Friday 17 November 2017
  • English
  • Español

2013

Dr. Aníbal R. Lodeiro: Instituto de Biotecnología y Biología Molecular (IBBM). Facultad de Ciencias Exactas, UNLP y CCT-La Plata, CONICET.
Martes 2 de julio, 14:30hs. AULA MAGNA E. Gaviola FAMAF – UNC

Las bacterias pueden moverse de muchas formas diferentes, utilizando para ello aparatos de lo más diversos. Sólo dos tipos de movimiento, conocidos como natación (swimming) y verbenear (swarming) son impulsados por los flagelos. Los flagelos bacterianos son estructuras muy complejas, que requieren más de 60 genes para su biosíntesis y funcionamiento. En general, los flagelos constan de tres componentes estructurales principales: el cuerpo basal, el gancho o conector y el filamento, siendo los dos últimos grandes estructuras extracelulares. La biosíntesis del flagelo está regulada de manera muy estricta, mediante controles escalonados en varias etapas, cada una limitada por un punto de control, y además por un procesamiento de señales metabólicas. Cada flagelo posee su propio motor, impulsado en general por la fuerza protón-motriz que se genera durante la respiración celular. Bradyrhizobium japonicum es una bacteria del suelo, que se caracteriza por realizar una simbiosis fijadora de N2 con plantas de soja. Para que esta simbiosis tenga lugar, B. japonicum debe moverse en el suelo para alcanzar los puntos de infección en las raíces de las plantas. La movilidad de las bacterias ha sido ampliamente estudiada en medios líquidos o en agar semisólido. A diferencia de estos medios, el suelo es una matriz particulada, donde existen poros de distintos tamaños formando canales tortuosos, que según el estado hídrico del suelo tienen diferentes contenidos de agua yaire. La capacidad de las bacterias para moverse libremente en medios líquidos homogéneos o dentro de canales tortuosos puede requerir diferentes aptitudes. En particular, la capacidad de cambiar de dirección y de mover el flagelo en medios viscosos pueden ser más importantes que la quimiotaxis para el movimiento en el suelo.

2012

Nelson Ramallo
Aula Magna. Miercoles 21 de Noviembre 16:30 hs.

Las fuerzas de vaciamiento juegan un rol preponderante en muchos fenómenos de la naturaleza como el empaquetamiento de ADN o las transiciones de fase en mezclas binarias. Además de ser de gran interés teórico al presentarse como un modelo sencillo para el estudio de líquidos complejos en general.En este seminario introduciremos el fenómeno de las fuerzas de vaciamiento, su rol en la naturaleza y los diferentes enfoques que pueden tomarse para su estudio.  Desde la primera tentativa de explicarlas en sistemas infinitamente diluidos llevado a cabo por Asakura-Oosawa en los ´50,  hasta métodos recientes como el de la contracción de la descripción en sistemas de líquidos complejos, que lleva a pensar el problema en términos de potenciales efectivos. Concluiremos con la presentación de investigaciones recientes tanto en el ámbito teórico como en el de las aplicaciones de las fuerzas de vaciamiento.

Lic. Ivan Berdakin GTMC-FaMAF-UNC
Miércoles 17 de Octubre a las 15hs en Aula Magna FaMAF

La microfluídica es una tecnología que se encuentra aún en una fase temprana de desarrollo, sin embargo genera enormes expectativas en diversas áreas de la química y la biología ya que posibilita el control preciso de pequeñas cantidades de sustancias empleadas en experimentos. El perfeccionamiento de técnicas de litografía blanda1 constituye la base para la creación de nuevos mecanismos de control2. Estos permiten realizar y automatizar múltiples experimentos que se llevan a cabo en paralelo, de manera eficiente y consumiendo cantidades mínimas de reactivos. En este seminario mostraremos el funcionanmiento de una interesante aplicación3 diseñada para adaptarse a distintos tipos de experimentos y pondremos especial atención en algunos de los fenómenos físicos que se vuelven relevantes al manipular volúmenes de un fluido del orden del nanolitro.
[1] G. M. Whitesides et al, *Soft Lithography in biology and biochemistry* Annu. Rev. Biomed. Eng. *3*, 335 (2001)

[2] T. M. Squires et al, *Microfluidics: Fluid physics at the nanoliter scale* Rev. Mod. Phys. *77*, 3 (2005)

[3] K. Leung et al, *A programmable droplet-based microfluidic device applied to multiparameter analysis of single microbes and microbial communities* PNAS *109*, 20 (2012)

Dra. Silvia Menchón GTMC-FaMAF-UNC
Martes 2 de Octubre de 2012, 14:30hs. Sala de Física Teórica, en 3er. piso de la FaMAF.

Single-particle tracking es una poderosa herramienta que nos permite estudiar las propiedades difusivas de una partícula. Los cambios en la dinámica de movimiento, tales como transiciones entre movimiento browniano y confinamiento temporario, pueden darnos información útil sobre las interacciones biofísicas. En esta charla presentamos una aplicación que detecta movimiento confinado considerando que una trayectoria tiene un región de confinamiento "no aleatorio" cuando la partícula permanece en una región más tiempo del que lo haría una partícula con movimiento browniano.

Lic. Carolina Beatriz Tauro
Viernes 21 de Septiembre, 16: 00 hs. Aula Magna, FAMAF

Son muchos los ejemplos de sistemas naturales y artificiales que presentan comportamientos globales complejos, a pesar de estar generalmente compuestos por unidades relativamente simples. El origen de esta complejidad global reside en las intrincadas redes de interacciones entre sus unidades. Hoy sabemos que muchas de estas redes presentan propiedades topológicas muy particulares pero a la vez universales: son redes libre de escala y de mundo pequeño. Por otro lado, un aspecto distintivo de la mayoría de los sistemas reales es que se encuentran inmersos o embebidos en un espacio euclídeo de baja dimensionalidad, donde es posible localizar espacialmente a sus constituyentes y en donde vale la noción usual de distancia entre ellos. Sin embargo, casi todos los modelos de redes complejas no consideran la ubicación geográfica de sus unidades, simplificación que en ocaciones está muy lejos de adecuarse a la realidad ya que juega un papel importante tanto en su desarrollo como en su funcionamiento

En esta Tesis analizamos el rol que juega la topografía (topología más geografía) de la red de interacciones de un sistema complejo, con el objetivo de estudiar el problema de la formación de patrones de preferencia orientacional que se observan en la corteza visual del cerebro de los mamíferos. Para lograr esto, hemos recorrido un camino por distintos modelos de la física estadística de sistemas complejos, añadiéndoles las propiedades de la complejidad y del embebido, verificando nuevos y ricos comportamientos no observados antes. Finalmente logramos desarrollar un modelo bidimensional de neuronas con arquitectura de conexiones compleja que son capaces de sincronizarse mutuamente (usando la dinámica de Kuramoto) para dar lugar a estructuras cualitativamente similares a los patrones observados en la corteza visual del cerebro de los mamíferos, usando elementos más plausibles desde el punto de vista biológico.

Dr. Jackie Kembro. Facultad de Ciencias Exactas, Fisicas y Tecnologicas - UNC
Martes 18 de Septiembre de 2012, 14:30hs. Sala de Física Teórica, en 3er. piso de la FaMAF.

Para comprender los mecanismos involucrados en el control y la regulación de la concentración de especies reactivas de oxigeno (ROS) en mitocondrias, se desarrolló el modelo computacional Energética - Redox Mitocondrial (ME-R) con dos compartimientos, que abarca aspectos energéticos, redox y metabolismo del ROS. EL modelo ME-R, está basada en nuestro modelo previo de energética mitocondrial por lo que incluye la regulación del pH y la dinámica de iones, incorporando los cuartro cuplas redox principales (NADH/NAD+, NADPH/NADP+, GSH/ GSSG, Trx(SH)2/TrxSS). El sistema principal antioxidante que comprende el glutatión (GSH), la tiorredoxina (Trx), el superóxido dismutasa (SOD), y la catalasa, se encuentran distribuidos en la matriz mitocondrial y en el compartimiento extramitocondrial. A su vez, considera el transporte entre compartimientos de especies de ROS (superóxido, O2.-, y peróxido de hidrogeno, H2O2) y de GSH. Una extensiva validación contra datos experimentales de mitocondrias aisladas del corazón mostró que el modelo ME-R es capaz de simular: i) los niveles de emisión de H2O2 y la cinética de la curva dosis respuesta observada luego del tratamiento con inhibidores de los sistemas GSH y Trx; ii) los comportamientos estacionarios y transientes del potencial de membrana mitocondrial (ΔΨm) y del NADH inducido por un único o por repetidos pulsos de sustrato o un desacoplante químico; y iii) el periodo, la forma y la relación entre fases de la oscilación en ΔΨm y NADH observado en cardiomiocitos. La dinámica del ambiente redox en ambos compartimento fue analizada con el modelo bajo condiciones de adición gradual de sustrato (AcCoA o ADP). El modelo ME-R se convierte en una herramienta computacional útil para estudiar la modulación del ambiente redox, la termodinámica redox y/o el control cinético de la función mitocondrial.

Dr. Tristán Osán GTMC-FaMAF-UNC
Martes 4 de Septiembre de 2012, 14:30hs. Sala de Física Teórica, en 3er. piso de la FaMAF.

Un sistema cuántico real, como por ejemplo un sistema que desea utilizarse para realizar tareas de Computación Cuántica, se encuentra siempre en interacción con su entorno. Esta interacción altera de manera inevitable el estado del sistema cuántico de interés. Por lo tanto, luego de una determinada tarea de procesamiento de información cuántica, el estado del sistema puede presentar imperfecciones y, en consecuencia, diferir del estado ideal en el cual se deseaba colocarlo. Así, surge naturalmente la necesidad de caracterizar y medir de manera cuantitativa dichas imperfecciones. En este sentido, aún no hay acuerdo en la existencia de una medida ideal de distinguibilidad entre estados cuánticos y el desarrollo de este tipo de medidas de distancia es un tópico de interés actual en el ámbito de la comunidad de procesamiento de la información cuántica.

En este seminario introduciremos la noción de Sistema Cuántico Abierto y mostraremos cómo puede modelarse la interacción entre el sistema cuántico de interés y el entorno para el caso de procesos cuánticos que puedan describirse por medio de la representación de Suma de Operadores de Kraus. Por otra parte, analizaremos como utilizar una nueva propuesta de métrica, basada en dos conceptos físicos centrales, la entropía y la purificación de un estado mezcla, para medir distancias entre estados cuánticos mixtos. Además, mostraremos de qué manera se puede utilizar esta métrica para medir la distancia entre una matriz densidad y la acción de un canal cuántico ruidoso "depolarizador" sobre dicha matriz. Finalmente, analizaremos la sensibilidad de la métrica propuesta a perturbaciones en el ruido y compararemos algunos de los resultados obtenidos por medio de esta métrica con los obtenidos utilizando otras medidas de distancia usualmente utilizadas en la comunidad de la teoría cuántica de la información, tales como la Distancia de Bures. En este seminario nos centraremos en los aspectos físicos involucrados y reduciremos al mínimo indispensable el formalismo matemático.

Dr. Tristán Osán GTMC-FaMAF-UNC
Martes 3 de Julio de 2012, 14:30hs. Sala de Física Teórica, en 3er. piso de la FaMAF.

En este trabajo se utilizaron la técnica de Resonancia Magnética Nuclear y simulaciones de Dinámica Molecular para estudiar la dinámica de tiempos largos de un ferrofluido iónico con fuertes interacciones dipolo-dipolo en presencia de un campo magnético externo homogéneo. Los resultados muestran que el sistema experimenta una serie de procesos de asociación,  desde monómeros a estructuras tipo cadena y luego a conjuntos de cadenas con un empaquetamiento de tipo hexagonal. Se muestra además que interacciones atractivas de tipo van der Waals, debidas a fluctuaciones en la densidad de carga de las partículas magnéticas, desempeñan un papel crucial en la estabilización dinámica de las estructuras hexagonales, compitiendo contra los procesos de disociación térmica. Los resultados de este trabajo proporcionan nuevos elementos para analizar los procesos dinámicos de auto-organización en sistemas dominados por interacciones dipolares.

Nahuel Sznajderhaus - Universidad de Buenos Aires
Martes 19 de Junio de 2012, 14:30hs. Sala de Física Teórica, en 3er. piso de la FaMAF.

La llamada "interpretación de Copenhague" aparece en gran parte de la literatura actual como la versión ortodoxa de la mecánica cuántica, y es atribuida, entre otros, a Niels Bohr, Werner Heisenberg y Wolfgang Pauli. Sin embargo, según Don Howard, la idea de una interpretación 'común' a los padres fundadores de la teoría cuántica fue inventada por Heisenberg en el año 1955 y fue luego difundida por otros autores, como David Bohm, Paul Feyerabend, Norwood Hanson y Karl Popper. En este trabajo avanzaremos en la descripción de los puntos centrales en el pensamiento de Bohr, Heisenberg y Pauli, señalando la imposibilidad de englobar estas posturas en una interpretación común.

Dr. Orlando Billoni GTMC-FaMAF-UNC
Martes 05 de Junio de 2012, 14:30hs. Sala de Física Teórica, en 3er. piso de la FaMAF.


El fenómeno de exchange bias se evidencia en numerosos sistemas magnéticos heterogéneos como por ejemplo dos fases magnéticas de diferente naturaleza que están en contacto.

Más allá de su interés teórico, el fenómeno es importante pues tiene aplicaciones tecnológicas, como por ejemplo en el diseño de cabezales de lectura  en sistemas de almacenamiento magnético, que es hasta el momento su principal aplicación. En este seminario se mostrarán resultados de simulaciones de tipo Monte Carlo de un sistema bicapa compuesto por dos láminas delgadas; una ferromagnética (FM) y otra antiferromagnética (AFM). Las simulaciones de Monte Carlo se realizan en un modelo basado en espines de tipo Heisenberg clásicos. Se emplean dos clases de estructuras para los films; cúbica simple (sc) y cúbica centrada en el cuerpo (bcc), además se considera una estructura descompensada para los espines AFM en la interfase que separa a los dos medios. En particular, emulamos un sistema FeF2-FM en el caso de la red bcc. Nuestro análisis se enfoca al estudio de la incidencia de las interacciones interfasiales y las fluctuaciones térmicas, sobre el campo de bias. Para analizar los resultados introducimos un modelo simple de rotación coherente en el plano de los filmes. Encontramos que dependiendo de la relación entre la anisotropía y el intercambio del sistema AFM, el campo de bias es controlado por el anclaje intrínseco de una pared de domino paralela a la interfase o por la estabilidad de la magnetización de los primeros planos atómicos del AFM próximos a la interfase.