Trabajos Finales de Graduación

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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.
Inserción de fármacos de interés terapéutico en vesículas extracelulares derivadas de la línea celular de monocitos THP-1
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2024) Gómez Castro, Julián Alonso; Retana Moreira, Lissette
Resumen. Las vesículas extracelulares (VEs) son liposomas secretadas por células, encargadas de transportar biomoléculas para comunicación y señalización, principalmente. Investigaciones recientes buscan aprovechar las propiedades intrínsecas de éstas en transporte de compuestos o moléculas exógenas, como fármacos terapéuticos, para mejorar rendimientos, direccionalidad y absorción. Mediante esta investigación se buscó realizar el primer procedimiento de inserción y verificación de carga de anfotericina B en VEs de monocitos THP-1, aisladas por centrifugación diferencial y ultracentrifugación. Para ello, se emplearon tres metodologías de carga: difusión pasiva (PAS), tratamiento por saponina (SAP) y sonicación (SON). Las VEs se caracterizaron antes y después de cada procedimiento mediante electroforesis SDS-PAGE, espectroscopía UV-Vis, DLS y AFM. Como resultados, las vesículas cargadas presentaron bandas de proteínas con pesos moleculares de ~45 a 70 kDa, convoluciones de los espectros de absorbancia entre anfotericina B y VEs y eficiencias porcentuales de carga de 45 ± 0,1 (PAS), 40 ± 0,1 (SAP) y 39 ± 0,2 (SON). Además, presentaron aumentos en diámetros hidrodinámicos, (promedio de 301 ± 13 nm) para las tres metodologías; disminuciones de potenciales Z (mV) de: -4,1 ± 1,7 (PAS), -4,6 ± 1,6 (SAP) y -9,6 ± 2,7 (SON); y movilidad electroforética (μmcm/mV) de: -1,02 ± 0,19 (PAS), -0,31 ± 0,13 (SAP) y -0,75 ± 0,21 (SON); aumentos en rigidez (N/m): 72 ± 12 (SAP), 159 ± 31 (SON) y 50 ± 10 (PAS), y fuerza de adhesión (nN): 21 ± 3,1 (SAP), 134 ± 8,3 (SON) y 13,3 ± 1,5 (PAS). Por último, el ensayo preliminar de viabilidad corroboró que las líneas celulares expuestas a VEs cargadas no se vieron afectadas. Este trabajo, el primero de esta naturaleza del país, permite evidenciar que es posible realizar caracterización e inserción en VEs, con el fin de continuar evaluando la posibilidad de emplearlas como transportadores de fármacos en futuras investigaciones.
Diseño de estrategias didácticas para la enseñanza y el aprendizaje sobre aspectos ecológicos de los mamíferos del Refugio Nacional de Vida Silvestre Barra del Colorado (RNVS BC) en estudiantes de último nivel (11°) del Liceo Barra del Colorado, Limón Costa Rica.
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2024) Valverde Bermúdez, Judith; Piedra Castro, Lilliana
Resumen. La educación rural en ocasiones se puede ver afectada por diferentes factores como la dificultad de acceso al centro educativo, a herramientas tecnológicas o a implementos de laboratorio más refinados, por lo que es importante aprovechar los recursos presentes para llevar a cabo las clases de la manera óptima priorizando el aprendizaje del discente. Por ello en la presente investigación se diseñaron estrategias didácticas que fomentan la enseñanza y el aprendizaje sobre la ecología de mamíferos en estudiantes de 11° nivel del Liceo Barra del Colorado para su conservación en el Refugio Nacional de Vida Silvestre Barra del Colorado, Limón Costa Rica. Abstract. Rural education can sometimes be affected by different factors such as the difficulty of access to the educational center, technological tools or more refined laboratory implements, so it is important to take advantage of the present resources to carry out the classes in the optimal way prioritizing the student's learning. Therefore, in this research, didactic strategies were designed to promote teaching and learning about the ecology of mammals in 11th grade students of the Barra del Colorado High School for their conservation in the Barra del Colorado National Wildlife Refuge, Limón, Costa Rica.
Análisis de la integración del contexto, vivencias o cotidianidad estudiantil en la enseñanza y aprendizaje de la biología, mediante el abordaje de la temática ambiente, con participantes de las Olimpiadas Costarricenses de Ciencias Biológicas 2023
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2023) Coto Chinchilla, Valeria; Pereira Chaves, José Miguel
Resumen. Para esta investigación se analizó la integración del contexto, vivencias o cotidianidad en la enseñanza y aprendizaje de la biología con la temática de ambiente en los participantes de las Olimpiadas Costarricenses de Ciencias Biológicas, 2023, para la generación de lineamientos que favorezcan la compresión de los contenidos disciplinares en las personas estudiantes.
Competencia espermática y variaciones morfológicas del báculo: un análisis filogenético de la tribu Sciurini (Rodentia: Sciuridae)
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2024) Abarca Fallas, Ivette Valentina; Villalobos Brenes, Federico
In silico comparative genomics and proteomics to identify potential candidates to monitor coffee-fungi pathogenesis
(2024) Rojas Rojas, Kimberly; Vieto Cárdenas, Paz; Solano González, Stefany
Small mammals and their genetic diversity in Costa Rica in relation to altitudinal gradients
(Faculdade de Ciências da Universidade do Porto. Biodiversidade, Genética e Evolução, 2023) Gómez-Lépiz, Alexander; Pereira Martins Alves,, Paulo Célio
Resumo. Este foi o primeiro estudo realizado na Costa Rica que estima a presença e diversidade genética da comunidade de pequenos mamíferos terrestres num gradiente altitudinal. Ao nível taxonómico, apesar da existência de registos históricos de 92 espécies de pequenos mamíferos, apenas 46 estão actualmente confirmadas, considerando-se que fatores como a evolução nas técnicas de identificação e recursos limitados para a investigação contribuem para esta incerteza taxonómica. A Costa Rica é um hotspot para a biodiversidade e existem evidências que indicam que a Cordilheira de Talamanca serve provavelmente como uma barreira natural, apresentando 30% de endemismo regional. A região de Talamanca, bem como outras altas montanhas da Costa Rica, podem ter servido de refúgio para pequenos mamíferos durante a Idade do Gelo, revelando uma elevada diversidade de espécies, muitas vezes críptica. No entanto, a escassez de informação genética de referência limita a identificação das espécies e pode levar a uma subestimativa do nível de endemismo. Neste trabalho foi compilada uma base de dados aberta de 2.324 registos para analisar a distribuição altitudinal de 46 espécies de pequenos mamíferos na Costa Rica. Estes registos incluem dados inéditos de trabalho de campo, bem como dados existentes em base de dados de museus nacionais e do Global Biodiversity Information Facility (GBIF). Os resultados obtidos demonstram a ocorrência de uma distribuição de espécies não uniforme, com maior riqueza especifica em altitudes intermedias, mas observando-se um nível de endemismo pronunciado em áreas de elevada altitude. Dos vários fatores que foram considerados na análise de dados a biotemperatura revelou diferenças significativas entre altitudes extremas e intermedias, destacando-se uma maior diversidade de espécies nas altitude intermédias. Amostras recolhidas em regimes climáticos distintos revelaram também uma elevada diversidade genética. A distribuição das espécies foi analisada considerando o sistema Holdridge, que classifica as zonas de vida na Costa Rica com base na altitude, biotemperatura, precipitação e evapotranspiração. Zonas intermedias como Wet Forest, Lower Premontane e Wet Forest Premontane suportam o maior número de espécies de pequenos mamíferos. Zonas extremas como a Floresta Tropical Subalpina e a Floresta Tropical Seca são consideradas inóspitas. O estudo das zonas de vida sugere picos de diversidade em altitudes médias, mas também sugere uma alta diversidade em terras baixas, que se pode justificar pela existência de sobreamostragem e elevada acessibilidade, mas com alta influência de fatores como padrões de precipitação e elevação (aumentando e diminuindo a partir de altitudes médias). Nesse sentido, fica evidente que espécies com uma distribuição geográfica mais ampla dominam na categoria Pre-montanha, afetando a composição de espécies em altitudes mais altas e em terras baixas. Este padrão está de acordó com a teoria do “Efeito de Domínio Médio” e pode ser justificado pelos níveis intermedios de precipitação que estão associados à maior riqueza de espécies, enquanto a diminuição da precipitação impacta negativamente a riqueza e a abundância. Algumas espécies estão restritas a altitudes específicas, mostrando adaptação às condições locais e sugerindo que pequenos mamíferos terrestres são bons indicadores das alterações de habitat e desempenham importantes papéis ecológicos. Por isso, este estudo sugere que os pequenos mamíferos podem contribuir para acelerar a recuperação de áreas desmatadas e estabilizar a dinâmica natural das florestas. A Região do Valle del Silencio foi um caso de estudo sobre esta dinâmica natural, destacando as espécies dominantes como Reithrodontomys creper e Peromyscus nudipes. A coexistência dessas espécies pode ser devida a uma atividade humana mínima, mas o papel de outras espécies e suas contribuições para a comunidade devem ser melhor exploradas para se compreender a dinâmica do ecossistema. Mudanças nas condições ambientais podem afetar o equilíbrio e a estrutura da comunidade dos pequenos mamíferos. Outro fator chave que deve ser considerado é a existência de microhabitats no nível do solo, como nas florestas de carvalhos de montanha. Apesar de não existir informação suficiente sobre esses microhabitats, estes oferecem alimento, proteção e cobertura, são cruciais para a sobrevivênciae, sendo a sua preservação crucial para a conservação de pequenos mamíferos terrestres a longo prazo. A dinâmica da temperatura ao nível do solo influencia a utilização do microhabitat, por exemplo, com espécies sensíveis como as pertencentes ao genéro Peromyscus, que preferem microclimas adequados para mitigar as flutuações de temperatura nas terras altas. Investigar as interações entre espécies como Reithrodontomys spp., Peromyscus spp. e Scotinomys spp. em regiões de elevada altitude é essencial para compreender as suas funções ecológicas e para a sua conservação. A classificação taxonómica adequada, especialmente para Reithrodontomys spp., permitirá adequar estratégias de conservação de forma mais eficaz. Os métodos moleculares podem resolver a taxonomia de espécies crípticas, bem como fornecer informações sobre diversidade genética, estrutura populacional e parâmetros necessários para fomentar a conservação das espécies. A integração de abordagens moleculares aumenta a compreensão e facilita os esforços de conservação, especialmente de espécies crípticas. O presente estudo contribui para as áreas de taxonomia e genética da conservação de pequenos mamíferos na Costa Rica, através da determinação de linhagens mitocondriais divergentes e da diversidade genética dentro dos géneros, que sugerem a ocorrência de especiação críptica. O DNA barcoding usando o gene mitocondrial citrocromo b provou ser útil, mas mais estudos genéticos são necessários para confirmar e entender essa diversidade genética. Estudos anteriores na Costa Rica e na América Central também exploraram a diversidade genética em pequenos mamíferos, enfatizando a importância da continuidade da pesquisa na região. Este estudo revela potenciais formas crípticas dentro de várias espécies de pequenos mamíferos na Costa Rica. Os resultados obtidos sugerem que o género Philander pode apresentar uma segunda espécie ou subdivisão genética dentro da atual especie Philander melanurus, enquanto Heteromys sp. apresenta dois clados distintos. A análise filogenética de Peromyscus apresenta desafios na identificação das espécies, com classificações divergentes entre P. nudipes, P. nicaraguae e P. mexicanus. Por outro lado, as sequências de Melanomys caliginosus são mais próximas de M. chrysomelas do que M. caliginosus. A análise das espécies do genéro Reithrodontomys sugere uma eventual existência de novas formas genéticas importantes ou mesmo novas espécies. A integração de dados moleculares, morfológicos e ecológicos é crucial para entender esta diversidade e especiação críptica que foi detectada nestes géneros de pequenos mamíferos da Costa Rica. No entanto, esforços futuros são necessários para melhorar a classificação taxonómica e a eficiência das medidas de conservação. As políticas rígidas de uso da floresta em áreas protegidas criaram condições favoráveis em geral para pequenos mamíferos terrestres. Os pequenos mamiíeros podem ser muito sensíveis ao clima atual, com algunas espécies experimentando respostas negativas e outros mostrando respostas positivas que alteram o equilíbrio natural dos ecossistemas. Por este motivo, é fundamental implementar processos de investigação mais aprofundados neste grupo de mamíferos que justifiquem medidas de conservação destas espécies e do seu habitat.
Análisis del impacto de las estrategias didácticas que emplean los docentes de Química en la generación de conocimientos disciplinares en el proceso de enseñanza del tema configuración electrónica
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2022) Cervantes Altamirano, Adrián; López Rodríguez, Merilin; Piedra Marín, Gilberto
Esta investigación tuvo como propósito analizar el impacto que tienen las estrategias didácticas que emplean los docentes de Química en educación secundaria en la generación de conocimientos disciplinares en el proceso de enseñanza del tema configuración electrónica. La investigación se enmarca en un estudio de tipo incrustado concurrente de modelo dominante de enfoque mixto (CUAL-cuan) con predominancia cualitativa. La información fue recolectada en un periodo de dos meses aproximadamente entre septiembre y octubre del año 2021 por medio de un cuestionario y un grupo focal dirigido a cuatro docentes de Química y una encuesta dirigida a dieciséis estudiantes de décimo nivel de cuatro instituciones educativas públicas de Costa Rica. Los resultados evidenciaron que las estrategias didácticas de las que dispone el docente son principalmente aquellas de carácter teórico y que carecen de componentes dinámicos, por lo que el aprendizaje de este tema mediante el uso de estrategias didácticas solo impacta a pocos estudiantes. Además se encontró que los docentes de este estudio cuentan con poco conocimiento para emplear estrategias didácticas que involucren el uso de tecnologías y finalmente a pesar de que los educadores muestran buen dominio conceptual sobre las temáticas, esto no interfiere en la elección de estrategia didácticas, para ellos la elección se basa en sus propias afinidades, tiempo para abarcar el temario del curso lectivo y la realidad de su contexto educativo. Después de la realización de esta investigación se concluye que las estrategias didácticas que eligen los docentes para la mediación de este tema es influenciada por preferencias propias, contextos educativos y por situaciones derivadas de la pandemia por COVID-19. Dicha elección interviene en el interés, la motivación y participación de los estudiantes en clases del tema en estudio, quienes en su mayoría, comprenden el objetivo de implementar las estrategias didácticas para promover sus aprendizajes pero no siempre se ven impactados positivamente.
Fortalecimiento de las capacidades de la persona docente de ciencias del tercer ciclo de la educación costarricense, mediante experiencias educativas basadas en la gamificación como metodología activa de la neuroeducación
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2024) Pereira Torres, Carolina; Siles Vargas, Diego; Solís Zúñiga, Hazel; Ugalde Arguedas, Katherine
La presente investigación tuvo como objetivo desarrollar experiencias educativas para el fortalecimiento de las capacidades del docente de ciencias de III Ciclo, basadas en la gamificación como metodología activa de la neuroeducación.
Análisis del movimiento corporal como estrategia didáctica en la enseñanza y aprendizaje de la Física en décimo año de dos colegios de la Regional de Heredia
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2024) Varela Rodríguez, Bryan Antonio; Pereira Chaves, José
El propósito de esta investigación fue analizar del movimiento corporal como una estrategia didáctica en el desarrollo de las lecciones de física, potenciando las habilidades de un aprendizaje óptimo en la sociedad actual, se toma como base el abordaje de los temas de movimiento rectilíneo, leyes de newton, fuerzas y energía. Se realizó un diagnóstico mediante entrevistas y cuestionarios dirigidos a la persona docente y estudiantes de décimo año de la clase de física, también se recolectó información proveniente de un experto en el movimiento corporal y actividad física. Entre los resultados se obtuvo que el docente cuenta con un conocimiento de la importancia del movimiento corporal en la educación, sin embargo, en sus clases de física no utiliza este como una estrategia didáctica que facilite el proceso de aprendizaje; a pesar de esto la mayoría de los estudiantes consideran de su agrado las lecciones que implican algún tipo de estrategia didáctica que presente movimiento corporal. Con respecto al aporte de los expertos estos consideran la importancia de la incorporación del movimiento como actividad física no solamente en las lecciones de deportes o educación física, sino que se promuevan en las demás lecciones académicas. Se logra concluir que la intencionalidad pedagógica y evaluación para la enseñanza de la física en relación a las actividades de movimiento corporal, promoverían a un buen comportamiento y una participación más asertiva del estudiantado influenciado a una mejor interacción social, en busca de jóvenes más sanos, donde aumentan y benefician la atención y concentración de los y las adolescentes.
Implementación de una práctica experimental con instrumentación científica para el estudio de las radiaciones ionizantes y la divulgación de sus aplicaciones ambientales en la educación secundaria
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2023) Salazar Vaglio, Stephanie; Badilla Oviedo, Luis David
Esta investigación tuvo como objetivo analizar el aprendizaje adquirido sobre las radiaciones ionizantes y sus aplicaciones ambientales en la educación secundaria. Para ello, se implementó una experiencia de aprendizaje mediante talleres educativos, en los cuales se utilizó instrumentación científica de bajo costo y comercial para el desarrollo de una práctica experimental. En los talleres participó un grupo de 30 estudiantes del CHC, LRN y el CSF. Primeramente, se caracterizaron los parámetros experimentales de ambos instrumentos para ser utilizados con fines didácticos por medio de tablas de cotejo. Luego, se llevó a cabo la evaluación del aprendizaje adquirido de los estudiantes por medio de pruebas diagnósticas antes y después de los talleres educativos. Por último, se verificó la utilidad didáctica de la instrumentación científica a través de cuestionarios y entrevistas a docentes de Física. Los resultados muestran que el uso de instrumentación contribuye a la promoción de nuevos aprendizajes en el estudiantado que podrían ser útiles para el desarrollo de prácticas experimentales sobre las radiaciones ionizantes en la educación formal a nivel de secundaria, así como una estrategia didáctica para presentar temas de la Física Moderna de manera aplicada y vivencial ante la población estudiantil. Las principales conclusiones son la necesidad de actualizar las estrategias didácticas aplicadas en la educación secundaria, la importancia de incluir la temática ambiental en la enseñanza de la física y la necesidad que tienen los docentes por actualizar su currículum para enriquecer el proceso de enseñanza-aprendizaje. En resumen, se evidenció que la instrumentación científica y el componente ambiental en la enseñanza de la física podrían ser una vía para impulsar la innovación y las habilidades STEM en la educación costarricense.
Análisis de la resistencia a insecticidas piretroides asociada a una mutación en el gen del canal de sodio sensible a voltaje (vssc), en poblaciones de Stomoxys calcitrans L. (Diptera: Muscidae) en Costa Rica
(Universidad Nacional, Costa Rica, 2023) Estrada Gamboa, Joyce María; Castro Vásquez, Ruth
La mosca del establo (Stomoxys calcitrans L.) es una plaga de importancia agropecuaria a nivel mundial y Costa Rica no es la excepción. Durante años se han utilizado los insecticidas piretroides para su control, sin embargo, el mal uso de estos químicos ha promovido el desarrollo de resistencia en la mosca. La resistencia a los piretroides se ha relacionado principalmente con cambios genéticos, como mutaciones de resistencia tipo "knockdown". La resistencia representa un desafío significativo en el control de esta mosca, por lo tanto, en este estudio se planteó analizar el estado de la resistencia a insecticidas piretroides en poblaciones de la mosca Stomoxys calcitrans L. del país por medio del estudio del alelo de resistencia kdr-his el cual está asociado a la resistencia a insecticidas piretroides en esta mosca. Para lograr esto, se determinó la frecuencia del alelo mutado kdr-his y sus distintos genotipos, en poblaciones de la mosca recolectadas en ganaderías aledañas a zonas de cultivos agrícolas y con control químico de la plaga en las localidades de Alajuela (piña), Puntarenas (palma aceitera) y Limón (banano). Además, se analizaron individuos provenientes de una ganadería apartada de campos de cultivos agrícolas en la localidad de Heredia. Asimismo, se evaluó la susceptibilidad a insecticidas piretroides en poblaciones de la mosca de la localidad de Alajuela, mediante bioensayos in vitro evaluando permetrina y deltametrina. Los hallazgos revelaron que el alelo mutado kdr-his se encontró en todos los sitios investigados, con frecuencias entre 0.35 y 0.51. Este estudio representa el primer informe de la presencia de este alelo de resistencia en poblaciones de moscas de las localidades de Puntarenas, Limón y Heredia. El genotipo más observado fue el heterocigoto, lo cual puede tener implicaciones futuras en términos de resistencia a los insecticidas piretroides en las poblaciones de moscas en nuestro país. La detección de individuos susceptibles en la provincia de Limón y la presencia de la mutación en la población de Heredia sugieren la existencia de un flujo de individuos, lo cual tiene un impacto en el estatus de resistencia de las poblaciones. Además, se concluyó que las poblaciones de moscas analizadas en la localidad de Alajuela no mostraron resistencia al insecticida deltametrina. Sin embargo, se observó una resistencia moderada al insecticida permetrina en estas poblaciones. Es importante destacar que se encontraron individuos homocigotos para el alelo de resistencia entre las moscas que no lograron sobrevivir a la exposición a los insecticidas. Los resultados anteriores ofrecen una visión general del estado de resistencia a los piretroides en las poblaciones de mosca en nuestro país, lo cual proporciona información valiosa para mejorar el control de esta plaga.
Evaluación del desarrollo de estructuras infectivas y efecto de Beauveria spp. en el crecimiento de plántulas de tomate (Solanum lycopersicum) bajo condiciones de alta temperatura
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2023) Villalobos Alvarez, Estefani Mariel; Castro Vásquez, Ruth
Evaluación del potencial de cepas de hongos marinos aislados de sedimentos de manglar para la obtención de moléculas con actividad antimicrobiana
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2023) Sánchez-Vargas, Stephanny; Vega Corrales, Luis
Los hongos marinos son fuente prometedora de nuevos compuestos con potencial biotecnológico al desarrollarse en ambientes únicos y competitivos. Asimismo, la resistencia antimicrobiana es un importante desafío de salud pública y obtener nuevos compuestos es una alternativa para combatirlo, especialmente mediante organismos poco estudiados, como los hongos marinos de manglares de Costa Rica, ya que actualmente su diversidad y potencial biotecnológico permanece desconocida. El objetivo de la investigación fue evaluar mediante ensayos in vitro el potencial de cepas de hongos marinos aislados de sedimentos de manglar para la obtención de moléculas con actividad antimicrobiana. Se aislaron hongos marinos de sedimentos del manglar de Puntarenas, Costa Rica, se caracterizaron morfológicamente y se evaluó su actividad antibacteriana contra patógenos del grupo ESKAPE mediante estimulación con bajas concentraciones de NaCl y en co-cultivo bacteriano. Las 3 cepas con mejores rendimientos se identificaron y se fermentaron en co-cultivo con Staphylococcus aureus y Enterobacter hormaechei. La actividad antimicrobiana de los extractos crudos y los fraccionamientos por RP-HPLC de los cultivos líquidos se evaluó con bacterias ESKAPE y 3 hongos de importancia médica. Además, se generó un análisis bioinformático de genómica comparativa para valorar su potencial metabólico. Se aislaron 21 cepas de hongos marinos con alta diversidad morfológica. La ausencia de NaCl y el co-cultivo estimularon la actividad antibacteriana en 5 aislamientos. Los 3 hongos con mayor actividad se identificaron dentro de los géneros: Penicillium, Aspergillus y Paraconiothyrium, y se detectó actividad antimicrobiana en estimulación por co-cultivo, especialmente en Aspergillus y Penicillium contra Candida albicans. El análisis bioinformático permitió identificar relaciones entre los clusters de genes codificantes a moléculas antimicrobianas. Este estudio representa el primer reporte sobre hongos marinos con actividad antimicrobiana aislados de ecosistemas de manglar en Costa Rica y resalta la importancia de la bioprospección de microorganismos con potencial biotecnológico en ambientes marinos costeros.
Diseño de un módulo virtual de aprendizaje autónomo que potencie la Competencia Digital Docente para la mediación pedagógico-tecnológica de la enseñanza de las Ciencias Naturales en la educación media de Costa Rica en 2021-2022
(Universidad Nacional, Costa Rica, 2023) Arias Chavarría, Diana Victoria; González Arguedas, Gerson David; Kwan Sánchez, Wing Yee; Jiménez Sánchez, Susana
Para el desarrollo de esta investigación, se partió de un paradigma interpretativo, un enfoque mixto y un diseño de investigación acción para las cuatro grandes categorías de trabajo: 1) identificar las necesidades de formación con respecto a la CDD para la mediación pedagógico tecnológica, aplicando un cuestionario orientado a personas docentes de enseñanza de las Ciencias Naturales de diferentes instituciones de educación media y modalidades educativas del país; también, 2) caracterizar lecciones aprendidas de personas expertas para el diseño instruccional obtenidas mediantes entrevistas. A partir de esto, 3) se planificó e implementó el módulo virtual de aprendizaje autónomo; y, finalmente, 4) se empleó una discusión en grupo focal con las personas que participaron en dicha capacitación a fin de validar los elementos que lograron potenciar su CDD.
Análisis de los perfiles de sensibilidad a los antibióticos en aislamientos de Escherichia coli, obtenidas a partir de cloacas de cocodrilo americano (Crocodylus acutus) de animales capturados en estanques de producción de tilapia en Cañas, Guanacaste, Costa Rica
(Universidad Nacional, Costa Rica, 2024) Arias Pérez, Verónica; Sandoval Hernández, Iván
El objetivo de la investigación es analizar los perfiles de sensibilidad a los antibióticos en aislamientos de Escherichia coli obtenidos de la cloaca del cocodrilo americano, para identificar el grado de resistencia a los antibióticos utilizados en el tratamiento de bacterias gramnegativas y acuicultura. El estudio se realizó en la empresa AquaCorporación en Cañas, Guanacaste, Costa Rica. Se tomaron muestras de cocodrilos capturados en los estanques de tilapia. Posteriormente se realizó un hisopado de la cloaca de cada animal y se transportaron al laboratorio. Los hisopados se inocularon en dos medios de agar selectivos, se incubaron a 35º C. Luego se realizó un perfil de sensibilidad de antibióticos con el equipo Vitek 2 a los aislamientos. Los de uso veterinario fueron evaluados por la técnica de difusión de disco Kirby Bauer y la concentración mínima inhibitoria (MIC). Los resultados obtenidos fueron alta prevalencia de tetraciclina (75%), con una MIC 50 de 32 µg/ml y una MIC 90 de 128 µg/ml. Las correlaciones entre las variables de los animales y la presencia de la resistencia fueron de un 68% entre los sexos de los animales y presencia de ampicilina, 72% entre el lugar de procedencia con el ácido nalidíxico y un 92 % de correlación entre el tamaño del animal y la presencia de tetraciclina. Se concluye que la información obtenida en esta investigación es relevante, debido a que se detectó la presencia de resistencia en animales silvestres asociados a un sistema de producción y a futuro puede convertirse en un riesgo para la salud pública y el ambiente. Además, es importante evaluar en el futuro el papel de la dispersión de los mecanismos de resistencia detectados y los posibles cambios que pueden ocurrir en la estructura natural de los ecosistemas acuáticos.
Caracterización de bacterias endófitas cultivables aisladas de Rhizophora mangle y su potencial como promotores del crecimiento en Oryza sativa
(Universidad Nacional, Costa Rica, 2023) Miranda Chacón, Laura; Vega Corrales, Luis
Se caracterizó el potencial biotecnológico de bacterias endófitas cultivables aisladas de hojas y de raíces aéreas de Rhizophora mangle del Manglar de Puntarenas, Costa Rica, y su efecto como promotores de crecimiento vegetal en Oryza sativa. Se determinó la actividad enzimática: amilolítica, proteolítica y lipolítica, la actividad antimicrobiana contra bacterias y hongos patógenos y la promoción del crecimiento vegetal in vitro: fijación de nitrógeno, solubilización de fosfato y producción de ácido indol-3-acético (AIA). Además, se evaluó el efecto de dos aislamientos en el crecimiento del tallo y de la raíz en plántulas de O. sativa. Se aislaron 15 cepas de bacterias endófitas de R. mangle: 3 de hojas y 12 de raíces aéreas. Trece cepas presentaron actividad en al menos una de las enzimas evaluadas, 3 cepas inhibieron el crecimiento de Trichophyton mentagrophytes (ATCC® 9533TM) y otras 3 cepas inhibieron el crecimiento de Candida albicans (ATCC® 90028TM). Catorce cepas fijaron nitrógeno, 3 solubilizaron fosfato y 3 produjeron AIA moderada o fuerte. Los aislamientos seleccionados, identificados como Staphylococcus warneri y Pantoea dispersa, no generaron diferencias significativas respecto al control en los parámetros de crecimiento medidos en O. sativa. Este estudio representa el primer reporte de bacterias endófitas cultivables aisladas de R. mangle en Costa Rica. Se demuestra el potencial biotecnológico de las bacterias endófitas aisladas de ecosistemas de manglar y se recomienda promover la bioprospección de microorganismos de ambientes marinos con potencial biotecnológico para la I+D+i (investigación, desarrollo e innovación) y el Desarrollo Sostenible de las zonas marino costeras del país.
Desarrollo de un sistema para producción masiva del hongo entomopatógeno Lecanicillium lecanii y su potencial uso como agente de control de áfidos en el cultivo de caña de azúcar (Melanaphis sacchari)
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2023) Oviedo Bolaños, Argerie Melissa; Rodríguez Rodríguez, Abad
Obtención de multiproductos con valor agregado mediante procesos biotecnológicos y químicos a partir de pulpa de café (Coffea arabica L.) deshidratada
(Universidad Nacional, Costa Rica, 2024) Elizondo Masís, Ana Victoria; Mora Villalobos, Aníbal
Composición, condición estructural y socioambiental actual del manglar Nandamojo, Santa Cruz, Guanacaste, para la generación de recomendaciones de manejo
(Universidad Nacional, Costa Rica, 2023) Piedra-Calvo, Silvia Lucía; Guzmán Sánchez, Yixlen
Los manglares del Pacífico Norte de Costa Rica han sido poco estudiados, necesitándose más investigación sobre su estado actual. En el marco de la implementación del Protocolo PRONAMEC de Manglares, se evaluó la condición estructural y composición actual del manglar Nandamojo, así como las condicionantes socioambientales de las comunidades asociadas al manglar, mediante consulta directa para la generación de recomendaciones de manejo. Se delimitaron ocho parcelas de 100 m2, obteniendo datos estructurales de altura y DAP, para el cálculo de indicadores básicos: densidad, área basal total, índice de complejidad e índice de valor de importancia. Se obtuvieron y analizaron en laboratorio muestras de suelo y agua. Se identificaron cuatro especies, registrándose por primera vez Pelliciera rhizophorae en Nandamojo. Rhizophora racemosa fue la especie dominante, con mayor IVI, altura media (14.99±496 m), densidad (93.8 ind/0.1 ha) y ABT (2.8 m2/0.1 ha), seguida por P. rhizophorae, Avicennia bicolor y Avicennia germinans. El I.C. fue 36.2. La arena fue la granulometría mayoritaria en casi todas las parcelas. Se registraron salinidades entre 0.41 – 55.78 PSU, 0.00 % de oxígeno disuelto, concentraciones de nitrato de 0.00 μmol/l; los demás nutrientes variaron entre parcelas dentro del rango normal de concentración. Solo en cinco parcelas se registró pH casi neutro. Se detectaron actividades agropecuarias y turísticas alrededor del manglar, y gran organización local en la protección del medio ambiente. Se sugiere que los condicionantes ambientales locales han favorecido la dominancia y el desarrollo estructural de R. racemosa y P. rhizophorae, por encima de las especies de Avicennia. También, que el sedimento es producto de la influencia fluvial y marina sobre el manglar; además, el gradiente de salinidad es característico de la región Pacífico Norte. Se resalta que el estado del manglar Nandamojo ha sido ampliamente beneficiado por la labor de protección local que ha involucrado población extranjera.

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