Trabajos Finales de Graduación

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Aislamiento e identificación de hongos fitopatógenos asociados a plantas de Gmelina arborea Roxb (Lamiaceae) provenientes de viveros de la zona norte de Costa Rica
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2024) Chaves Alvarado, Diana Carolina; Rodríguez Solís, María
Análisis bioquímico de extractos enzimáticos de Puya dasylirioides (Bromeliaceae), una especie endémica de Costa Rica, como potencial fuente de nuevas enzimas proteolíticas
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2024) Redondo López, Sergei Gerardo; Azofeifa Bolaños, José Bernal
Resumen. Costa Rica posee más de 190 especies de la familia Bromeliaceae, de las cuales 32 son endémicas. Estas especies poseen enzimas proteolíticas de gran importancia biotecnológica por sus diversas aplicaciones en la industria. A pesar de esto, ninguna de estas especies ha sido estudiada en Costa Rica. El objetivo de esta investigación fue evaluar la capacidad de la especie Puya dasylirioides para producir enzimas proteolíticas y establecerse en condiciones in vitro a partir de plantas en estado silvestre mediante técnicas enzimológicas, espectrometría de masas y herramientas de biotecnología vegetal para su potencial uso en la industria. Para el establecimiento in vitro se utilizó semillas y segmentos de hoja. Estos se expusieron a una batería de ensayos con el fin de determinar el método de desinfección, tipo y concentración de reguladores de crecimiento y tipo de recipiente de cultivo que brindara mejores resultados para el crecimiento de las plantas en condiciones in vitro. Con respecto a las enzimas proteolíticas, se realizaron extractos crudos a partir del tallo y hoja, se purificaron mediante fraccionamiento con etanol frío y cromatografía líquida de alta eficiencia (HPLC), y se realizaron ensayos enzimáticos para verificar la presencia de enzimas proteolíticas en los tejidos. Como parte de los resultados, se logró el establecimiento in vitro de la planta utilizando la semilla como explante, y se desarrolló un procedimiento de multiplicación de las plantas en condiciones in vitro. Además, se confirmó la presencia de enzimas proteolíticas en los tejidos del tallo y partes de la hoja, además de lograr la purificación de una enzima proteolítica extraída a partir del tallo de la planta con una masa aparente cercana a los 45 kDa. Esta investigación corresponde al primer informe sobre enzimas proteolíticas y establecimiento in vitro de una planta de la familia Bromeliaceae endémica de Costa Rica.
Análisis de las habilidades, el conocimiento metacognitivo y el determinismo genético en los estudiantes participantes de la Olimpiadas Costarricenses de Ciencias Biológicas 2024
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2025) Rivera Fallas, Lucía Elizabeth; Pereira Chaves, José
Análisis transcriptómico para identificar genes biomarcadores que respondan ante la exposición al insecticida clorpirifos, en el pez dulceacuícola centroamericano Poecilia gillii
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2025) Sánchez González, Daniel; Mena Torres, Freylan
Resumen. El uso excesivo de clorpirifos (CPF) en países tropicales como Costa Rica representa un posible riesgo para los ecosistemas de agua dulce. Este estudio investigó los efectos del CPF a una concentración ambientalmente relevante sobre la especie de pez nativa Poecilia gillii, empleando un enfoque integral que evaluó múltiples niveles de organización biológica. Utilizando RT-qPCR, se cuantificaron los cambios transcriptómicos en genes involucrados en diversos procesos biológicos, incluidos la inflamación y la apoptosis; annexin A1 (anxa1b), regulación de citoquinas; cytokine-inducible SH2-containing protein (cish), reacciones redox; NADH oxidoreductase subunit A2 (ndufa2), translocación de proteínas; Sec61 gamma subunit (sec61g), y biotransformación; glutathione S-transferase rho (gstr). Además, se evaluaron biomarcadores bioquímicos como enzimas de biotransformación de fase I; 7-ethoxyresorufin-O-deethylase (EROD) y fase II; glutathione S-transferase (GST), marcadores de estrés oxidativo; catalase (CAT) y lipid peroxidation (LPO) y la neurotoxicidad midiendo la actividad de cholinesterase (ChE) en tejidos cerebrales y musculares. Además, se realizaron pruebas de comportamiento evaluando la natación y las reacciones de antipredación. Tras una exposición transitoria de 48 horas a 5.5 µg/L de CPF, se observó una regulación significativa a la baja de los genes sec61g y gstr, una disminución en la actividad de CAT y efectos neurotóxicos evidenciados por la reducción de la actividad de ChE en los músculos. Aunque no se detectaron cambios conductuales significativos, nuestros resultados sugieren que la exposición a corto plazo a concentraciones ambientales relevantes de CPF puede alterar la expresión génica, comprometiendo la biotransformación y la síntesis de proteínas en los juveniles de P. gillii. Además, la neurotoxicidad observada, consistente con el mecanismo de acción del CPF, podría conducir a cambios conductuales sutiles. Este estudio proporciona evidencia de los efectos subletales del CPF en organismos no objetivos, destacando la importancia de considerar los cambios en la expresión génica en la evaluación de la toxicidad del CPF.
Biología reproductiva del coral Pocillopora spp. en el sitio de restauración coralina Playa Blanca y Güiri Güiri, Bahía Culebra, Costa Rica
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2025) Echevarría Figueroa, Addy; Alvarado Barrientos, Juan José
Computational identification and characterization of chitinase 1 and chitinase 2 from neotropical isolates of Beauveria bassiana
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2024) Segura Vega, Juan Antonio; Molina Bravo, Ramón
Resumen. Beauveria bassiana es un hongo entomopatógeno que se ha utilizado ampliamente en aplicaciones agronómicas, principalmente como controlador biológico. Este hongo emplea enzimas quitinasas para degradar la quitina, uno de los componentes principales de la cutícula de insectos y de la pared celular de los hongos. Hasta hace poco, la información genómica sobre los aislados neotropicales era limitada. Se estudiaron seis genomas completos de B. bassiana de origen neotropical, junto con otras secuencias de referencia, para identificar genes de quitinasa y sus proteínas correspondientes, las cuales fueron curadas y caracterizadas utilizando diversas herramientas bioinformáticas. Realizamos un estudio computacional para resaltar las diferencias y similitudes funcionales de las proteínas quitinasas en estos aislados neotropicales. Se identificaron once genes de quitinasa 1, categorizados como quitinasa 1.1 y quitinasa 1.2. Además, se identificaron cinco genes de quitinasa 2. Se determinó que la quitinasa 1.1 y 1.2 son posibles parálogos. Por otro lado, la quitinasa 2 mostró una alta conservación de secuencia. Todas las quitinasas presentaron el dominio catalítico de la familia 18 de las glicosil hidrolasas y se clasificaron como quitinasas tipo II. Además, en todas predominaban las estructuras secundarias de alfa hélice y random coil. Sin embargo, se observaron diferencias en sus características fisicoquímicas. Curiosamente, los parámetros fisicoquímicos de la quitinasa 1.1 fueron más similares a los de la quitinasa 2 que a los de la quitinasa 1.2. Por otro lado, se encontró que CHIT1 posee un péptido señal mientras que en CHIT2 está completamente ausente. Esto implica que CHIT1 podría estar asociada con procesos de infección, mientras que CHIT2 podría estar involucrada en la morfogénesis y el crecimiento celular. Por lo tanto, nuestro trabajo destaca la importancia de los estudios computacionales sobre aislados locales, proporcionando recursos valiosos para una validación experimental adicional. Los cambios intrínsecos dentro de las especies locales pueden impactar significativamente nuestra comprensión de las interacciones complejas entre patógenos y huéspedes y ofrecer aplicaciones prácticas, como el control biológico
Determinación in silico del potencial biosurfactante de bacterias marinas luminiscentes
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2024) Arias Chinchilla, Marianela; Salazar Vega, Cristina; Vega Corrales, Luis
Diversidad microbiana y estructura de la comunidad de microalgas (Nannochloropsis oculata) y rotíferos (Brachionus plicatilis) en acuicultura mediante secuenciación de amplicones de 16S rRNA
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2024) Carranza Quirós, Andrés; Umaña Castro, Rodolfo
Establecimiento del perfil de eficacia in vitro del Hsa-miR-198 en dos líneas celulares derivadas de cáncer gástrico humano
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2024) Vega Zumbado, David Andrés; Marín Müller, Christian
Resumen. El cáncer gástrico se caracteriza por ser uno de los tipos de cáncer con mayor mortalidad e incidencia a nivel mundial. Terapias convencionales como la radioterapia y quimioterapia, empleadas en etapas avanzadas, tienen eficacia limitada. En contraste, las terapias génicas han avanzado significativamente en los últimos años. Las tecnologías basadas en ácidos nucleicos se destacan como herramientas prometedoras en la búsqueda de nuevas estrategias contra el cáncer. Entre ellas, los microARNs (miARNs) han ganado atención por su capacidad para interactuar con dianas genéticas en procesos moleculares y celulares de diversas patologías. Se ha documentado que la expresión alterada de múltiples miARNs está asociada con diferentes procesos de la patogénesis del cáncer gástrico. En particular, el Hsa-miR-198 ha emergido como un elemento crucial, dado que presenta una regulación negativa en tejidos de cáncer gástrico, lo que sugiere su potencial como agente terapéutico. En este estudio, se evaluó el uso potencial de un vector de expresión del Hsa-miR-198 encapsulado en nanopartículas de Lipofectamina 3000 para determinar su efecto terapéutico en diversos procesos celulares, tales como el crecimiento, migración e invasión celular en dos líneas de cáncer gástrico. Los resultados obtenidos indican que el Hsa-miR-198 actúa como un supresor tumoral, reduciendo las variables tumorigénicas, especialmente en la línea celular AGS. Este efecto podría atribuirse a la influencia de varias dianas moleculares que regulan estos procesos y que, al disminuir el miR-198, sufren mutaciones o se descontrolan, generando cambios proliferativos y tumorigénicos. Por otro lado, la línea celular KATO III mostró una mayor resistencia en las variables de migración e invasión, debido a su naturaleza agresiva y su capacidad para adherirse a tejidos y mantenerse en suspensión, lo que le confiere características altamente tumorigénicos. En conclusión, los resultados obtenidos sugieren que el Hsa-miR-198 posee un gran potencial como terapia contra el cáncer gástrico. No obstante, es imprescindible realizar investigaciones más profundas para identificar las dianas moleculares involucradas y optimizar su aplicación terapéutica.
Estructura genética de las poblaciones anidadoras de Chelonia mydas en la Isla San José, playa Colorada y playa Rajada del litoral Pacífico de Costa Rica, por medio del análisis del fragmento D Loop del ADN mitocondrial
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2025) Marín Ramírez, Daniela; Albertazzi Castro, Federico
Evaluación de la actividad larvicida de la actinoporina nigrelisina (Ng) proveniente de la anemona de mar Anthopleura nigrescens sobre larvas de la familia Culicidae, clase Insecta, como un posible uso de control biológico de vectores de enfermedades
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2024) González Hernández, Edwin David; Alvarado Mesén, Javier
Resumen. Las actinoporinas, como la Ng, se unen a la esfingomielina de la membrana celular y presentan actividad hemolítica sobre eritrocitos humanos, también propiedades antibacterianas y antifúngicas. Aunque no se ha investigado la interacción de actinoporinas con membranas de insectos, se presume su efectividad debido a los esfingolípidos presentes. Estudios en insectos, especialmente el género Aedes, vectores de enfermedades, son vitales para entender y controlar enfermedades transmitidas por picaduras. La producción de Ng conllevó clonación, expresión y purificación. Se utilizaron células de Escherichia coli transformadas con el vector Ng-pET-21a (+) y se evaluó la expresión proteica en E. coli mediante SDS-PAGE con muestras no reductoras, registrándose un peso molecular 20 kDa. La proteína recombinante se purificó por FPLC en un solo paso de intercambio catiónico. La evaluación de la pureza por medio de RP-HPLC indicó una pureza de un 92% y un tiempo de retención de 24.5 min. La concentración máxima usada de esta toxina (74 nM), mostró una alta hemólisis evidenciada por pérdida de turbidez, la cual se mantuvo hasta una concentración de 0.29 nM. Los huevos de A. aegypti se desarrollaron a larvas en estadio instar 1-2 y se expusieron a concentraciones de Ng desde 0.000375 μg/μL hasta 0.07 μg/μL. Además, las larvas se sometieron a StI con cantidades estándar de 0.001875 μg/μL a 0.02 μg/μL. La exposición a Ng hasta 0.07 μg/μL no mostró letalidad, mientras que StI presentó una CL50 de 0.0098 μg/μL, evidenciando un efecto letal a concentraciones menores con StI. Aunque los protocolos de obtención recombinante de Ng son eficientes y permiten obtener la proteína pura y activa, Ng no mostró letalidad en larvas de A. aegypti, mientras que StI sí lo fue. Este estudio sugiere investigar más sobre el mecanismo molecular de las actinoporinas para entender la divergencia en su acción larvicida.
Evaluación de la producción del copépodo Oithona sp (Oithonidae) en condiciones de laboratorio, como alimento potencial para larvicultura de especies con importancia comercial
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2024) Esquivel Murillo, Emmanuel; Chacón Guzmán, Jonathan
Fortalecimiento de las capacidades docentes para la atención de personas con discapacidad visual mediante estrategias de estimulación cognitiva para el abordaje de los contenidos de: conversión de unidades, el átomo y sus partículas subatómicas, tejidos y órganos vegetales, basadas en el Diseño Universal para el Aprendizaje
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2024) Vásquez Solís, Joselyn; Ugalde Arguedas, Katherine
Módulo de capacitación para el reconocimiento y monitoreo de la avifauna orientado a guardaparques del Área de Conservación Tempisque (ACT), Guanacaste, Costa Rica
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2025) Hernández Bacca, Abraham; Bermúdez Rojas, Tania
Potenciación de habilidades científicas mediante un kit de experimentos químicos basado en la metodología indagatoria con materiales y reactivos de fácil acceso
(2022) Amey Monge, María Fabiola; Lewis Vargas, María Laura; Zúñiga Meléndez, Adriana
Resumen. Esta investigación tuvo como fin potenciar las habilidades científicas de aprender a aprender y resolución de problemas mediante la implementación de un kit de experimentos químicos basado en la metodología indagatoria, con materiales y reactivos de fácil acceso, dirigido a estudiantes y docentes de décimo año en un Colegio Académico Diurno Público del Circuito 01 de la Dirección Regional de Heredia. La investigación se enmarcó en un paradigma naturalista con un enfoque mixto cualitativo dominante y un diseño de investigación fenomenológico y cuasiexperimental. Se realizó un análisis de contenido del Programa de Estudio de Química de décimo año, se observó la propuesta de aula de una persona docente y se recopilaron perspectivas tanto de especialistas (docentes de la Universidad Nacional y de la Dirección Regional de Heredia) como de estudiantes de décimo año, quienes se dividieron en un grupo experimental y un grupo control. Los principales hallazgos revelaron una escasa implementación de prácticas de laboratorio, predominando las clases magistrales y las actividades de lápiz y papel, lo cual podría limitar el desarrollo de habilidades científicas. Tras la implementación del kit experimentos químicos en el grupo experimental se identificó una notable mejora en las habilidades de aprender a aprender y resolución de problemas. La investigación concluye que los kits de experimentos químicos son una herramienta efectiva para el desarrollo de habilidades científicas y que no es necesario un lugar específico como un laboratorio ni materiales y reactivos especializados para dicho fin. Se recomienda a personas docentes de química continuar investigando sobre los kits de experimentos químicos de manera que puedan incluirlo en su planificación y mejorar el aprendizaje y las habilidades científicas.
Presencia y aspectos comportamentales del mapache (Procyon lotor) como insumo para la toma de decisiones sobre manejo y gestión de las áreas de uso público del Parque Nacional Manuel Antonio, Costa Rica
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2024) Segura Astúa, Daniela; Porras Murillo, Laura Patricia
Resumen. Los mapaches (Procyon lotor) se adaptan fácilmente a diversos entornos, lo que genera cambios en su comportamiento, muchas veces ocasionados por acciones antropogénicas. Las variaciones en la dinámica de estos animales pueden reflejar la presión ejercida sobre el ambiente. La presencia y los patrones de comportamiento del mapache en el Parque Nacional Manuel Antonio pueden indicar el estado de este sitio y mostrar si está vulnerable debido a la alta cantidad de visitantes turísticos. Esto podría llevar a la implementación de medidas correctivas. Este estudio tuvo como objetivo general evaluar la presencia y aspectos del comportamiento del mapache (Procyon lotor) utilizando datos generados con fototrampeo como insumo para recomendaciones de manejo dentro de zonas de uso público del Parque Nacional Manuel Antonio, Costa Rica. Se colocaron 21 cámaras trampa en zonas cercanas a los senderos públicos de este parque nacional. De los videos obtenidos se extrajeron datos de hora, fecha, sexo y cantidad de individuos. Se utilizó RStudio para realizar los análisis estadísticos. Para analizar la tasa fotográfica (conteos por esfuerzo de muestreo) se realizaron modelos lineales generalizados. Se ejecutó el periodo temporal de Kernel y análisis circular para obtener el patrón de actividad y para estimar el área de acción se aplicó el polígono mínimo convexo con ArcGis PRO. Se registró una ocupación total de mapaches en la zona de estudio, con un área de acción mínima promedio de 122.04 ha y mostraron un comportamiento mayormente nocturno. En comparación con 2017, cuando eran predominantemente diurnos, su actividad cambió a nocturna; acompañada de un aumento en su área de acción mínima. Los cambios se asociaron a las medidas implementadas durante y después de la pandemia, la gestión de alimentos y la visitación turística. Se recomienda reforzar las medidas ya existentes para prevenir impactos negativos en el parque nacional.

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