Maestría en Ciencias Naturales
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La Maestría en Ciencias Naturales de la Universidad del Rosario, se orienta a formar investigadores de alto nivel, capaces de producir nuevo conocimiento y/o tecnología en respuesta a necesidades del planeta y la sociedad.
La maestría busca participar en el planteamiento de soluciones a problemáticas nacionales que requieran de la aplicación interdisciplinaria del conocimiento científico y, de esta manera, ser parte de la estrategia para lograr que Colombia esté en la frontera del conocimiento
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Envíos recientes
- ÍtemEmbargoEl aumento de temperatura puede favorecer la llegada de plagas de cultivos a los ecosistemas de alta montaña. Caracterización molecular y evaluación del efecto de la temperatura en el desarrollo de Mythimna unipuncta del Páramo Matarredonda(2023-06-19) Torres Quintero, Paula Alexandra; Salazar Clavijo, Camilo Andrés; Lasso, Eloisa; Genética Evolutiva, Filogeografía y Ecología de Biodiversidad NeotropicalLos páramos son ecosistemas tropicales de alta montaña que se encuentran distribuidos por la zona andina ecuatorial. Dichos ecosistemas son depósitos críticos de agua para las ciudades vecinas, reservas cruciales de carbono e importantes focos de biodiversidad. A pesar de su importancia, actualmente estos están amenazados por factores como el cambio climático y la pérdida de vegetación nativa a causa de especies invasoras. Observaciones recientes sobre las poblaciones de la especie nativa Paepalanthus columbiensis en el páramo de Matarredonda en Colombia, indican que una polilla desconocida se está alimentando fuertemente de estas plantas. En esta investigación, se utilizaron códigos de barras moleculares (amplificación COI) y se identificó que los insectos larvales que atacan estas plantas corresponden a la especie Mythimna unipuncta (Lepidoptera: Noctuidae), la cual se ha descrito anteriormente como una plaga mundial de cultivos con gran capacidad de dispersión que no sobrevive a temperaturas inferiores a 15°C. Dada su biología es probable que sea una plaga cuyos patrones de dispersión se vean afectados por el aumento de la temperatura ambiental debido al cambio climático. Para explorar más a fondo esta posibilidad, se realizó un análisis filogeográfico del gen mitocondrial COI de 36 especies del género Mythimna junto con el estudio del efecto de la temperatura en el desarrollo de larvas y la tasa de supervivencia bajo tres tratamientos: 30°C día/ 20°C noche, 25°C día/15°C noche y 20°C día/10°C noche. Se encontró que la temperatura de desarrollo óptima de la especie es 25°C y que los individuos de Matarredonda se encuentran genéticamente diferenciados de los individuos de la misma especie de otras localidades, se logró estimar un evento de expansión reciente en la población de Matarredonda (hace aproximadamente 44,000 años) de un único haplotipo que posiblemente proviene de América del Norte. Estos resultados pueden indicar que la llegada y dispersión de larvas de Mythimna en el páramo podría ser consecuencia del aumento de temperatura provocado por el cambio climático. Serán necesarios futuros estudios para dilucidar el impacto de esta plaga sobre la vegetación del páramo y los servicios ecosistémicos que proporcionan.
- ÍtemAcceso Abierto
Caracterización de comunidades virales en muestras fecales de bovinos de la provincia de Ubaté, Cundinamarca, Colombia(2023-06-09) Medina Velasquez, Julián Esteban; Ramírez, Juan David; Castañeda, Sergio; Grupo de Investigaciones Microbiológicas UR (GIMUR)Las infecciones virales pueden repercutir sobre la salud del ganado bovino con consecuencias que trascienden a la productividad económica, la salud humana y de otros animales. La identificación de los virus presentes en las heces, una de las principales rutas de transmisión de patógenos, contribuye a la elaboración de planes de prevención, control y vigilancia. Las aproximaciones de metagenómica viral brindan un panorama más amplio y tienen un gran potencial a la hora de detección de virus desconocidos o la sugerencia de agentes no descritos anteriormente. Por esta razón, en este trabajo se caracterizaron las comunidades virales de muestras de materia fecal de bovinos de uno de los epicentros de la ganadería en Colombia (La Provincia de Ubaté) mediante secuenciación de tercera generación (Oxford Nanopore Technologies). Describimos el viroma de muestras de heces de bovinos a partir de un muestreo no probabilístico a conveniencia de 42 muestras provenientes de tres municipios de la Provincia de Ubaté, Cundinamarca. Utilizamos un enfoque de secuenciación metagenómica con tecnologías Oxford Nanopore junto con análisis de diversidad y filogenéticos. Se demostró una composición viral homogénea y estable entre municipios, predominada por miembros de la familia Picornaviridae. A nivel de especie los virus más abundantes fueron el Enterovirus E (EVE) y el Astrovirus Bovino (BoAstV). Notificamos por primera vez en Colombia virus de importancia veterinaria con frecuencias significativas: EVE (59%), KVB (52%) y BoAstV (19%), además de la confirmación de CRESS Virus en heces de animales. El viroma de las heces de bovinos en la Provincia de Ubaté se caracteriza por la predominancia de virus potencialmente patógenos que han sido reportados con prevalencias y cantidades considerables. Varios de estos virus se reportan por primera vez en Colombia. Este estudio evidencia la utilidad de la implementación de técnicas de secuenciación metagenómica en la vigilancia epidemiológica. Se sientan bases para futuras investigaciones sobre los efectos de estos agentes en la salud de los bovinos y su prevalencia en el país, contribuyendo al control y prevención de enfermedades infecciosas. - ÍtemRestringido
Efecto de la Peroxidación Catalítica en Fase Húmeda activada por una Arcilla Pilarizada con Al/Fe sobre la viabilidad de Quistes de Giardia Intestinalis en agua superficial del río Pasto(2023-05-18) Reina Hidalgo, Ariana; Galeano, Luis Alejandro; Ramírez González, Juan David; Grupo de Investigaciones Microbiológicas UR (GIMUR)Giardia intestinalis es un parásito protozoario con distribución global, que infecta amplia gama de hospederos vertebrados. Tiene dos estadíos de vida, los trofozoítos (forma replicativa) y los quistes (forma transmisible e infectiva) que se encuentran en el agua y alimentos contaminados. En este estudio se monitoreó el ARNm de quistes, como respuesta a la desinfección de agua superficial por Peroxidación Catalítica en Fase Húmeda (PCFH) activada por un catalizador de arcilla pilarizada con Al/Fe (Al/Fe-PILC); PCFH es un Proceso de Oxidación Avanzada (POA) evaluado en este estudio para la eliminación de quistes que exhiben alta resistencia a la cloración y otros métodos convencionales de desinfección. Los quistes de G. intestinalis (cepa WB, ensamblaje A) se cultivaron in vitro; se extrajo ARNm (1 x 105 quistes/mL) y se estandarizó un análisis de RT-qPCR para su detección y cuantificación utilizando los marcadores moleculares 18S-ARNr y β-giardina. Los experimentos catalíticos se realizaron en un reactor semi-continuo de 1 L utilizando agua superficial del río Pasto (Colombia) y se doparon con 100 quistes equivalentes Giardia/L teniendo en cuenta los factores experimentales de pH (6,0 y 7,0) y concentración de hierro activo del catalizador sólido (100 y 300 mg/L). Todos los experimentos catalíticos causaron pérdida de viabilidad de quistes de al menos 4 Log (99,99%); además, hasta alrededor del 35 % del Carbono Orgánico Disuelto (COD) y el 30 % del Nitrógeno Total Disuelto (NTD) se mineralizaron usando una dosis baja de peróxido de hidrógeno (0,037 mg H2O2/mg Fe.mg activo COD) en condiciones ambientales de temperatura (11 °C) y presión (73 kPa). El análisis de varianza mostró que la concentración de Fe activo (mg/L) ejerció un efecto significativo sobre la eliminación de quistes de G. intestinalis, la eliminación de COD y la fracción de H2O2 reaccionada (p < 0,05 con 95 % de nivel de confianza). Por su parte, en la optimización estadística de respuesta múltiple se obtuvo un valor de 0,95 para la función Deseabilidad, donde todas las respuestas alcanzaron el óptimo cuando la concentración de Fe activo fue de aproximadamente 80 mg/L y el pH 6,0. El pH no tuvo efecto significativo en los experimentos catalíticos. Este enfoque podría permitir a corto plazo monitorear a bajo costo la presencia de quistes de Giardia en el agua, así como prevenir la propagación de enfermedades infecciosas que son un problema de salud pública al complementar la desinfección convencional del agua con la PCFH en presencia de Al/Fe-PILC. - ÍtemAcceso AbiertoDo we need to change our perspective about gut biomarkers? A public data mining approach to identify differentially abundant bacteria in intestinal inflammatory diseases(2023-02-20) Vega Romero, Laura Camila; Muñoz Díaz, Claudia Marina; Grupo de Investigaciones Microbiológicas UR (GIMUR)El microbioma intestinal está involucrado en múltiples procesos de la fisiología del huésped, y las disrupciones en la homeostasis del microbioma se han ligado a enfermedades o infecciones secundarias. Dada su importancia, se introdujo el término biomarcadores, definidos como bacterias correlacionadas con estados de enfermedad, dietas y el estilo de vida del huésped. Sin embargo, el área de estudio de los biomarcadores intestinales sigue poco explorado dado que las comunidades asociadas a un estado de enfermedad particular aún no han sido exactamente definidas. Así, este estudio tuvo como objetivo identificar bacterias diferencialmente abundantes entre los sujetos con la enfermedad y sus controles. Por lo anterior, se analizaron datos públicos de estudios enfocados en describir la microbiota intestinal de pacientes con alguna enfermedad inflamatoria intestinal (cáncer colorrectal, enfermedad de Crohn, colitis ulcerosa y síndrome de colon irritable), junto con sus respectivos controles. Algunas bacterias frecuentemente reportadas (Fusobacterium, Streptococcus y Escherichia/Shigella) presentaron una abundancia diferencial entre los grupos de estudio, exhibiendo una alta abundancia en pacientes con la enfermedad. Los resultados de las bacterias diferencialmente abundantes contrastan con lo reportado en estudios previos sobre ciertas enfermedades inflamatorias, no obstante, se resalta la importancia de considerar enfoques integrales para redefinir o expandir la definición de biomarcadores. Por ejemplo, la diversidad intra-taxa de una comunidad bacteriana debe ser considerada, así como factores ambientales y genéticos del hospedero, e incluso considerar una validación funcional de estos biomarcadores con experimentos in vivo e in vitro. Por lo anterior, estas comunidades bacterianas claves en la microbiota intestinal pueden tener un potencial como probióticos de siguiente generación o pueden ser funcionales para el diseño de tratamientos específicos para ciertas enfermedades intestinales
- ÍtemAcceso AbiertoGenómica y caracterización in vitro de actinobacterias de ambientes tropicales revela su potencial bioactivo(2022-08-23) Vargas Florez, María Nathalia; Zambrano, Maria MercedesLas Actinobacterias de ambientes tropicales no intervenidos provenientes de los ecosistemas de páramo de Colombia, pueden ser novedosos en sus adaptaciones microbianas por la presencia de BGCs (clústers de genes biosintéticos), genes de resistencia y moléculas bioactivas. En este estudio se caracterizó el potencial funcional de siete Actinobacterias provenientes del Parque Nacional Natural (PNN) de los Nevados y PNN Chingaza en condiciones de laboratorio y a nivel genómico. 16 aislamientos fueron evaluados mediante pruebas de actividad antimicrobiana contra bacterias de importancia clínica como Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae y Pseudomonas aeruginosa. De estos, se seleccionaron siete del fílum Actinobacteria según clasificación por el gen 16S rRNA. Algunos de los sobrenadantes de estas Actinobacterias, pertenecientes a los géneros Arthrobacter sp., Streptomyces , Subtercola sp, Amycolatopsis sp. y Rhodococccus sp., inhibieron el crecimiento de E. coli en un 47%, K. pneumoniae en un 68%, S. aureus 15% y P. aeuruginosa 28%. Se secuenciaron siete genomas mediante MinION (NanoPore) y cinco mediante Illumina (Novaseq 6000). Tras ensamblaje, de novo de secuencias largas (ONT) e híbridos (ONT+Illumina), más anotación funcional, se encontraron BGCs de diversas rutas biosintéticas como terpenos, RiPP-like, NRPS, PKS, ectoina, sideróforos y oligosacáridos. Estos BGCs se asociaron a 33 posibles compuestos bioactivos con funciones antibióticas, antioxidantes, antitumorales, quelantes y de osmorregulación. Se encontraron 2557 genes de resistencia asociados a mecanismos de resistencia por expulsión del antibiótico, alteración y reemplazo del diana del antibiótico, inactivación del antibiótico y reducción de la permeabilidad del antibiótico. Tanto la actividad antimicrobiana in vitro de estos aislamientos, como la presencia de BGCs y de genes de resistencia a antibióticos indican diversidad genómica y capacidad funcional asociada a producción de metabolitos bioactivos en Actinobacterias de páramo. Este trabajo sienta las bases para caracterizar nuevos compuestos antimicrobianos y potencial funcional en microorganismos ambientales.
