Study of Confinement and Catalysis Effects of the Reaction of Methylation of Benzene by Methanol in H-Beta and H-ZSM-5 Zeolites by Topological Analysis of Electron Density

In this work we studied the host-guest interactions between confined molecules and zeolites and their relationship with the energies involved in the reaction of methylation of benzene by methanol in H-ZSM-5 and H-Beta zeolites employing density functional theory (DFT) methods and the quantum theory of atoms in molecules. Results show that the strength of the interactions related to adsorption and coadsorption processes is higher in the catalyst with the larger cavity; however, the confinement effects are higher in the smaller zeolite, explaining, from an electronic viewpoint, the reason why the stabilization energy is higher in H-ZSM-5 than in H-Beta. The confinement effects of the catalyst on the confined species for methanol adsorption, benzene coadsorption, and the formed intermediates dominate this stabilization. For the transition state (TS), the stability of the TS is achieved due to the stabilizing effect of the surrounding zeolite framework on the formed carbocationic species (CH3+) which is higher in H-ZSM-5 than in H-Beta. In both TSs the methyl cation is multicoordinated forming the following H2O···CH3+···CB concerted bonds. It is demonstrated that, through the electron density analysis, the criteria can be defined to discriminate between interactions related to the confinement effects and the reaction itself (adsorption, coadsorption, and bond-breaking and bond-forming processes) and, thus, to discriminate the relative contributions of the degree of confinement to the reaction energies for two zeolite catalysts with different topologies.Fil: Zalazar, Maria Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; ArgentinaFil: Paredes, Esteban Nadal. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura. Departamento de Química. Laboratorio de Estructura Molecular y Propiedades; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste; ArgentinaFil: Romero, Gonzalo David. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste; Argentina. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura. Departamento de Química. Laboratorio de Estructura Molecular y Propiedades; ArgentinaFil: Cabral, Néstor Damián. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura. Departamento de Química. Laboratorio de Estructura Molecular y Propiedades; ArgentinaFil: Peruchena, Nelida Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; Argentin

Site-specific bacterial chromosome engineering mediated by IntA integrase from Rhizobium etli

Background: The bacterial chromosome may be used to stably maintain foreign DNA in the mega-base range. Integration into the chromosome circumvents issues such as plasmid replication, stability, incompatibility, and copy number variance. The site-specific integrase IntA from Rhizobium etli CFN42 catalyzes a direct recombination between two specific DNA sites: attA and attD (23 bp). This recombination is stable. The aim of this work was to develop a R. etli derivative that may be used as recipient for the integration of foreign DNA in the chromosome, adapting the IntA catalyzed site-specific recombination system. Results: To fulfill our aim, we designed a Rhizobium etli CFN42 derivative, containing a “landing pad” (LP) integrated into the chromosome. The LP sector consists of a green fluorescent protein gene under the control of the lacZ promoter and a spectinomycin resistance gene. Between the lacZ promoter and the GFP gene we inserted an IntA attachment site, which does not affect transcription from the lac promoter. Also, a mobilizable donor vector was generated, containing an attA site and a kanamycin resistance gene; to facilitate insertion of foreign DNA, this vector also contains a multicloning site. There are no promoters flanking the multicloning site. A biparental mating protocol was used to transfer the donor vector into the landing pad strain; insertion of the donor vector into the landing pad sector via IntA-mediated attA X attA recombination thereby interrupted the expression of the green fluorescent protein, generating site-specific cointegrants. Cointegrants were easily recognized by screening for antibiotic sensitivity and lack of GFP expression, and were obtained with an efficiency of 6.18 %. Conclusions: Integration of foreign DNA in Rhizobium, lacking any similarity with the genome, can be easily achieved by IntA-mediated recombination. This protocol contains the mating and selection procedures for creating and isolating integrants.Fil: Hernández Tamayo, Rogelio. Universidad Nacional Autónoma de México; MéxicoFil: Torres Tejerizo, Gonzalo Arturo. Universidad Nacional Autónoma de México; México. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; ArgentinaFil: Brom, Susana. Universidad Nacional Autónoma de México; MéxicoFil: Romero, David. Universidad Nacional Autónoma de México; Méxic

Training intensity-dependent increases in corticospinal but not intracortical excitability after acute strength training

The purpose of this study was to determine whether the increases in corticospinal excitability (CSE) observed after one session of unilateral isometric strength training (ST) are related to changes in intracortical excitability measured by magnetic brain stimulation (TMS) in the trained and the contralateral untrained biceps brachii (BB) and whether such changes scale with training intensity. On three separate days, 15 healthy young men performed one ST session of 12 sets of eight isometric contractions of the right elbow flexors at 0% (control session), 25%, or 75% of the maximal voluntary contraction (MVC) in a random order. Before and after each session separated at least by 1 week, motor evoked potential (MEP) amplitude, short-interval intracortical inhibition (SICI), contralateral silent period (SP), and intracortical facilitation (ICF) generated by TMS were measured in the trained and the untrained BBs. Compared with baseline, MEPs recorded from the trained BB increased by similar to 47% after training at 75% of MVC (P .05). MEPs in the untrained BB and SICI, SP, and ICF in either BB did not change. Therefore, acute high-intensity but not low-intensity unilateral isometric ST increases CSE in the trained BB without modifications in intracortical inhibition or facilitation. Thus, increases in corticospinal neurons or alpha-alpha-motoneuron excitability could underlie the increases in CSE. Regardless of contraction intensity, acute isometric ST did not modify the excitability of the ipsilateral primary motor cortex measured by TMS

Oportunidades y desafíos para divulgar ciencias químicas y despertar vocaciones científicas tempranas

En este trabajo se describe una propuesta didáctica novedosa desarrolladaen el marco de ferias y muestras itinerantes de Ciencia y Tecnología. El objetivogeneral de la experiencia es desarrollar la cultura científica y contribuir al despertar de vocaciones científicas en niños. A través de la participación en este tipo actividades se abren nuevas oportunidades de comunicación desde la Universidad y los Centros de Investigación hacia la sociedad. Esto redunda en una mayor motivación tanto por parte de los alumnos como de los docentes y el equipo de trabajo involucrado.Fil: Alegre, Clara Iris Aymará. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; ArgentinaFil: Romero, Gonzalo David. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; ArgentinaFil: Cabral, Néstor Damián. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura; ArgentinaFil: Zalazar, Maria Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; Argentin

Does Heavy-Resistance Training Improve Mobility and Perception of Quality of Life in Older Women?

[Abstract] Regular physical exercise has shown great benefits in preventing age-related functional losses and in improving the perception of health-related quality of life (HRQoL) in older people. To optimize these benefits, it would be interesting to evaluate what type of exercise is better. Therefore, the purpose of this study was to assess the effects of heavy-resistance training on mobility and HRQoL in older women. Forty healthy, untrained older women (60–75 years) were randomly assigned to three groups: circuit resistance training (CRT, n = 15), traditional resistance training (TRT, n = 15) or the control group (CG, n = 10). During the 12-week training period, both experimental groups performed training with heavy loads, twice a week. Before and after the training period, the Timed Up and Go test, as a proxy of mobility, and the perception of HRQoL were evaluated. TRT and CRT resulted in a statistically significant improvement in the Timed Up and Go test (−5.4 and −10.3%, respectively; p < 0.05), but only the improvement after CRT was significantly greater than changes in the CG (p < 0.001). Only CRT elicited improvements in several dimensions of the perception of the HRQoL questionnaire, such as: physical functioning (13%, p < 0.001), general health (8.1%; p = 0.048), vitality (17.7%; p < 0.001), role emotional (6.7%; p = 0.044) and physical component summary (6.3%; p = 0.001). The change in the CRT group was greater than in the CG (p < 0.001) in the physical functioning score. The present findings show that CRT might be a time- (and hence cost-) effective alternative to trigger multiple positive functional and psychological adaptations in older women.This work was supported by the grants from Fundación San Antonio, reference n: PMAFI-10/21Fundación Universitaria San Antonio (Murcia); PMAFI-10/2

Training load but not fatigue affects cross-education of maximal voluntary force

The purpose of this study was to determine the effects of training load (25% vs. 75% of one repetition maximum [1RM]) and fatigue (failure vs. non-failure) during four weeks of unilateral knee extension resistance training (RT) on maximal voluntary force in the trained and the untrained knee extensors. Healthy young adults (n = 42) were randomly assigned to control (CON, n = 9, 24 +/- 4.3 years), low-load RT to failure (LLF, n = 11, 21 +/- 1.3 years, three sets to failure at 25% of 1RM), high-load RT to failure (HLF, n = 11, 21 +/- 1.4 years, three sets to failure at 75% of 1RM), and high-load RT without failure (HLNF, n = 11, 22 +/- 1.5 years, six sets of five repetitions at 75% of 1RM) groups. Before and after the four weeks of training, 1RM, maximal voluntary isometric force, and corticospinal excitability (CSE) were measured. 1RM in the trained (20%, d = 0.70, 15%, d = 0.61) and the untrained knee extensors (5%, d = 0.27, 6%, d = 0.26) increased only in the HLF and HLNF groups, respectively. MVIC force increased only in the trained leg of the HLF (5%, d = 0.35) and HLNF groups (12%, d = 0.67). CSE decreased in the VL of both legs in the HLNF group (-19%, d = 0.44) and no changes occurred in the RF. In conclusion, high- but not low-load RT improves maximal voluntary force in the trained and the untrained knee extensors and fatigue did not further enhance these adaptations. Voluntary force improvements were unrelated to CSE changes in both legs

Role of plant compounds in the modulation of the conjugative transfer of pRet42a

One of the most studied mechanisms involved in bacterial evolution and diversification is conjugative transfer (CT) of plasmids. Plasmids able to transfer by CT often encode beneficial traits for bacterial survival under specific environmental conditions. Rhizobium etli CFN42 is a Gram-negative bacterium of agricultural relevance due to its symbiotic association with Phaseolus vulgaris through the formation of Nitrogen-fixing nodules. The genome of R. etli CFN42 consists of one chromosome and six large plasmids. Among these, pRet42a has been identified as a conjugative plasmid. The expression of the transfer genes is regulated by a quorum sensing (QS) system that includes a traI gene, which encodes an acyl-homoserine lactone (AHL) synthase and two transcriptional regulators (TraR and CinR). Recently, we have shown that pRet42a can perform CT on the root surface and inside nodules. The aim of this work was to determine the role of plant-related compounds in the CT of pRet42a. We found that bean root exudates or root and nodule extracts induce the CT of pRet42a in the plant rhizosphere. One possibility is that these compounds are used as nutrients, allowing the bacteria to increase their growth rate and reach the population density leading to the activation of the QS system in a shorter time. We tested if P. vulgaris compounds could substitute the bacterial AHL synthesized by TraI, to activate the conjugation machinery. The results showed that the transfer of pRet42a in the presence of the plant is dependent on the bacterial QS system, which cannot be substituted by plant compounds. Additionally, individual compounds of the plant exudates were evaluated; among these, some increased and others decreased the CT. With these results, we suggest that the plant could participate at different levels to modulate the CT, and that some compounds could be activating genes in the conjugation machinery.Fil: Bañuelos Vazquez, Luis Alfredo. Universidad Nacional Autónoma de México; MéxicoFil: Castellani, Lucas Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Luchetti, Abril. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Romero, David. Universidad Nacional Autónoma de México; MéxicoFil: Torres Tejerizo, Gonzalo Arturo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Biotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Brom, Susana. Universidad Nacional Autónoma de México; Méxic

Modelo de red sostenible para educación mediada por TIC en zonas aisladas de la Provincia de Salta

Con el propósito de contribuir a una educación inclusiva, que no deje de lado a las personas que habitan en zonas remotas, esta propuesta plantea el diseño e implementación de un modelo de red de comunicación que permita el acceso a contenidos educativos digitales a docentes y alumnos de escuelas rurales aisladas de la provincia de Salta. La innovación de esta propuesta recae en el uso de tecnologías de bajo consumo energético, que permiten el aprovechamiento de las energías renovables existentes en la zona de despliegue. En el desarrollo del artículo se definen los componentes de hardware y software de la red y los procedimientos de configuración para desplegar la red “en sitio”. El modelo de red fue utilizado para desarrollar tres experiencias educativas mediadas por TIC en escuelas aisladas, obteniendo resultados ampliamente satisfactorios desde el punto de vista educativo/social.Red de Universidades con Carreras en Informátic

Diversidad catalítica en Zeolitas: Influencia del efecto de confinamiento en la adsorción de ácido acético y su relación con las características topológicas del catalizador

En virtud de la presencia de microporos, las zeolitas presentan una elevada complejidad debido al efecto de confinamiento. La combinación entre el tamaño de los espacios vacíos confinados y la fuerza ácida de estos sólidos, determinan su actividad catalítica. En las reacciones de esterificación catalizadas por zeolitas se presenta la adsorción de ácidos carboxílicos como un paso relevante en el mecanismo. El objetivo de este trabajo es estudiar, desde el punto de vista de la distribución electrónica, el efecto de confinamiento sobre la adsorción de ácido acético (como molécula modelo de ácidos grasos libres) en las zeolitas H-ZSM-5, H-Beta, H-MOR y H-Y -considerando sus diferencias en relación a tamaño de poro, cavidad y estructura tridimensional- e inferir su contribución a la actividad catalítica. La estructura de los catalizadores se representó con un modelo de agregado 46T (T=Si,Al) para H-ZSM-5, 52T para H-Beta, 70T para H-MOR y 84T para H-Y. Los cálculos se realizaron con los programas Gaussian09 y AIMAll a nivel M06-2X/6-31++G(d,p)//M06-2X/6- 31G(d). Se hallaron las estructuras más estables para la adsorción de ácido acético sobre el sitio ácido de Brønsted de cada uno de los modelos zeolíticos. Se cuantificaron y discriminaron las interacciones debidas a la adsorción y al confinamiento. Los resultados revelaron para ambos modos de adsorción de ácido acético (adsorción por carbonilo e hidroxilo sobre el sitio ácido) que en zeolitas monodimensionales (H-MOR) y aquellas tridimensionales con cavidades pequeñas (H-ZSM-5) la estructura de la zeolita permite una ubicación de la molécula huésped que favorece la presencia de una mayor cantidad de interacciones débiles adsorbato-catalizador, representando el 32.3% y 34.7% respectivamente del total de la densidad electrónica, por lo que su contribución a la energía de adsorción es importante y favorecen una mayor estabilidad del complejo adsorbido en relación a los otros modelos estudiados. En conclusión, el efecto de confinamiento en zeolitas juega un rol crucial y está relacionado con la estructura mono, di y tridimensional del catalizador que permite estabilizar al ácido acético en su interior.Fil: Romero, Gonzalo David. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura. Departamento de Química. Laboratorio de Estructura Molecular y Propiedades; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; ArgentinaFil: Gomes, Glaucio José. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura. Departamento de Química. Laboratorio de Estructura Molecular y Propiedades; Argentina. Universidade Federal Do Parana. Laboratorio de Catalisis y Producción de Biocombustibles; BrasilFil: Peruchena, Nelida Maria. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura. Departamento de Química. Laboratorio de Estructura Molecular y Propiedades; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; ArgentinaFil: Zalazar, Maria Fernanda. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura. Departamento de Química. Laboratorio de Estructura Molecular y Propiedades; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; ArgentinaXXII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química InorgánicaLa PlataArgentinaUniversidad Nacional de la Plata. Facultad de IngenieríaAsociación Argentina de Investigaciones Fisicoquímica

Análisis de las causas del retraso en graduación de estudiantes en cinco universidades de Latinoamérica

El retraso en la graduación de estudiantes de pregrado es una dimensión importante del abandono en la educación superior. Actualmente, son escasos y locales los estudios que analizan el fenómeno de retraso en graduación en la educación universitaria. En ese sentido, nuestro estudio es el primero en Latinoamérica que analiza las causas del retraso en la graduación en diferentes países del continente. En consecuencia, nuestro estudio tiene como objetivo analizar qué factores causan el retraso en la graduación de estudiantes de pregrado en cinco universidades de Latinoamérica. Para el logro de ese objetivo se desarrolló un cuestionario estandarizado de 106 preguntas que fue implementado a estudiantes de los últimos semestres que se encontraban en condición de graduación en universidades de Argentina, Bolivia, Chile, Colombia y México. Como resultado de la implementación del cuestionario se recolectaron 480 encuestas en los países bajo análisis. Mediante reducción dimensional (análisis factorial exploratorio con Paralell Analysis y rotación Varimax) se identificó la existencia cinco factores que representaban adecuadamente las respuestas de los cinco países: (a) problemas de retraso en graduación (4 ítems); (b) asesoramiento del tutor (3 ítems); (c) problemas personales del estudiante (2 ítems); (d) conocimientos de investigación (3 ítems); y (e) falta de servicios de apoyo de la universidad (2 ítems). Debido a que las encuestas&nbsp;realizadas pertenecen a países con historias, economías, geografías y culturas diferentes, se analizó la equivalencia de las mediciones mediante pruebas de invarianza factorial. Como resultado de las pruebas de invarianza factorial se determinó que la estructura factorial obtenida cumple criterios de invarianza configural y métrica. Este resultado sugiere que la estructura factorial obtenida es común en todos los países y los resultados obtenidos son generalizables. A continuación, se implementó análisis de ecuaciones estructurales y se encontró que los factores bajo estudio determinan los problemas relacionados con retraso en graduación. Luego, se realizaron pruebas de moderación con las variables: (a) género; (b) estado civil; (c) estudiante-trabajador; (d) asistencia a clases; (e) tipo de colegio de origen; (f) cambio de estado civil durante su carrera; (g) cambio de estado civil durante la tesis; (f) tiene hijos; y (g) semestre de estudio. Como resultado del análisis se encontró que cuando el estudiante trabaja, el tutor no influencia significativamente en la reducción de los problemas de retraso en graduación. Posteriormente se implementaron arboles de decisión con el algoritmo Exhaustive CHAID para determinar el grado de importancia de las variables bajo análisis. Como resultado del análisis se encontró que los problemas personales de los estudiantes son el predictor más importante de los problemas de retraso en graduación seguidos por la falta de servicios de apoyo de la universidad. Estos resultados sugieren que la decisión secuencial de abandonar o continuar en la universidad se encuentra relacionada con la reducción gradual de la incertidumbre del programa académico para poder graduarse a tiempo. En consecuencia, para reducir el abandono, las universidades latinoamericanas deberían: (a) prestar atención a la salud psicológica de sus estudiantes; (b) mejorar los sistemas institucionales de selección y asignación de tutores; (c) mejorar las competencias de investigación de sus estudiantes; (d) fortalecer los servicios de apoyo a estudiantes en condición de retraso; y (e) brindar apoyo académico y/o económico a los estudiantes que trabajan