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Tesis (Maestría en Dirección de Negocios) -- Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Económicas; Argentina, 2017.

The main objective of this thesis consists in the theoretical development and implementation of a set of computational tools allowing to obtain improved numerical solutions for elliptic partial differential equations without incrementing considerably the computational cost. The development is based on codes which validate the technique of Composite Mesh with the objective of generalize it through an algebraic version called Algebraic Composite Mesh. Below are listed the main contributions of this thesis: The computational analysis of the Composite Mesh technique for elliptic problems and its the generalization for unstructured meshes and three dimensional domains. The study of the applicability of the technique to problems in complex domains, steady problems of diffusion-advection-reaction type, problems with variable coefficients and other applications. A proposal for the integration of the Multigrid method with the Composite Mesh strategy with the objective to obtain a new technique. The presentation of a new technique called Algebraic Composite Mesh.

En este trabajo se estudian, desde un punto de vista teórico, distintas técnicas ópticas que permiten observar in vivo procesos que ocurren en células y embriones. Todas ellas involucran la obtención de registros o imágenes de fluorescencia. Uno de los objetivos del trabajo es determinar cómo analizar los datos experimentales para extraer información cuantitativa sobre parámetros biofísicos relevantes para los fenómenos observados. En particular, se analiza cómo hacerlo cuando las moléculas observadas difunden e interactúan (reaccionan) con otras especies. En los distintos casos analizados las fluctuaciones de los registros o imágenes cumplen un rol fundamental ya que se usan para extraer información. En base al conocimiento construido a partir del estudio de las fluctuaciones en experimentos de fluorescencia, en el presente trabajo se avanza también sobre otro aspecto relevante para los procesos de señalización biológica como es el tiempo que le lleva a un mecanismo celular endógeno “sensar” la concentración de un ligando con un dado nivel de error. En la primera parte de la Tesis se hace foco en el estudio de la técnica conocida como Espectroscopía por Correlación de Fluorescencia (FCS, por su nombre en inglés). En los experimentos de FCS se obtienen registros de fluorescencia en un pequeño volumen a partir de los cuales se calcula la función de autocorrelación (ACF) de las fluctuaciones de la fluorescencia. Ajustando la ACF es posible extraer los tiempos de correlación que la caracterizan y los pesos con que entran dichos tiempos. Usando un modelo dinámico de los procesos que subyacen a las observaciones es posible pasar de los parámetros de ajuste a parámetros biofísicos. En particular, a partir de los tiempos de correlación pueden estimarse las tasas de transporte de las moléculas marcadas y, a partir de los pesos, puede obtenerse información sobre la concentración de las moléculas observadas. En el Capítulo 2 se estudia de qué modo, para un sistema de moléculas marcadas que reaccionan y difunden, los tiempos de correlación dependen de los parámetros del sistema y de los del experimento. Se muestra, en particular, cómo variando el volumen de observación los tiempos característicos pasan de estar determinados exclusivamente por los coeficientes de difusión libre de las especies involucradas a depender de coeficientes efectivos que son función de las tasas de reacción. En el Capítulo 3 se estudia la variación de la ACF dependiendo de si las moléculas marcadas interactúan con sitios móviles o inmóviles. Se observa que en el caso de sitios inmóviles hay un tiempo de correlación cuyo peso se anula lo que tiene implicancias directas sobre la estimación de concentraciones a partir de los experimentos. En este Capítulo se estudia también con qué precisión es posible estimar concentraciones dependiendo de la longitud de los registros analizados. En el Capítulo 4 se estudia la precisión de los mecanismos de “lectura” endógenos que involucran la ligadura de moléculas “efectoras” a sitios en la célula y la posterior generación de una respuesta que depende de la concentración “leída”. Se presentan, en particular, expresiones que permiten estimar el error en la concentración sensada como función del tiempo de observación y los tiempos característicos del sistema. Uno de los mayores aportes de esta parte del trabajo radica en que, a diferencia de estudios anteriores, las expresiones describen el decaimiento del error para todo el rango de tiempos de observación, no sólo en el límite asintótico. Por otro lado, incorpora una correción que tiene en cuenta la no linealidad del sistema que es relevante para tiempos tempranos cuando se estudia el comportamiento de sitios de ligadura únicos. En el trabajo se muestra cómo esta corrección “no lineal” permite interpretar la reducción en las fluctuaciones observada en experimentos realizados en embriones de la mosca Drosophila melanogaster cuando se comparan las asociadas a la producción instantánea de mRNA con las de la proteína correspondiente acumulada a lo largo del tiempo. A partir de la descripción de las fluctuaciones tempranas se presenta también en este Capítulo una estimación de la distribución de tiempos de espera entre eventos de ligadura consecutivos. La distribución obtenida permite interpretar observaciones experimentales de la actividad de enzimas a nivel de molécula única sin recurrir a modelos que suponen que la molécula fluctúa entre un sinnúmero de estados conformacionales distintos. La observación de fenómenos in vivo mediante microscopía de fluorescencia es en gran parte factible debido a que pueden manipularse los organismos en estudio para que expresen algunas proteínas de interés con una cola fluorescente. Esto permite, por ejemplo, estudiar las propiedades espacio-temporales de gradientes de proteínas involucrados en morfogénesis. Un caso analizado con gran detalle es el del desarrollo embrionaria temprano de la mosca de la fruta, Drosophila melanogaster, en particular, el del gradiente de la proteína Bicoid (Bcd) a lo largo del eje antero-posterior. En muchos trabajos se interpretan las observaciones experimentales en el marco de un modelo (SDD) en el que el Bcd es sintetizado en un extremo del embrión desde donde difunde a lo largo de éste a la vez que se degrada. El modelo SDD no logra explicar cuantitativamente las características observadas del gradiente. En el Capítulo 5 se analiza de qué modo varía la información que puede extraerse de las imágenes al tener en cuenta que Bcd no sólo difunde sino que también se liga a sitios internos y que la fluorescencia observada no distingue entre Bcd libre y Bcd ligado. Se introduce para tal fin una extensión del modelo SDD al que llamamos SDID ya que incluye la interacción con sitios de ligadura con el que se estudia tanto la dinámica espacio-temporal de la concentración de Bcd como su habilidad para actuar como factor de transcripción. El modelo logra reproducir las observaciones experimentales con parámetros biofísicos razonables y abre la puerta a una reinterpretación de la relación existente entre Bcd y la proteína Hunchback para cuya producción el Bcd es factor de transcripción. Finalmente, en el Capítulo 6 se analiza la validez y limitaciones de un modelo que describe las fluctuaciones de fluorescencia en imágenes donde se observa la distribución de Ca2+ intracelular utilizando fluoróforos que cambian su intensidad al ligar a este ión (single-wavelength Ca2+ dyes). El modelo es la base de un método que permite comparar cuantitativamente entre sí experimentos de señales de Ca2+ realizados en distintas condiciones experimentales y que ayuda, por otro lado, a identificar parámetros experimentales óptimos para cada “set-up”. El análisis detallado presentado en este Capítulo muestra que el modelo reproduce correctamente las fluctuaciones observadas aunque no siempre para un conjunto unívoco de parámetros. Palabras claves: Modelado de técnicas ópticas, análisis fluctuaciones, sistemas de reacción-difusión, fluorescencia, correlación

En este trabajo se estudian, desde un punto de vista teórico, distintas técnicas ópticas que permiten observar in vivo procesos que ocurren en células y embriones. Todas ellas involucran la obtención de registros o imágenes de fluorescencia. Uno de los objetivos del trabajo es determinar cómo analizar los datos experimentales para extraer información cuantitativa sobre parámetros biofísicos relevantes para los fenómenos observados. En particular, se analiza cómo hacerlo cuando las moléculas observadas difunden e interactúan (reaccionan) con otras especies. En los distintos casos analizados las fluctuaciones de los registros o imágenes cumplen un rol fundamental ya que se usan para extraer información. En base al conocimiento construido a partir del estudio de las fluctuaciones en experimentos de fluorescencia, en el presente trabajo se avanza también sobre otro aspecto relevante para los procesos de señalización biológica como es el tiempo que le lleva a un mecanismo celular endógeno “sensar” la concentración de un ligando con un dado nivel de error. En la primera parte de la Tesis se hace foco en el estudio de la técnica conocida como Espectroscopía por Correlación de Fluorescencia (FCS, por su nombre en inglés). En los experimentos de FCS se obtienen registros de fluorescencia en un pequeño volumen a partir de los cuales se calcula la función de autocorrelación (ACF) de las fluctuaciones de la fluorescencia. Ajustando la ACF es posible extraer los tiempos de correlación que la caracterizan y los pesos con que entran dichos tiempos. Usando un modelo dinámico de los procesos que subyacen a las observaciones es posible pasar de los parámetros de ajuste a parámetros biofísicos. En particular, a partir de los tiempos de correlación pueden estimarse las tasas de transporte de las moléculas marcadas y, a partir de los pesos, puede obtenerse información sobre la concentración de las moléculas observadas. En el Capítulo 2 se estudia de qué modo, para un sistema de moléculas marcadas que reaccionan y difunden, los tiempos de correlación dependen de los parámetros del sistema y de los del experimento. Se muestra, en particular, cómo variando el volumen de observación los tiempos característicos pasan de estar determinados exclusivamente por los coeficientes de difusión libre de las especies involucradas a depender de coeficientes efectivos que son función de las tasas de reacción. En el Capítulo 3 se estudia la variación de la ACF dependiendo de si las moléculas marcadas interactúan con sitios móviles o inmóviles. Se observa que en el caso de sitios inmóviles hay un tiempo de correlación cuyo peso se anula lo que tiene implicancias directas sobre la estimación de concentraciones a partir de los experimentos. En este Capítulo se estudia también con qué precisión es posible estimar concentraciones dependiendo de la longitud de los registros analizados. En el Capítulo 4 se estudia la precisión de los mecanismos de “lectura” endógenos que involucran la ligadura de moléculas “efectoras” a sitios en la célula y la posterior generación de una respuesta que depende de la concentración “leída”. Se presentan, en particular, expresiones que permiten estimar el error en la concentración sensada como función del tiempo de observación y los tiempos característicos del sistema. Uno de los mayores aportes de esta parte del trabajo radica en que, a diferencia de estudios anteriores, las expresiones describen el decaimiento del error para todo el rango de tiempos de observación, no sólo en el límite asintótico. Por otro lado, incorpora una correción que tiene en cuenta la no linealidad del sistema que es relevante para tiempos tempranos cuando se estudia el comportamiento de sitios de ligadura únicos. En el trabajo se muestra cómo esta corrección “no lineal” permite interpretar la reducción en las fluctuaciones observada en experimentos realizados en embriones de la mosca Drosophila melanogaster cuando se comparan las asociadas a la producción instantánea de mRNA con las de la proteína correspondiente acumulada a lo largo del tiempo. A partir de la descripción de las fluctuaciones tempranas se presenta también en este Capítulo una estimación de la distribución de tiempos de espera entre eventos de ligadura consecutivos. La distribución obtenida permite interpretar observaciones experimentales de la actividad de enzimas a nivel de molécula única sin recurrir a modelos que suponen que la molécula fluctúa entre un sinnúmero de estados conformacionales distintos. La observación de fenómenos in vivo mediante microscopía de fluorescencia es en gran parte factible debido a que pueden manipularse los organismos en estudio para que expresen algunas proteínas de interés con una cola fluorescente. Esto permite, por ejemplo, estudiar las propiedades espacio-temporales de gradientes de proteínas involucrados en morfogénesis. Un caso analizado con gran detalle es el del desarrollo embrionaria temprano de la mosca de la fruta, Drosophila melanogaster, en particular, el del gradiente de la proteína Bicoid (Bcd) a lo largo del eje antero-posterior. En muchos trabajos se interpretan las observaciones experimentales en el marco de un modelo (SDD) en el que el Bcd es sintetizado en un extremo del embrión desde donde difunde a lo largo de éste a la vez que se degrada. El modelo SDD no logra explicar cuantitativamente las características observadas del gradiente. En el Capítulo 5 se analiza de qué modo varía la información que puede extraerse de las imágenes al tener en cuenta que Bcd no sólo difunde sino que también se liga a sitios internos y que la fluorescencia observada no distingue entre Bcd libre y Bcd ligado. Se introduce para tal fin una extensión del modelo SDD al que llamamos SDID ya que incluye la interacción con sitios de ligadura con el que se estudia tanto la dinámica espacio-temporal de la concentración de Bcd como su habilidad para actuar como factor de transcripción. El modelo logra reproducir las observaciones experimentales con parámetros biofísicos razonables y abre la puerta a una reinterpretación de la relación existente entre Bcd y la proteína Hunchback para cuya producción el Bcd es factor de transcripción. Finalmente, en el Capítulo 6 se analiza la validez y limitaciones de un modelo que describe las fluctuaciones de fluorescencia en imágenes donde se observa la distribución de Ca2+ intracelular utilizando fluoróforos que cambian su intensidad al ligar a este ión (single-wavelength Ca2+ dyes). El modelo es la base de un método que permite comparar cuantitativamente entre sí experimentos de señales de Ca2+ realizados en distintas condiciones experimentales y que ayuda, por otro lado, a identificar parámetros experimentales óptimos para cada “set-up”. El análisis detallado presentado en este Capítulo muestra que el modelo reproduce correctamente las fluctuaciones observadas aunque no siempre para un conjunto unívoco de parámetros. Palabras claves: Modelado de técnicas ópticas, análisis fluctuaciones, sistemas de reacción-difusión, fluorescencia, correlación

Esta tesis busca cubrir una brecha de conocimiento de nuestra realidad que a pesar de acumular más de 10 años de experiencias, es aún inédita en muchas de sus partes. He trabajado en una variedad de proyectos de investigación, donde puede desarrollar y transferir sobre un eje común correspondiente al Hábitat - Energía y Ambiente. En esos proyectos y con diferente grado de responsabilidad participé en la realización y/o coordinación de auditorias energéticas masivas en el área metropolitana de Buenos Aires (2000 casos encuestados, 330 auditorias globales y 95 detalladas), localidad de Río Turbio - Santa Cruz (350 viviendas y otros edificios), provincia de Buenos Aires (64 viviendas) y diversos hospitales, escuelas y edificios administrativos del gran La Plata. Se buscó crear un cuerpo ordenado de conocimientos en el tema y lo más importante, que se adecue a nuestra realidad construida. Se han realizado en el país numerosos proyectos tendientes a lograr un diagnóstico del comportamiento energético de sectores urbanos, algunos ya mencionados y habiendose cuantificado yacimientos de ahorro de energía en climatización y propuesto medidas correctivas. Pasadas las crisis energéticas no se implementaron acciones. Pero las crisis son cíclicas aunque con condiciones levemente diferentes en cada una. Hoy se percibe en el mediano plazo una crisis ambiental derivada, entre otras, del mal uso y derroche energético, principalmente en sectores urbanos. En estos se emiten buena parte de los contaminantes atmosféricos y que en el caso de la región metropolitana de Buenos Aires alcanza a 91 * 10 8 Kg/año de CO2 y 0,07 * 10 8 Kg/año de NOx . Estos sólo en acondicionamiento ambiental edilicio. A esto se suma el disconfort higrotérmico, ya que se ha encontrado que existen sectores que por mal diseño no alcanzan el confort derrochando recursos y otros que no alcanzan el confort por infra consumo energético. De las conclusiones de los proyectos surge que existe una carencia cultural y profesional en cuanto al ahorro energético, el uso racional de la energía, el diseño climáticamente consciente y del uso de fuentes renovables de energía. Pasados veinte años el problema subsiste en nuestro país, mientras en EE.UU., Francia, Escandinavia, Alemania y hasta Brasil lograron cubrir el crecimiento poblacional con una estabilización o leve disminución de la demanda energética, aquí sucede lo opuesto. Se detectó que a pesar que desde principios de siglo la oferta de tecnología constructiva aumenta, la calidad energética de los edificios disminuye. El objetivo principal fue sistematizar la experiencia metodológica, técnica y de desarrollo de instrumentos y herramientas para el auditoría-diagnóstico energético ambiental de edificios en sectores urbanos. Sumado a la construcción de modelos de ahorro de energía en calefacción y refrigeración para la República Argentina. Modelos que en su uso lleven a la proposición de estándares de calidad energética edilicia.

Respecto a la temática de impuestos internos, se puede observar que su legislación, ha sido modificada varias veces desde 1949 a la fecha, por lo que ha perdido claridad en sus definiciones y además se vulneran los aspectos progresivos del tributo. Ante este problema el presente trabajo de tesis pretende realizar un aporte desde el aspecto jurídico y económico, a través de una propuesta doctrinaria sobre la imposición a los consumos selectivos. Esto se expresa a través de un proyecto de ley, como plexo normativo actualizado por los cambios sociales, respecto de los productos gravados y su impacto en la recaudación. Metodológicamente, se procede a realizar una vasta y exhaustiva revisión bibliográfica en función a los antecedentes de la normativa vigente nacional, las leyes análogas a nivel internacional, y la jurisprudencia nacional e internacional, enriqueciendo el trabajo con una discusión de las propuestas planteadas ante la comunidad científica, a través de entrevistas, con actores referentes del campo del conocimiento tributario. Es así que en la propuesta realizada se establece un factor de progresividad técnica que facilita la imposición específica, gravando a aquellos sectores más pudientes y desalentando el consumo de aquellos productos perjudiciales para la salud.

La presente tesis tiene como objetivo general analizar la biodiversidad de las variedades locales del tomate (Solanum lycopersicum), denominadas Tomate ‘Platense’, cultivadas en el Cinturón Hortícola Platense (CHP). Estudiamos su identidad genética, diversidad local, conservación y relaciones filogenómicas, mediante técnicas de Biotecnología vegetal y Bioinformática. Las variedades locales son cultivos tradicionales que han evolucionado con el tiempo a través de su adaptación a su entorno ambiental y cultural, y actualmente son consideradas como un reservorio genético valioso. La variedad local conocida como Tomate ‘Platense’ se encuentra adaptada al suelo local y al clima del CHP, como resultado de la gradual selección de una serie de cultivares de tomate que fueron introducidos en Argentina hacia fines del siglo XIX después de una inmigración masiva, principalmente europea. En esta tesis evaluamos la identidad genética y la diversidad de esta variedad local y de todas las subpoblaciones registradas en el Banco de Germoplasma - INTA - La Consulta (Mendoza, Argentina). La información genética obtenida a través de 14 marcadores microsatélites polimórficos, permitió la evaluación de la variación genética entre y dentro de las entradas, así como la identificación de todos los genotipos estudiados, con un poder de exclusión de más del 99,99%. Asimismo, se calcularon los valores de diversidad, que resultaron notablemente altos, tanto para la variedad local completa como de varias de sus subpoblaciones. Asimismo, describimos los aspectos generales de la variedad local Tomate ‘Platense’ mediante una evaluación morfoagronómica de las poblaciones estudiadas y su calidad poscosecha. Por otro lado, analizamos las relaciones filogenómicas de cloroplastos del tomate cultivado y silvestre por medio de estudios de alineamientos libres de alineación y ensamblado, a partir de secuencias disponibles en bases de datos internacionales públicas. Esta información es muy útil en la descripción de la variedad local ‘Platense’, y constituye un enfoque sólido para la caracterización genética de los materiales disponibles en las accesiones del Banco de Germoplasma y para planes de conservación in situ en manos de los productores.

La inactividad física es considerada el cuarto factor de riesgo de la mortalidad mundial y se relaciona directamente con el sobrepeso y obesidad. Este mal hábito repercute negativamente en la integridad física de los niños y adolescentes, ya que la actividad física es esencial para el normal crecimiento, maduración y la salud. En el actual contexto en el que el 62% de niños y jóvenes escolares argentinos presentan conductas sedentarias y donde el 45% no cumple con las recomendaciones internacionales sobre actividad física es de gran importancia la evaluación de la aptitud física y la valoración de la actividad física en el marco escolar, su posterior tratamiento y mejora. El componente neuromuscular de la aptitud física se destaca en importancia para la salud, ya que bajos niveles de fuerza muscular es asociado a la adiposidad corporal aumentada y constituye un factor de riesgo independiente a enfermedades cardio-metabólicas. Conjuntamente, la medición de la circunferencia de cintura es un parámetro predictor de la enfermedad cardiovascular, diagnostico del Síndrome metabólico y excelente marcador de sobrepeso y obesidad. El objetivo general de este trabajo fue analizar y relacionar los niveles de actividad física, aptitud muscular y una medida antropométrica en escolares secundarios de 14 y 15 años. Métodos: varones y mujeres del nivel escolar secundario; n=17 (11 varones, 6 niñas) de una Colegio Privado de la ciudad de La Plata, provincia de Buenos Aires, Argentina, participaron de evaluaciones antropométricas, aptitud muscular y respondieron dos cuestionarios para determinar el nivel de actividad física. Los resultados demostraron: que los cuestionarios INTA e IPAQ no obtuvieron fiabilidad y reproductibilidad en su aplicación con jóvenes escolares de la muestra. Que el salto en largo, indicador de la aptitud muscular correlaciona negativamente con el Índice cintura estatura, marcador de la composición corporal (ver tabla 5). Los casos que se encuentran en la categoría obesidad según Índice Cintura Estatura, obtuvieron resultados más bajos en las evaluaciones de salto en largo, lanzamiento de balon medicinal y flexión de tronco. En conclusión: los cuestionarios autoadministrados de recuerdo IPAQ e INTA no cumplieron con la misión de valorar la actividad física. La obesidad influye negativamente en los resultados de las evaluaciones de la aptitud muscular.

La inactividad física es considerada el cuarto factor de riesgo de la mortalidad mundial y se relaciona directamente con el sobrepeso y obesidad. Este mal hábito repercute negativamente en la integridad física de los niños y adolescentes, ya que la actividad física es esencial para el normal crecimiento, maduración y la salud. En el actual contexto en el que el 62% de niños y jóvenes escolares argentinos presentan conductas sedentarias y donde el 45% no cumple con las recomendaciones internacionales sobre actividad física es de gran importancia la evaluación de la aptitud física y la valoración de la actividad física en el marco escolar, su posterior tratamiento y mejora. El componente neuromuscular de la aptitud física se destaca en importancia para la salud, ya que bajos niveles de fuerza muscular es asociado a la adiposidad corporal aumentada y constituye un factor de riesgo independiente a enfermedades cardio-metabólicas. Conjuntamente, la medición de la circunferencia de cintura es un parámetro predictor de la enfermedad cardiovascular, diagnostico del Síndrome metabólico y excelente marcador de sobrepeso y obesidad. El objetivo general de este trabajo fue analizar y relacionar los niveles de actividad física, aptitud muscular y una medida antropométrica en escolares secundarios de 14 y 15 años. Métodos: varones y mujeres del nivel escolar secundario; n=17 (11 varones, 6 niñas) de una Colegio Privado de la ciudad de La Plata, provincia de Buenos Aires, Argentina, participaron de evaluaciones antropométricas, aptitud muscular y respondieron dos cuestionarios para determinar el nivel de actividad física. Los resultados demostraron: que los cuestionarios INTA e IPAQ no obtuvieron fiabilidad y reproductibilidad en su aplicación con jóvenes escolares de la muestra. Que el salto en largo, indicador de la aptitud muscular correlaciona negativamente con el Índice cintura estatura, marcador de la composición corporal (ver tabla 5). Los casos que se encuentran en la categoría obesidad según Índice Cintura Estatura, obtuvieron resultados más bajos en las evaluaciones de salto en largo, lanzamiento de balon medicinal y flexión de tronco. En conclusión: los cuestionarios autoadministrados de recuerdo IPAQ e INTA no cumplieron con la misión de valorar la actividad física. La obesidad influye negativamente en los resultados de las evaluaciones de la aptitud muscular.

Esta tesis tiene como objetivo general desarrollar una herramienta para analizar/predecir condiciones de trabajo de una red de sensores. En particular, se enfoca a un conjunto de dispositivos de vuelo que son parte de sistemas aeroespaciales. El simulador es obtenido por medio de un modelado específico del sistema y su contrastación es realizada a través de un prototipo hardware. La herramienta propuesta permite conseguir medidas previas a la implementación de una etapa experimental definitiva de un dispositivo de vuelo. En particular, en los sistemas aeroespaciales, es necesario cambiar las condiciones de trabajo de los prototipos para predecir el comportamiento y posibles fallos durante la etapa de servicio del hardware definitivo. Conseguir estas condiciones de trabajo puede resultar muy costoso debido al valor de los dispositivos para generarlas. El modelo de simulación provee el medio para extrapolar posibles escenarios operativos sin contar con instrumentos físicos.