos pueden ser reprogramados artificialmente para que la bacteria que lo contenga realice una función específica [1]. Entre la multitud de aplicaciones que supone esta idea, el proyecto europeo PLASWIRES está intentando demostrar que es posible usar organismos vivos como computadores distribuidos en paralelo y plásmidos como conexión entre ellos mediante conjugación. Por tanto, mediante una correcta programación de un plásmido, se puede conseguir, por ejemplo, hacer que una colonia de bacterias haga la función de un antibiótico o detecte otros plásmidos peligrosos en bacterias virulentas. El proceso experimental para demostrar esta idea puede llegar a ser algo lento y tedioso, por lo que es necesario el uso de simuladores que predigan su comportamiento. Debido a que el proyecto PLASWIRES se basa en la conjugación bacteriana, surge la necesidad de un simulador que reproduzca esta operación. El presente trabajo surge debido a la deficiencia del simulador GRO para reproducir la conjugación. En este documento se detallan las modificaciones necesarias para que GRO pueda representar este proceso, así como analizar los datos obtenidos e intentar ajustar el modelo a los datos obtenidos por el Instituto de Biomedicina y Biotecnología de Cantabria (IBBTEC). ---ABSTRACT---Bacterial colonies are dynamical systems difficult to model because bacteria collaborate and exchange information with each other. These prokaryotic organisms can make decisions by majority and exchange important genetic information, for example, make them resistant to an antibiotic. The conjugation process is the exchange of a plasmid from one bacterium to another, allowing both to have the same properties. Recent studies have shown that these plasmids can be artificially reprogrammed to make the bacteria that contain it to perform a specific function [1]. Among the multitude of applications involved in this idea, the European project PLASWIRES is attempting to prove that it is possible to use living organisms as parallel and distributed computers with plasmids acting as connectors between them through conjugation. Thus, by properly programming a plasmid, you can get a colony of bacteria that work as an antibiotic or detect hazardous plasmids in virulent bacteria. The experimental process to prove this idea can be slow and tedious, so the use of simulators to predict their behavior is required. Since PLASWIRES project is based on bacterial conjugation, a simulator that can reproduce this operation is required. This work arises due to the absence of the conjugation process in the simulator GRO. This document details the changes made to GRO to represent this process, analyze the data and try to adjust the model to the data obtained by the Institute of Biomedicine and Biotechnology of Cantabria ( IBBTEC ). This project has two main objectives, the first is to add the functionality of intercellular communication by conjugation to the simulator GRO, and the second is to use the experimental data obtained by the IBBTEC. To do this, the following points should be followed: • Study of conjugation biology as a mechanism of intercellular communication. • Design and implementation of the algorithm that simulates conjugation. • Experimental validation and model adjust to the experimental data on rates of conjugation and bacterial growth

The Economic Linkages of Covid-19 Across Sectors and Regions in the UK

This paper builds a spatial model of trade with supply-chain links to try to understand the effect of economic links and policies on the spread of the Covid-19 pandemic during the first wave across NUTS2 UK regions. We find that the fight to reduce infection rates was more successful in the UK than in the European Union. Our results imply that without the policy reaction in Europe, the number of deaths during the first wave of the pandemic would have been about 4,400,000 larger in the European Union and about 1,217,000 higher in the UK, and that these benefits vary greatly across UK regions. Comparing the effects of the policies implemented in the EU27 and in the UK, we estimate that, in the absence of European-Union’s anti-Covid-19 measures, the number of deaths in the UK would have been an 80% larger; and that UK antiCovid-19 measures saved 50,000 lives in the European Union and 1,200,000 lives in the UK

La prisión domiciliaria como alternativa de política pública para combatir el hacinamiento carcelario en Colombia

Artículo de reflexiónEl desarrollo de este artículo de reflexión presenta la prisión domiciliaria como una opción dentro del sistema punitivo colombiano que influye de manera positiva en el escenario actual de hacinamiento carcelario que se presenta en el país. La importancia de considerar mecanismos sustitutivos de la prisión en un sistema penitenciario y carcelario como el colombiano que permanece en un Estado de Cosas Inconstitucional por la situación de hacinamiento carcelario desde hace 20 años es necesaria y pertinente. La Prisión domiciliaria se presenta como una posible solución que permitiría cesar la vulneración de derechos en la que actualmente se encuentran las personas privadas de la libertad, ya que los establecimientos carcelarios han excedido su capacidad y hasta la fecha las políticas públicas adoptadas por parte del Estado no han logrado solucionar el problema por completo.INTRODUCCIÓN 1. GENERALIDADES 2. LEVANTAMIENTO DE INFORMACIÓN 3. CONCLUSIONESPregradoAbogad

Diseño y desarrollo de un modelo booleano probabilístico de regulación genética en el simulador de colonias bacterianas GRO

Resulta interesante comprender como microorganismos sencillos como la bacteria Escherichia coli poseen mecanismos no tan simples para responder al entorno en el que está gestionada por complicadas redes de regulación formadas por genes y proteínas, donde cada elemento de la red genética debe tomar parte en armonía, en el momento justo y la cantidad adecuada para dar lugar a la respuesta celular apropiada. La biología sintética es un nuevo área de la biología y la tecnología que fusiona la biolog ía molecular, la ingeniería genética y las herramientas computacionales, para crear sistemas biológicos con funcionalidades novedosas. Los sistemas creados sintéticamente son ya una realidad, y cada vez se acumulan más trabajos alrededor del mundo que muestran su factibilidad. En este campo no solo se hacen pequeñas modificaciones en la información genética, sino que también se diseñan, manipulan e introducen circuitos genéticos a los organismos. Actualmente, se hace un gran esfuerzo para construir circuitos genéticos formados por numerosos genes y caracterizar la interacción de los mismos con otras moléculas, su regulaci ón, expresión y funcionalidad en diferentes organismos. La mayoría de los proyectos de biología sintética que se han desarrollado hasta ahora, se basan en el conocimiento actual del funcionamiento de los organismos vivos. Sin embargo, la información es numerosa y creciente, por lo que se requiere de herramientas computacionales y matem áticas para integrar y hacer manejable esta gran cantidad de información. El simulador de colonias bacterianas GRO posee la capacidad de representar las dinámicas más simples del comportamiento celular, tales como crecimiento, división y comunicación intercelular mediante conjugación, pero carece de la capacidad de simular el comportamiento de la colonia en presencia de un circuito genético. Para ello, se ha creado un nuevo módulo de regulación genética que maneja las interaciones entre genes y proteínas de cada célula ejecutando respuestas celulares específicas. Dado que en la mayoría de los experimentos intervienen colonias del orden de 105 individuos, es necesario un módulo de regulación genética simplificado que permita representar de la forma más precisa posible este proceso en colonias de tales magnitudes. El módulo genético integrado en GRO se basa en una red booleana, en la que un gen puede transitar entre dos estados, on (expresado) o off (reprimido), y cuya transición viene dada por una serie de reglas lógicas.---ABSTRACT---It is interesting to understand how simple organisms such as Escherichia coli do not have simple mechanisms to respond to the environment in which they find themselves. This response is managed by complicated regulatory networks formed by genes and proteins, where each element of the genetic network should take part in harmony, at the right time and with the right amount to give rise to the appropriate cellular response. Synthetic biology is a new area of biology and technology that combines molecular biology, genetic engineering and computational tools to create biological systems with novel features. The synthetically created systems are already a reality, and increasingly accumulate work around the world showing their feasibility. In this field not only minor changes are made in the genetic information but also genetic circuits designed, manipulated and introduced into the organisms. Currently, it takes great effort to build genetic circuits formed by numerous genes and characterize their interaction with other molecules, their regulation, their expression and their function in different organisms. Most synthetic biology projects that have been developed so far are based on the current knowledge of the functioning of living organisms. However, there is a lot of information and it keeps accumulating, so it requires computational and mathematical tools to integrate and manage this wealth of information. The bacterial colonies simulator, GRO, has the ability to represent the simplest dynamics of cell behavior, such as growth, division and intercellular communication by conjugation, but lacks the ability to simulate the behavior of the colony in the presence of a genetic circuit. To this end, a new genetic regulation module that handles interactions between genes and proteins for each cell running specific cellular responses has been created. Since most experiments involve colonies of about 105 individuals, a simplified genetic module which represent cell dynamics as accurately and simply as possible is needed. The integrated genetic GRO module is based on a Boolean network, in which a gene can be in either of two states, on (expressed) or off (repressed), and whose transition is given by a set of logical rules

Influencia del apoyo parental y efectos del empleo de video juegos activos en la práctica de actividad física, variables psicológicas y académicas en niños y adolescentes

La presente tesis ha pretendido conocer en qué medida las actuaciones parentales y las interacciones que padres e hijos mantienen en el seno de la familia, pueden estar vinculadas con la adopción y adherencia a conductas físicas y psíquicamente saludables de los hijos. También ha analizado la asociación entre la utilización de videojuegos activos y diversas variables tanto psicológicas como académicas en niños y adolescentes. Los resultados sugieren que: a) La atribución de un elevado estilo parental transformacional se asocia con una mayor resistencia, fuerza, coordinación, apariencia y autoconcepto físico general percibidos en los hijos. b) Los videojuegos activos que involucran el movimiento se asocian con el incremento de los niveles de actividad física, mejora de la capacidad cardio-respiratoria y disminución del porcentaje de grasa corporal.This thesis has focused his interest to know to what extent parental actions and interactions that parents and children remain within the family, may be linked to the adoption and adherence to physical and mentally healthy behaviors of children. On the other, it aims to explore the association between the use of both active video games and various psychological variables such as academic in children and adolescents. The results suggest that: a) the attribution of a high transformational parental style is associated with greater resistance, strength, coordination, appearance and perceived general physical self-concept. b) Active video games that involve movement are associated with the increase in physical activity levels so that they are linked to the improvement in cardio-respiratory capacity and decrease in body fat percentage.Tesis Univ. Jaén. Departamento de Didáctica de la Expresión Musical, Plástica y Corporal. Leída el 19 d e diciembre de 2019

Empleo de la Nintendo Wii para la mejora del rendimiento académico

Nowadays, we live in a society in constant evolution in search of new methodological strategies that allow to achieve a situation since the latest reports at European level highlight a low level of academic performance. Currently scientific evidence has corroborated that one way of stimulating cognitive function is through the usual practice of Physical Activity (PA) (Ruiz-Ariza et al., 2017). It has been shown that with the inclusion of better integral development of the person. These should be attractive and motivational, while contributing to the improvement of social and cognitive skills. Within the educational field, we are faced with a complex play activities such as Active Video Games during the school days helps to increase the amount of practiced PA, as well as to improve socialization and cognitive performance ¾attention, concentration, memory ¾ (Joronen et al., 2016). This work aims to show the practice of PA through the use of the Nintendo Wii console have positively influences about cognition of children and adolescents. For this, we will carry out a bibliographic search in the last 7 years. The results show an association of the practice of Nintendo Wii with an improvement in cognition and increase of the level of PA. In conclusion, the use of new technologies is suggested, above all, using them in an integral way through educational games that involve movement implicitly, to continue instilling healthy habits of physical activity, to increase student’s motivation, to reduce the daily sedentary time spend in classrooms, favour a better socialization and consequently, improve school performance.Actualmente nos encontramos ante una sociedad en constante evolución en busca de nuevas estrategias metodológicas que permitan un mejor desarrollo integral de la persona. Estas deben ser atractivas y motivadoras a la vez que permitan contribuir a mejorar las competencias sociales y cognitivas. Dentro del ámbito educativo, nos encontramos ante una situación compleja puesto que los últimos informes arrojados a nivel europeo ponen de relieve un bajo nivel en cuanto a rendimiento académico. La evidencia científica actual ha corroborado que una manera de estimular la función cognitiva es a través de la práctica habitual de Actividad Física (AF) (Ruiz-Ariza et al., 2017a). Se ha demostrado que con la inclusión de actividades lúdicas como los Video Juegos Activos durante la jornada académica ayuda a incrementar la cantidad de AF practicada, así como a mejorar la socialización y el rendimiento cognitivo ¾atención, concentración, memoria¾ (Joronen et al., 2016). Este trabajo pretende poner de manifiesto como la práctica de AF mediante el uso de la videoconsola Nintendo Wii influye de manera positiva en la cognición de niños y adolescentes. Para ello realizaremos una búsqueda bibliográfica en los últimos 7 años. Los resultados obtenidos muestran una asociación de la práctica de la Nintendo Wii con una mejora en la cognición e incremento del nivel de AF. Como conclusión, se sugiere el empleo de las nuevas tecnologías, sobre todo, usándolas de forma integral mediante juegos educativos que conlleven movimiento de forma implícita, para continuar inculcando hábitos saludables de actividad física, aumentar la motivación del alumnado, reducir el tiempo sedentario diario que pasan en las aulas, favorecer a una mejor socialización, y consecuentemente, mejorar el rendimiento escolar

Nuevas metodologías educativas para combatir la inactividad física. La tecnología al servicio de la educación

New educational methodologies to combat physical inactivity. Technology at the service of education. Current society is in constant evolution in search of new methodologies that allow an integral formation of the students. Scientific evidence has confirmed that a way to stimulate cognitive function is through the practice of physical activity. It has been shown that the inclusion of leisure activities such as exergames (game with an intrinsic component of Physical Activity), or new practices developed in education such as Gamification, Flipped Classroom or Project Based Learning allow during the academic day, increase the daily amount of Physical Activity. Furthermore, they could improve socialization, or cognitive performance. This would be an ideal way to combat high rates of child and adolescent obesity rates. In Spain, about 18% of young people are obese. This has a serious influence on health, social and academic problems. The aim of this paper is to review whether the practice of exergames influences the health of the users as well as possible cognitive benefits in children and adolescents. In addition, some practical applications of use and recommendations for their integration in the classroom or school will be shown.La sociedad actual se encuentra en constante evolución en busca de nuevas metodologías que permitan una formación integral del alumnado. La evidencia científica actual ha corroborado que una manera de estimular la función cognitiva es a través de la práctica habitual de la actividad física. Se ha demostrado que la inclusión de actividades lúdicas como Exergames (videojuegos con un componente intrínseco de Actividad Física), o nuevas prácticas desarrolladas en educación como la Gamificación, Flipped Classroom o Aprendizaje Basado en Proyectos permiten durante el día académico, aumentar la cantidad diaria de Actividad Física, así como a mejorar la socialización, o el rendimiento cognitivo. Esta sería una fórmula ideal para luchar contra las elevadas tasas de obesidad infantil y juvenil. En España, cerca del 18 % de los jóvenes son obesos lo cual influye gravemente en problemas no solo en problemas de salud, sino también en problemas sociales y académicos. El objetivo de este trabajo es revisar si la práctica de Exergames influye positivamente en la salud de los usuarios así como posibles beneficios a nivel cognitivo tanto en niños y adolescentes. Además, también se mostrarán algunas aplicaciones prácticas de uso y recomendaciones para su integración en el aula o en el centro educativo