La genómica, la selección natural y la evolución

La genómica comparativa es la última revolución en biología evolutiva y ofrece, a la vez, desafíos y promesas. Un desafío es encontrar información en los colosales bancos de datos de los que se dispone. La promesa es establecer el puente entre genotipo y fenotipo. Semejante tarea nos permitirá identificar los cambios genómicos vinculados con la adaptación y en nuestra especie saber qué cambios genéticos subyacen a la postura erecta, el tamaño relativo del cerebro, el origen del lenguaje, la habilidad para fabricar herramientas, que son algunos de los aspectos que nos diferencian de los grandes monos y de los homínidos tempranos. Los genomas son un registro completo, un inventario de todos los genes necesarios para construir y operar un organismo y, también, una ventana hacia el pasado, tanto reciente como profundo. Los estudios basados en el ADN han confirmado la tesis darwiniana de la descendencia con modificación a partir de ancestros comunes. Sin embargo, aún hoy la aceptación del argumento evolucionista es limitada y las causas siguen siendo las mismas que en el siglo XIX. Se trata de cuestionamientos a los tres componentes del argumento darwiniano: la variación, la selección y el tiempo. En cuanto a la variación sabemos que la mayoría de las mutaciones que ocurren al azar en los genomas no afectan el fenotipo (por ejemplo, las que ocurren en regiones del genoma que no tienen función) y que la mayoría de las mutaciones que afectan el fenotipo son perjudiciales y solo unas pocas ventajosas. Esta distribución de los efectos de las mutaciones hace difícil pensar en la evolución adaptativa. Sin embargo, la combinación entre mutación al azar y selección natural (SN) sigue siendo la mejor explicación evolutiva. De hecho, los biólogos apreciaron la interacción entre azar, selección y tiempo 50 años después de “El origen de las especies”, cuando los genetistas de poblaciones desarrollaron modelos matemáticos que describían a la SN como mecanismo principal de la evolución. Las mutaciones que no afectan el fenotipo evolucionan al azar (por deriva genética), las perjudiciales son purgadas por la selección natural negativa y las beneficiosas evolucionan por selección positiva. A lo largo del texto se presentan casos que ilustran el papel de los diferentes modos en que la selección ha purgado la variación desde eones, otros en los que la SN ha conducido a la evolución de novedades evolutivas, casos en los que cambios de hábitos han implicado una relajación de la SN que ha llevado a la muerte de algunos genes y, finalmente, un caso que ilustra en nuestra especie cómo la SN puede conllevar al mantenimiento de variantes perjudiciales.Comparative genomics is the last revolution in evolutionary biology and offers challenges and promises. The first challenge is to search for information in the huge DNA data banks. The promise is to establish the link between the genotype and the phenotype. This task will allow to identify the genomic changes involved in adaptation and to unveil the type of changes underlying key traits that differentiate our species from early hominids. Genomes are a complete record, an inventory of all genes that are necessary to make and operate an organism and, also, a window to both the recent and the deep past. DNA based studies confirmed the Darwinian thesis of common descent. However, even today the Darwinian argument is not universally accepted and the causes are the same as in the nineteenth century. In general non acceptance interrogate the three components of the Darwinian argument: variation and chance, natural selection and time. Concerning variation, we know that mutation is a random process, that most changes in the genome have no phenotypic consequences and that among mutations that affect phenotype most have a detrimental effect and a small proportion are advantageous. Such distribution of the effect of mutations on the phenotype makes adaptive evolution rather contra intuitive. However, the combination of random mutation and natural selection is still the best explanation for biological evolution. In fact, biologist understood the interaction between chance, natural selection and time 50 years after the publication of “The origin of species”, with the advent of population genetics. Mutations that do not have phenotypic consequences evolve at random (by means of genetic drift), detrimental mutations are purged by negative selection and advantageous mutations evolve by means of positive selection. Along the text I present study cases that illustrate how natural selection has purged deleterious variation since the common ancestor of all domains of life and others showing how evolutionary novelties have evolved.Fil: Hasson, Esteban Ruben. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; Argentin

Quantum description of surface-enhanced resonant Raman scattering within a hybrid-optomechanical model

Surface-Enhanced Raman Scattering (SERS) allows for detection and identification of molecular vibrational fingerprints in minute sample quantities. The SERS process can be also exploited for optical manipulation of molecular vibrations. We present a quantum description of Surface-Enhanced Resonant Raman scattering (SERRS), in analogy to hybrid cavity optomechanics, and compare the resonant situation with the off-resonant SERS. Our model predicts the existence of a regime of coherent interaction between electronic and vibrational degrees of freedom of a molecule, mediated by a plasmonic nanocavity. This coherent mechanism can be achieved by parametrically tuning the frequency and intensity of the incident pumping laser and is related to the optomechanical pumping of molecular vibrations. We find that vibrational pumping is able to selectively activate a particular vibrational mode, thus providing a mechanism to control its population and drive plasmon-assisted chemistry

Optomechanical Collective Effects in Surface-Enhanced Raman Scattering from Many Molecules

The interaction between molecules is commonly ignored in surface-enhanced Raman scattering (SERS). Under this assumption, the total SERS signal is described as the sum of the individual contributions of each molecule treated independently. We adopt here an optomechanical description of SERS within a cavity quantum electrodynamics framework to study how collective effects emerge from the quantum correlations of distinct molecules. We derive analytical expressions for identical molecules and implement numerical simulations to analyze two types of collective phenomena: (i) a decrease of the laser intensity threshold to observe strong non-linearities as the number of molecules increases, within intense illumination, and (ii) identification of superradiance in the SERS signal, namely a quadratic scaling with the number of molecules. The laser intensity required to observe the latter in the anti-Stokes scattering is relatively moderate, which makes it particularly accessible to experiments. Our results also show that collective phenomena can survive in the presence of moderate homogeneous and inhomogeneous broadening

Influence of direct dipole-dipole interactions on the optical response of 2D materials in strongly inhomogeneous infrared cavity fields

A two-dimensional (2D) material, formed for example by a self-assembled molecular monolayer or by a single layer of a van der Walls material, can couple efficiently with photonic nanocavities, potentially reaching the strong coupling regime. The coupling can be modelled using classical harmonic oscillator models or cavity quantum electrodynamics Hamiltonians that often neglect the direct dipole-dipole interactions within the monolayer. Here, we diagonalize the full Hamiltonian of the system, including these direct dipole-dipole interactions. The main effect on the optical properties of a typical 2D system is simply to renormalize the effective energy of the bright collective excitation of the monolayer that couples with the nanophotonic mode. On the other hand, we show that for situations of extreme field confinement, large transition dipole moments and low losses, fully including the direct dipole-dipole interactions is critical to correctly capture the optical response, with many collective states participating in it. To quantify this result, we propose a simple equation that indicates the condition for which the direct interactions strongly modify the optical response.Comment: 16 pages, 10 figure

Analyzing gender inequality through large-scale Facebook advertising data

Online social media are information resources that can have a transformative power in society. While the Web was envisioned as an equalizing force that allows everyone to access information, the digital divide prevents large amounts of people from being present online. Online social media in particular are prone to gender inequality, an important issue given the link between social media use and employment. Understanding gender inequality in social media is a challenging task due to the necessity of data sources that can provide large-scale measurements across multiple countries. Here we show how the Facebook Gender Divide (FGD), a metric based on aggregated statistics of more than 1.4 Billion users in 217 countries, explains various aspects of worldwide gender inequality. Our analysis shows that the FGD encodes gender equality indices in education, health, and economic opportunity. We find gender differences in network externalities that suggest that using social media has an added value for women. Furthermore, we find that low values of the FGD are associated with increases in economic gender equality. Our results suggest that online social networks, while suffering evident gender imbalance, may lower the barriers that women have to access informational resources and help to narrow the economic gender gap

Las competencias de los recursos humanos en la administración tributaria municipal del distrito de Ocobamba, Región Apurimac en el periodo 2015-2016

La presente investigación tuvo como objetivo el de determinar la relación existente entre las competencias de los recursos humanos en la administración tributaria en una gestión de Gobierno local, se trazó investigación de tipo descriptivo correlacional. La población conformada por los funcionarios de la municipalidad de Ocobamba específicamente de las áreas de oficina técnica, rentas y como muestra se tomaron los servidores de administración tributaria municipal. La técnica en la recopilación de la información fue la encuesta con el instrumento el cuestionario con cuestiones de preguntas cerradas con alternativas de selección múltiple. Como conclusión se llegó que en los datos obtenidos existe una relación positiva entre las competencias de los recursos humanos y la administración tributaria municipal, especificándose que las puntuaciones son inadecuados en la aplicación de esta competencia y estas están estrechamente relacionadas con la administración tributaria municipal evidenciándose la ausencia de la aplicación de las facultades en la administración tributaria ya que es incipiente la cultura tributaria y que decir de los fondos que se captan como fuentes de impuestos, contribuciones y tasas. Se recomienda reorientar la gestión tanto del personal, así como las estrategias de la administración tributaria en esta entidad, bien se podría optar por implementar un SAT con personal idóneo que permita captar ingresos eficientemente, así como implementar la cultura tributaria en la ciudadanía.The objective of this research was to determine the relationship between the competencies of human resources in the tax administration in a local government management, and correlational descriptive research. The population conformed by the officials of the municipality of Ocobamba specifically of the areas of technical office, incomes and like sample the municipal tax administration servers were taken. The technique in collecting the information was the survey with the questionnaire instrument with closed question questions with multiple selection alternatives. As a conclusion, it was found that in the data obtained there is a positive relationship between the competencies of the human resources and the municipal tax administration, specifying that the scores are inadequate in the application of this competence and these are closely related to the municipal tax administration, evidencing the absence of the application of the faculties in the tax administration since the tax culture is incipient and that of the funds that are captured as sources of taxes, contributions and taxes. It is recommended to reorient the management of both personnel and the strategies of the tax administration in this entity, or it could be decided to implement a SAT with suitable personnel that allows capturing income efficiently, as well as implementing the tax culture in the citizenship.Tesi

Bridging quantum and classical plasmonics with a quantum-corrected model

Electromagnetic coupling between plasmonic resonances in metallic nanoparticles allows for engineering of the optical response and generation of strong localized near-fields. Classical electrodynamics fails to describe this coupling across sub-nanometer gaps, where quantum effects become important owing to non-local screening and the spill-out of electrons. However, full quantum simulations are not presently feasible for realistically sized systems. Here we present a novel approach, the quantum-corrected model (QCM), that incorporates quantum-mechanical effects within a classical electrodynamic framework. The QCM approach models the junction between adjacent nanoparticles by means of a local dielectric response that includes electron tunnelling and tunnelling resistivity at the gap and can be integrated within a classical electrodynamical description of large and complex structures. The QCM predicts optical properties in excellent agreement with fully quantum mechanical calculations for small interacting systems, opening a new venue for addressing quantum effects in realistic plasmonic systems

Nanoóptica: controlando la luz en la nanoescala

La localización de la luz en diversas nanoestructuras ha permitido superar los límites de la óptica convencional, posibilitando un control sin precedentes de diversos procesos optoelectrónicos. La comprensión de la interacción entre la luz y la materia en la nanoescala sienta las bases de la generación, control, y manipulación de haces de luz en espacios ínfimos, abriendo un nuevo abanico de posibilidades tecnológicas. Entre otras, la nanoóptica permite obtener imagenes nanoscópicas de nanopartículas y sustancias biológicas, transmitir señal óptica de alta densidad en dispositivos, realizar termoterapia contra células cancerígenas o mejorar las prestaciones de células solares.Peer Reviewe

Evaluación y la propuesta de la demanda química de oxígeno (DQO) y sólidos disueltos totales (TDS) en las aguas residuales del baño de tintura en la empresa Textiles Tornasol

El presente trabajo se trata sobre la evaluación y propuesta de la demanda química de oxígeno y sólidos disueltos totales en las aguas residuales del baño de tintura desarrollado en la empresa Textiles Tornasol, con la finalidad de conocer sobre la influencia de los productos químicos utilizados en el proceso de tintura en la contaminación del agua y así mejorar el proceso de tratamiento de aguas residuales.El presente trabajo se realiza en la empresa “Textiles Tornasol” con la finalidad de conocer la influencia de los productos utilizados en la tintura en la contaminación del agua, así mismo mejorar el funcionamiento de la planta de tratamiento de aguas residuales y cumplir con los parámetros establecidos por el Municipio de Quito para descargar los efluentes textiles al alcantarillado. El presente trabajo consta de dos partes; la parte teórica empieza con el capítulo I, trata acerca del agua, donde se parte de una breve descripción, el uso de la misma en la industria textil, sus fuentes de contaminación, los diferentes sistemas de tratamientos de aguas residuales y la Legislación sobre aguas, información obtenida en la bibliografía establecida. El capítulo II, trata sobre los diferentes procesos de manufactura que se realiza en la empresa, como son los procesos de tejeduría, tintorería y acabados, también se hace una descripción de la planta de tratamiento de aguas residuales, mediante la compilación de información y trasladarnos al objeto de estudio. La parte experimental empieza con el capítulo III trata sobre la elaboración de un programa de muestreo y medición permitiendo así un mejor control y planeamiento de las actividades realizadas durante la investigación. El capítulo IV está la evaluación de la demanda química de oxígeno (DQO) aplicando el método de Dicromato de potasio y análisis espectrofotométrico, partiendo de conceptos fundamentales, parámetros establecidos, descripción de equipos de laboratorio, y medición. El Capítulo V trata la determinación de los sólidos disueltos totales (TDS) del baño de tintura mediante conductividad eléctrica, se detalla los métodos de medición y cálculo. Una vez hecho las diferentes pruebas tenemos el capítulo VI se indica los resultados obtenidos en gráficos, posteriormente las conclusiones y recomendaciones, cumpliendo con los objetivos establecidos.Ingenierí

Gestión del talento humano en el compromiso organizacional del personal administrativo de un hospital público de Chimbote, 2023

El Objetivo principal del estudio fue establecer de qué modo afecta la Gestión del Talento Humano en el Compromiso Organizacional del personal administrativo del Hospital Público en Chimbote, 2023. La investigación realizada fue de tipo básica y enfoque cuantitativo, el diseño fue no experimental, de nivel correlacional causal y explicativo. Se utilizó encuesta como técnica, se aplicó dos instrumentos para recolectar la información, la Población fue 133 y la muestra fue de 90 trabajadores administrativos de un Hospital Público en Chimbote. Los resultados fueron que para la variable GTH, el 60,0% tuvieron nivel regular, 28,9% tuvieron nivel alto, 11,1% tuvieron nivel bajo, mientras que la variable CO, el 61,1% tuvieron nivel regular, 27,8% tuvieron nivel alto y el 11,1% tuvieron nivel bajo. Se concluye que la Gestión del Talento Humano influye directamente en el Comportamiento Organizacional en un 60%, asi mismo la GTH influye significativamente en un 67,6% en el compromiso afectivo, 68,9% el compromiso de continuidad y 76,2% en el compromiso normativo del personal administrativo del Hospital Público de Chimbote, 2023. Demostrandose estadisticamente mediante Regresión Logística Ordinal( RLO = 0,634 y una significación de p-valor < 0,001)