Metabolic capabilities of Lactococcus lactis:Flavor, amino acids and phenotypic heterogeneity

The research performed in this thesis focuses on various aspects of the metabolism of the bacterium Lactococcus lactis. The role that L. lactis plays in the food industry is related to flavor formation. In this thesis, biosensors to detect flavor-promoting compounds were developed. However, that initial aim took Jhonatan Hernandez-Valdes to other research questions that he wanted to answer. Therefore, this thesis consists of two sections. The first part comprehends the development of biosensors for the detection of flavor-promoting compounds. The second part is the result of his curiosity-driven research, where he shows his interest on bacteria as single cells that perform essential processes, as single-species populations, and as members of a mixed-cell population that have to interact with other species. This thesis includes a remarkable discovery of the heterogeneous methionine uptake. This bacterium is unable to produce methionine and thus, it must import it from the environment. Surprisingly, some cells use one transporter and other cells use another transporter. The cells stick to their choice for more tan ten generations. It is the first time that scientists observe such a stable heterogeneity. The work on the methionine requirement of L. lactis was rewarded by this important discovery. This is not only an example of serendipity, but also of how complex the genetic regulation has evolved in L. lactis. The author believes his thesis will aid the development of technologies to broaden our L. lactis knowledge, and yields new tools to enhance its applications

Tensor Analysis and Fusion of Multimodal Brain Images

Current high-throughput data acquisition technologies probe dynamical systems with different imaging modalities, generating massive data sets at different spatial and temporal resolutions posing challenging problems in multimodal data fusion. A case in point is the attempt to parse out the brain structures and networks that underpin human cognitive processes by analysis of different neuroimaging modalities (functional MRI, EEG, NIRS etc.). We emphasize that the multimodal, multi-scale nature of neuroimaging data is well reflected by a multi-way (tensor) structure where the underlying processes can be summarized by a relatively small number of components or "atoms". We introduce Markov-Penrose diagrams - an integration of Bayesian DAG and tensor network notation in order to analyze these models. These diagrams not only clarify matrix and tensor EEG and fMRI time/frequency analysis and inverse problems, but also help understand multimodal fusion via Multiway Partial Least Squares and Coupled Matrix-Tensor Factorization. We show here, for the first time, that Granger causal analysis of brain networks is a tensor regression problem, thus allowing the atomic decomposition of brain networks. Analysis of EEG and fMRI recordings shows the potential of the methods and suggests their use in other scientific domains.Comment: 23 pages, 15 figures, submitted to Proceedings of the IEE

Rationale, design and methodology of the image analysis protocol for studies of patients with cerebral small vessel disease and mild stroke

Rationale: Cerebral small vessel disease (SVD) is common in ageing and patients with dementia and stroke. Its manifestations on magnetic resonance imaging (MRI) include white matter hyperintensities, lacunes, microbleeds, perivascular spaces, small subcortical infarcts, and brain atrophy. Many studies focus only on one of these manifestations. A protocol for the differential assessment of all these features is, therefore, needed. Aims: To identify ways of quantifying imaging markers in research of patients with SVD and operationalize the recommendations from the STandards for ReportIng Vascular changes on nEuroimaging guidelines. Here, we report the rationale, design, and methodology of a brain image analysis protocol based on our experience from observational longitudinal studies of patients with nondisabling stroke. Design: The MRI analysis protocol is designed to provide quantitative and qualitative measures of disease evolution including: acute and old stroke lesions, lacunes, tissue loss due to stroke, perivascular spaces, microbleeds, macrohemorrhages, iron deposition in basal ganglia, substantia nigra and brain stem, brain atrophy, and white matter hyperintensities, with the latter separated into intense and less intense. Quantitative measures of tissue integrity such as diffusion fractional anisotropy, mean diffusivity, and the longitudinal relaxation time are assessed in regions of interest manually placed in anatomically and functionally relevant locations, and in others derived from feature extraction pipelines and tissue segmentation methods. Morphological changes that relate to cognitive deficits after stroke, analyzed through shape models of subcortical structures, complete the multiparametric image analysis protocol. Outcomes: Final outcomes include guidance for identifying ways to minimize bias and confounds in the assessment of SVD and stroke imaging biomarkers. It is intended that this information will inform the design of studies to examine the underlying pathophysiology of SVD and stroke, and to provide reliable, quantitative outcomes in trials of new therapies and preventative strategies

Propuesta Teórico-Metodológica para la integración de la variable alométrica en la caracterización y diagnóstico ambiental de las Subcuencas La Gavia, San Diego y Almoloya

Tesis de posgrado (Maestría)La presente investigación propone la incorporación de la propuesta teórico – metodológica para la integración de la variable alométrica en la caracterización y diagnóstico ambiental de las subcuencas La Gavia, San Diego y Almoloya (de Juárez). La propuesta se fundamenta en dos vertientes: la filosófica y disciplinaria, posteriormente se ha seleccionado una zona de estudio, para ejemplificar cómo se lleva a cabo el procedimiento del análisis alométrico en cuencas hidrográficas. Todo bajo el enfoque sistémico, considerando así a las subcuencas de la zona de estudio como geosistemas – que de acuerdo con autores clásicos del sistema fluvial como Strahler, Horton y otros – deberían desarrollarse en términos de un equilibrio dinámico perfecto. Para esta metodología se ha desarrollado la caracterización de la región de estudio que comprende los municipios de Almoloya de Juárez, Villa Victoria y Zinacantepec, Estado de México; con el apoyo de cartografía analógica escala 1:50 000. Asimismo se han empleado fórmulas matemáticas para el cálculo de parámetros de la red de drenaje y cuenca, para una posterior correlación en un sistema cartesiano, con la correspondiente línea de tendencia y R2. Finalmente se expone el estado actual de las subcuencas hidrográficas con la principal problemática, y se propone el uso de las ecuaciones alométricas para análisis de prospección de órdenes siguientes en el desarrollo de los geosistemas. En términos de funcionalidad de la propuesta, se han señalado las fases en que es útil el método alométrico, dentro del Ordenamiento Territorial. En la culminación de la investigación se define la validación de la propuesta en términos científicos.Desarrollada con apoyo de la Beca Nacional otorgada a la tesista por CONACy

Contrastación de un modelo de ciberconsumo

El consumo de productos y servicios en Internet se ha estudiado a partir de dos hipótesis, según las cuales los usuarios compran productos o contratan servicios en la medida en que la información se percibe como útil o riesgosa. Por consiguiente, la utilidad percibida supone que los protocolos de in - formación digitales tienen mayores beneficios que costos, o bien, en comparación con otros modos de comercio, Internet resulta más compatible con estilos de vida implicados en dispositivos electrónicos. Sin embargo, la percepción de riesgo es un factor que no solo inhibe las transferencias electrónicas, sino que además hace más selectiva la búsqueda y compra de bienes de consumo o la contratación de servi - cios. Precisamente, el objetivo del presente trabajo fue establecer las dimensiones de la selectividad en torno al consumo electrónico. Para tal fin, se realizó una selección no probabilística de 188 internautas a los que se aplicó un cuestionario de ciberconsumo, el cual obtuvo una consistencia interna adecuada. A partir de un modelo estructural, se estimó la validez reflectiva de cuatro indicadores del consumo en Internet. Los resultados se discuten a partir del estado actual del conocimiento

Efectos en la salud atribuibles al uso de plaguicidas por actividad florícola en subcuencas del Amacuzac

A lo largo de la historia el gusto por las flores ha formado parte importante de la cultura mexicana tanto en el ámbito religioso como afectivo (Sánchez y Pacheco, 2009), en este contexto se ha desarrollado la actividad florícola que consiste en el cultivo industrializado de plantas ornamentales con fines decorativos (SAGARPA, 2008); sin embargo derivado de las pérdidas económicas que generaban las plagas a los cultivos, se introdujeron los plaguicidas para aumentar la cantidad y calidad de producción (Restrepo, 1992), tan solo en México se producen anualmente 65, 000 toneladas anuales de plaguicidas (UNDP, 2016), pero el manejo de estos ha provocado efectos negativos al ambiente y salud humana, por lo que se considera como una de las diez sustancias químicas que constituyen una preocupación para la salud mundial por sus efectos tóxicos (OMS, 2016); según la EPA agudos o crónicos (Roberts & Routts, 2013), los más afectados la población ocupacionalmente expuesta y sus familias, incluyendo mujeres embarazadas y niños (FAO, 2004). A nivel nacional el cultivo de ornamentales registra un 70% de producción en la zona centro del país, donde el Estado de México ocupa el primer lugar. A nivel estatal, la zona del Corredor Florícola del Estado de México (CFEM), se ubica al sur del Estado y está formada por ocho municipios que son Almoloya de Alquisiras, Coatepec Harinas, Ixtapan de la Sal, Malinalco, Tenancingo de Degollado, Tonatico, Villa Guerrero y Zumpahuacán; de estos Villa Guerrero es el de mayor producción florícola, incluso a nivel nacional (Oliva, Rodríguez y Silva, 2005; FND, 2014), lo anterior sugiere que el CFEM también demanda grandes cantidades de plaguicidas para los cultivos. El objetivo general que dirigió esta investigación fue el determinar los efectos en la salud atribuibles al uso de plaguicidas por actividad florícola en ocho municipios del Estado de México, para comprobar la relación causa – efecto entre exposición directa o indirecta al uso y manejo de plaguicidas y los impactos en la salud humana. Dicho objetivo se siguió tomando como base un marco teórico que incluye como modelos de investigación, teorías y métodos epidemiológicos y etnográficos. En términos metodológicos la investigación consistió en seis fases, la primera referente a la caracterización del CFEM, trabajo de campo, identificación de las posibles causas de iv enfermedad relacionadas a los plaguicidas, el cálculo de indicadores de frecuencia y asociación, además del análisis de los resultados totales de la investigación, con lo que se generaron las primeras tres fases de una propuesta de Planeación Estratégica Participativa