Volumen 03 | Número 01

Modulector: una plataforma como servicio para el acceso a bases de datos de micro ARNs

2022-02-25T20:04:19Z

Articulo Modulector: a platform-as-a-service for access to microRNA databases Innovación y Desarrollo Tecnológico y Social; vol. 3, no. 1 El notable crecimiento del volumen de datos genómicos y la enorme variedad de bases de datos que los almacenan, hacen indispensable disponer de mecanismos eficientes y eficaces de integración. En la actualidad se encuentran disponibles varias herramientas que ofrecen APIs (Interfaz de programación de aplicaciones) que permiten acceder a dicha información, que pueden ser utilizados tanto a través de lenguajes de programación como de navegadores a partir de servicios web. Sin embargo, en dominios específicos de la bioinformática como el caso de los micro ARN -pequeñas moléculas de ARN de gran interés por su capacidad de regular la actividad de otros genes- la mayoría de las soluciones recurren en problemas que dificultan su uso, incluyendo la falta de procesos que simplifiquen la actualización de sus bases de datos a medida que se publica nueva información, tiempos de respuesta inadecuados, dificultad para garantizar la escalabilidad, falta de consistencia en el formato de intercambio de datos, funcionalidad extremadamente limitada, errores por falta de mantenimiento, entre otros problemas frecuentes. En el presente trabajo se presenta Modulector, una solución que integra información de bases de datos genómicas, con bases de datos de micro ARNs (microARNs), para simplificar el acceso a las distintas dimensiones de información de los microARNs de interés (secuencias, fármacos y patologías asociadas, genes regulados, publicaciones científicas), poniendo especial énfasis en resolver las problemáticas técnicas comunes descritas anteriormente. Modulector brinda acceso a través de una API REST (API para la transferencia de estado representacional), garantiza tiempos de respuesta adecuados y escalabilidad, tiene capacidad de ordenamiento, filtro, búsqueda y paginado de resultados. La solución utiliza contenedores, simplificando el despliegue en cualquier servidor, lo que la hace adaptable para la mayoría de los casos de uso donde se quiere utilizar Modulector de manera privada. Toda la información retornada por Modulector se encuentra normalizada en formato JSON, haciéndola eficiente para su manipulación mediante cualquier herramienta de desarrollo. El código fuente de Modulector está disponible en https://github.com/omics-datascience/modulector.; The remarkable growth in the volume of genomic data and the enormous variety of databases that store them make it essential to have efficient and effective integration mechanisms. Several tools are currently available that offer APIs (Application Programming Interfaces) that allow access to this information, which can be used both through programming languages and browsers from web services. However, in specific domains of bioinformatics such as the case of MicroRNAs -small RNA molecules of great interest due to their ability to regulate the activity of other genes- most of the solutions fall back on problems that make them difficult to use, including the lack of processes that simplify the updating of their databases as new information is published, inadequate response times, difficulty to guarantee scalability, lack of consistency in the data exchange format, extremely limited functionality, errors due to lack of maintenance, among other frequent problems. This paper presents Modulector, a solution that integrates information from genomic databases with microARN (miRNA) databases to simplify access to the different dimensions of microRNA information of interest (sequences, drugs and associated pathologies, regulated genes, scientific publications), with special emphasis on solving the common technical problems described above. Modulector provides access through a REST API (API Representational State Transfer), guarantees adequate response times and scalability, has sorting, filtering, searching, and pagination capabilities. The solution uses containers, simplifying deployment on any server, which makes it adaptable for most use cases where Modulector is to be used privately. All information returned by Modulector is normalized in JSON format, making it efficient for manipulation by any development tool. Modulector source code is available at https://github.com/omics-datascience/modulector.

IARespira: experiencias en el diseño y desarrollo de un ventilador mecánico no invasivo para COVID-19

2022-02-24T20:02:59Z

Articulo IARespira design and development experiences of a Non-Invasive Mechanical Ventilator for COVID-19 Innovación y Desarrollo Tecnológico y Social; vol. 3, no. 1 La irrupción de la pandemia de COVID-19 en febrero de 2020 y la velocidad de propagación entre la población a nivel mundial de la enfermedad, provocó una demanda inusitada de ventiladores mecánicos, producto de los efectos reactivos al virus en el sistema respiratorio de las personas. El acelerado incremento de pacientes infectados graves, sobre exigió a los servicios de atención médica causando un colapso general del sistema de salud. El área de Transferencia de Tecnología del Instituto Argentino de Radioastronomía (IAR) reaccionó al problema iniciando el diseño y desarrollo de un ventilador mecánico no invasivo (VMNI) de bajo costo, denominado IARespira, para la asistencia a pacientes de gravedad moderada, durante el brote de COVID-19. El VMNI trabaja con un control de presión con tres modos de ventilación posibles: CPAP (presión positiva continua en las vías respiratorias), BiPAP (presión positiva de dos niveles) y Asistida/Controlada. Además, el proyecto propone una solución a la dificultad de acceso a insumos críticos con elementos disponibles principalmente en el mercado local. El diseño se orientó para una rápida fabricación y pronta disponibilidad en los centros de salud de la Argentina.; The surge of COVID-19 in February 2020 and its spread among the population worldwide, caused an unusual demand of mechanical ventilators due to the effects of the disease on the respiratory system of the patients. The rapid growth of acute cases stressed care units and menaced to produce the general collapse of health systems. In response to such a situation, the Technology Transfer area of the Argentine Institute of Radio Astronomy (IAR), initiated the design and development of a non-invasive mechanical ventilator (NIMV or NIV), so-called IARespira, for the treatment of moderate COVID-19 patients during the outbreak. The NIV works as a pressure control device with three ventilation modes: CPAP, BiPAP and Assisted/Controlled. The device was designed taking into account the availability restrictions to critical resources, mainly in the local market. Its design was oriented towards a rapid manufacture and distribution to the several health centers across Argentina.

Diabetes Link: innovación tecnológica al servicio de la salud

2022-02-24T20:03:02Z

Articulo Diabetes Link: technological innovation at the service of health Innovación y Desarrollo Tecnológico y Social; vol. 3, no. 1 La Diabetes Mellitus (DM) es una enfermedad crónica caracterizada por niveles elevados de glucemia que se manifiesta cuando el páncreas endocrino es incapaz de producir la cantidad de insulina suficiente que requieren sus tejidos. Actualmente, la DM afecta al 8.5% de la población mundial y en Argentina alcanza al 12.7% de la población adulta. Aunque no se dispone de una curación, su control adecuado previene el desarrollo de complicaciones que disminuyen la calidad de vida del paciente y aumentan el costo de su tratamiento. Dicho control implica la participación activa del paciente en el control y tratamiento de su enfermedad. Además, dependiendo del paciente y de la gravedad de su enfermedad, resulta necesario medir regularmente distintos parámetros clínico-metabólicos como el peso corporal, la glucemia, la presión arterial, la cantidad de carbohidratos ingeridos y la actividad física realizada; los cuales tienen incidencia en alcanzar metas de tratamiento. Diabetes Link es una plataforma integral y gratuita para el control y seguimiento de personas con DM, compuesta por la combinación de una aplicación móvil junto a un portal web. La plataforma permite registrar diversos parámetros relevantes para el tratamiento y, en base a ellos, calcular diferentes gráficos estadísticos. Además, permite conectar con otros usuarios de la aplicación (supervisores) para que puedan monitorizar el control. Para evaluar la factibilidad y potencialidad de la propuesta se entrevistaron a médicos, educadores e investigadores del área de diabetes. Esta fase de desarrollo fue complementada con un estudio del estado del conocimiento en aplicaciones móviles orientadas a diabetes. A partir del mismo se diseñó y desarrolló una aplicación móvil multiplataforma (disponible en el PlayStore de Google y en el iOS Store de Apple) en combinación con un portal web (disponible en diabeteslink.info.unlp.edu.ar).; Diabetes Mellitus (DM) is a chronic disease characterized by an increase in blood glucose (sugar) above normal levels and it appears when the endocrine pancreas is not able to produce the corresponding regulatory hormone (insulin). Nowadays, DM affects 8.5% of the world’s population and the situation gets worst in Argentina since 12.7% of its adult people is affected. Even though no cure for it has been found, an adequate control prevents the development of complications that harm the patients’ quality of life and increase the treatment costs. This control requires an active participation of the patient in the monitoring and treatment of the illness. In addition, depending on patient and disease severity, multiple clinical and metabolic parameters should be monitored, such as body weight, blood glucose, blood pressure, the amount of ingested carbohydrates, and physical activity performed. All these parameters have an impact in achieving treatment goals. Diabetes Link is a comprehensive platform for control and monitoring people with DM; it combines a mobile application and a web portal. Diabetes Link allows recording various parameters relevant for the treatment and calculating multiple statistical charts. In addition, it allows connecting with other users (supervisors) so they can monitor the controls. To determine the feasibility and potential of the proposal, physicians, educators and clinical researchers were interviewed. This development phase was complemented with a state-of-the-art study of mobile applications oriented to diabetes. After this stage, a mobile application was designed and developed (available at both Google PlayStore and Apple iOS Store) combined with a web portal (available at diabeteslink.info.unlp.edu.ar).

Obtención de la primera variedad argentina de mostaza india: SANTA CATALINA UNLP, para su utilización como biofumigante

2022-02-24T20:03:06Z

Articulo Obtaining the first Argentine variety of indian mustard: SANTA CATALINA UNLP, for use as biofumigant Innovación y Desarrollo Tecnológico y Social; vol. 3, no. 1 En las últimas décadas, la mayor concientización de la sociedad sobre los efectos nocivos de los agroquímicos sobre la salud y el medio ambiente, ha generado cambios en algunos establecimientos hortícolas y florícolas del cinturón verde de Buenos Aires, que han incorporado otras estrategias de control de plagas, amigables con el medio ambiente, con la consecuente reducción en el uso de plaguicidas sintéticos. En este contexto, la biofumigación con mostaza india (Brassica juncea L. Czerniak) se presenta como una estrategia biológica eficaz para el control de plagas de suelo, que podría formar parte de un programa de manejo agroecológico de plagas. En nuestro país, hay registros de prácticas de biofumigación con recursos locales (principalmente, restos de cosecha de especies hortícolas brasicáceas), pero no existían desarrollos de cultivares con propósitos biofumigantes. Por este motivo, se realizó un proceso de selección masal y se obtuvo la variedad biofumigante SANTA CATALINA UNLP, que es el primer cultivar de mostaza india inscripto en el Registro Nacional de Cultivares del INASE. La variedad de mostaza india SANTA CATALINA UNLP fue desarrollada para su utilización como biofumigante de suelos y sustratos en producciones hortícolas y florícolas. Dado que el proceso de selección se realizó en la localidad de Llavallol, conurbano bonaerense, este cultivar se adapta a las condiciones medioambientales del cinturón verde de Buenos Aires. Numerosas investigaciones realizadas durante el período de selección del cultivar, han demostrado que la biofumigación con esta variedad es eficaz para suprimir algunas especies de hongos fitopatógenos, reducir poblaciones de nematodos fitófagos y para inhibir la emergencia y el crecimiento de algunas malezas. También se demostró que la biofumigación con mostaza india no afecta al hongo antagonista Trichoderma spp. ni a los nematodos de vida libre del suelo (benéficos). La variedad SANTA CATALINA UNLP fue desarrollada en el Instituto Fitotécnico de Santa Catalina, dependencia de la Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales de la Universidad Nacional de La Plata. Desde el año 2009 hasta el 2016 se realizó selección masal sobre una población mixta proveniente de un lote de semillas de mostaza india que ingresó al país procedente de la India, para ser comercializado como condimento. Se seleccionaron las plantas con mayor biomasa aérea y con menor incidencia y severidad de podredumbre negra o mancha en V (Xanthomonas campestris pv. campestris). Paralelamente se realizaron ensayos para evaluar su capacidad como biofumigante para el biocontrol de plagas agrícolas. En junio de 2017 fue multiplicada, verificándose la estabilidad de la variedad. En varios ensayos se observó que la biofumigación con mostaza india tuvo efecto supresor sobre el crecimiento de Fusarium graminearum cultivado in vitro. En otro trabajo se concluyó que la biofumigación redujo significativamente la cantidad de esclerocios de Sclerotium rolfsii. Los resultados obtenidos en varios ensayos mostraron que la técnica de biocontrol con el hongo antagonista Trichoderma spp. puede ser considerada compatible con la biofumigación con B. juncea. Además, el crecimiento del hongo benéfico Trichoderma spp. no fue afectado por la biofumigación con B. juncea. En otro ensayo se observó que la biofumigación con dosis bajas de B. juncea no inhibió el crecimiento in vitro de colonias de Azospirillum brasilense, bacteria rizosférica promotora del crecimiento vegetal. Con respecto al efecto de la biofumigación sobre las malezas, se observó reducción del crecimiento de varias especies de malezas: Anoda cristata (malva cimarrona), Picris echiodes, Portulaca oleracea (verdolaga), Digitaria sanguinalis (pasto de cuaresma) y Taraxacum officinalis (diente de león). También se determinó que la biofumigación con SANTA CATALINA UNLP incrementó la densidad de nematodos de vida libre y redujo la densidad de nematodos parásitos de plantas.; In recent decades, the greater awareness of society about the harmful effects of agrochemicals on health and the environment, has generated changes in some horticultural and flower farms in the green belt of Buenos Aires, which have incorporated other strategies to control pests, friendly with the environment, and reduced the use of synthetic pesticides. In this context, biofumigation with indian mustard (Brassica juncea L. Czerniak) is presented as an effective biological strategy for the control of soil pests, which could be part of an agroecological pest management program. In our country there are use experiences of biofumigation practices with local resources (mainly, harvest residues of horticultural Brassicaceae species) but there were no cultivar developments for biofumigant purposes. For this reason, a mass selection process was carried out and the biofumigant variety SANTA CATALINA UNLP was obtained, which is the first cultivar of indian mustard registered in the national registry of cultivars (Registro Nacional de Cultivares, INASE). The SANTA CATALINA UNLP indian mustard variety was developed for use as a biofumigant for soils and substrates in horticultural and floricultural productions. Given that the selection process was carried out in Llavallol town (Buenos Aires Province), this cultivar is adapted to the environmental conditions of the green belt of Buenos Aires. Numerous investigations carried out during the cultivar selection period have demonstrated the efficacy of biofumigation with this variety to suppress some species of phytopathogenic fungi, to reduce populations of phytophagous nematodes and to inhibit the emergence and growth of some weeds. Biofumigation with indian mustard was also shown not to affect the antagonistic fungus Trichoderma spp. nor to the free-living soil nematodes (beneficial). The SANTA CATALINA UNLP variety was developed at the Instituto Fitotécnico de Santa Catalina, a facility at Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales, Universidad Nacional de La Plata. From 2009 to 2016, mass selection was made on a mixed population from a batch of indian mustard seeds that entered the country from India, to be marketed as a condiment. The plants with the highest aerial biomass and with the lowest incidence and severity of black rot or V-spot (Xanthomonas campestris pv. campestris) were selected. At the same time, tests were carried out to evaluate its capacity as a biofumigant for the biocontrol of agricultural pests. In June 2017 it was multiplied, verifying the stability of the variety. In several tests it was observed that biofumigation with indian mustard had a suppressing effect on the growth in vitro of Fusarium graminearum. In another work, it was concluded that biofumigation significantly reduced the amount of sclerotia of Sclerotium rolfsii. The results obtained in several trials showed that the biocontrol technique with the Trichoderma spp. antagonist fungus can be considered compatible with B. juncea biofumigation. Thus, the growth of the Trichoderma spp. beneficial fungus it was not affected by biofumigation with B. juncea. In another trial, it was observed that biofumigation with low doses of B. juncea did not inhibit the in vitro growth of colonies of Azospirillum brasilense, a plant growth-promoting rhizobacteria. Regarding the effect of biofumigation on weeds, a reduction in the growth of several weed species was observed: Anoda cristata, Picris echiodes, Portulaca oleracea, Digitaria sanguinalis and Taraxacum officinalis. It was also determined that biofumigation with SANTA CATALINA UNLP increased the density of free-living nematodes and reduced the density of plant parasitic nematodes.