Desarrollos estadísticos para el procesamiento de información genómica masiva en agro-biotecnología. Statistical developments for processing massive genomic information in agro-biotechnology.

Nuevas biotecnologías, como los marcadores de la molécula de ADN, permiten caracterizar el genoma vegetal. El uso de la información genómica producida para cientos o miles de posiciones cromosómicas permite identificar genotipos superiores en menos tiempo que el requerido por la selección fenotípica tradicional. La mayoría de los caracteres de las especies vegetales cultivadas de importancia agronómica y económica, son controlados por poli-genes causantes de un fenotipo con variación continua, altamente afectados por el ambiente. Su herencia es compleja ya que resulta de la interacción entre genes, del mismo o distinto cromosoma, y de la interacción del genotipo con el ambiente, dificultando la selección. Estas biotecnologías producen bases de datos con gran cantidad de información y estructuras complejas de correlación que requieren de métodos y modelos biométricos específicos para su procesamiento. Los modelos estadísticos focalizados en explicar el fenotipo a partir de información genómica masiva requieren la estimación de un gran número de parámetros. No existen métodos, dentro de la estadística paramétrica capaces de abordar este problema eficientemente. Además los modelos deben contemplar no-aditividades (interacciones) entre efectos génicos y de éstos con el ambiente que son también dificiles de manejar desde la concepción paramétrica. Se hipotetiza que el análisis de la asociación entre caracteres fenotípicos y genotipos moleculares, caracterizados por abundante información genómica, podría realizarse eficientemente en el contexto de los modelos mixtos semiparamétricos y/o de métodos no-paramétricos basados en técnicas de aprendizaje automático. El objetivo de este proyecto es desarrollar nuevos métodos para análisis de datos que permitan el uso eficiente de información genómica masiva en evaluaciones genéticas de interés agro-biotecnológico. Los objetivos específicos incluyen la comparación, respecto a propiedades estadísticas y computacionales, de estrategias analíticas paramétricas con estrategias semiparamétricas y no-paramétricas. Se trabajará con aproximaciones por regresión del análisis de loci de caracteres cuantitativos bajo distintas estrategias y escenarios (reales y simulados) con distinto volúmenes de datos de marcadores moleculares. En el área paramétrica se pondrá especial énfasis en modelos mixtos, mientras que en el área no paramétrica se evaluarán algoritmos de redes neuronales, máquinas de soporte vectorial, filtros multivariados, suavizados del tipo LOESS y métodos basados en núcleos de reciente aparición. La propuesta semiparamétrica se basará en una estrategia de análisis en dos etapas orientadas a: 1) reducir la dimensionalidad de los datos genómicos y 2) modelar el fenotipo introduciendo sólo las señales moleculares más significativas. Con este trabajo se espera poner a disposición de investigadores de nuestro medio, nuevas herramientas y procedimientos de análisis que permitan maximizar la eficiencia en el uso de los recursos asignados a la masiva captura de datos genómicos y su aplicación en desarrollos agro-biotecnológicos.

Procesos adaptativos y dimensiones del comportamiento biosocial en cazadores recolectores del SW de la provincia de La Pampa.

Resumen del proyecto: Este resumen se incluirá en la base de datos de la Biblioteca Digital del Ministerio, por lo que se debe elaborar el mismo sobre la base de la siguiente estructura y completar todos los campos que se indican a continuación: identificación y caracterización del problema objeto del estudio, hipótesis, planteo de objetivos, materiales y métodos a utilizar, resultados esperados, importancia del proyecto (extensión del campo 4000 caracteres). Proyecto diseñado para aportar al conocimiento de los procesos adaptativos y la dinámica biosocial de las sociedades del pasado prehistórico argentino. Propone analizar y evaluar el potencial documental de los restos bioarqueológicos con fehaciente asociación contextual para posibilitar la realización de inferencias sobre procesos biosociales de naturaleza adaptativa o no adaptativa. Está centrado en el análisis osteológico y biocultural de materiales esqueletales (aproximadamente cien individuos) correspondientes a poblaciones aborígenes prehistóricas del actual territorio de la provincia de La Pampa (Médano Petroquímica, Departamento Puelén). Entre otros muchos aspectos, la importancia de estos materiales reside en que son asignables a sociedades con economía cazadora-recolectora y cuya cronología corresponde al Holoceno tardío final (Entierros datados en 393 ± 41 cal AP AMS.), una época particularmente interesante por la dinámica sucesión de eventos socioculturales y poblacionales que la caracterizan. La evidencia recuperada da cuenta de prácticas funerarias complejas que consisten en la realización de enterratorios colectivos, indirectos, secundarios, y presencia de eventos de violencia y/o tensión social. Los métodos y técnicas consisten en la descripción e identificación basados en observación y registro de marcadores esqueléticos conforme a prácticas estándares de nuestro laboratorio: Planillas de observación y registro durante excavaciones de la Archaeological Summer Field School (ASFS) de la Universidad de Chicago y planillas de los “Standards” de Buikstra y Ubelaker, modificadas y adaptadas por nuestro grupo de trabajo, entre otros). Los datos obtenidos serán empleados para graficación (estadística descriptiva) y también se realizará sobre ellos análisis multivariados y estadística no paramétrica (etapa inferencial). Se tendrán en cuenta aspectos descriptivos y analíticos vinculados con el reconocimiento de la edad y el sexo, hábitos dietarios (marcadores morfológicos y químicos de hueso y dientes), economía de subsistencia, patrones de diferenciación social, exploración de eventuales relaciones de parentesco, roles vinculados con el sexo, el uso del cuerpo, dieta, salud y enfermedad, en relación con la economía de subsistencia, etc. (Buikstra y Beck 2006, Larsen, 1997, White y Folkens 2000). Dado la naturaleza y complejidad de los hallazgos, caracterizados por la conformación de entierros colectivos secundarios e indirectos, un capítulo de interés lo constituye el análisis de las dimensiones sociales del comportamiento mortuorio y la discusión de los indicadores de violencia y/o tensión social asociados a los hallazgos (O´Shea 1984, Rakita et al. 2005, entre otros). Dado el hecho de que se cuenta con la disponibilidad de materiales adecuados para este tipo de estudios, la información relevante y los datos a analizar serán obtenidos mediante la aplicación de métodos y técnicas bioarqueológicas específicas antes mencionados, con la finalidad de observar y discutir tendencias y proponer modelos de interpretación sujetos a ulterior validación, particularmente toda vez que se cuente con una mayor representación numérica y casuística tanto a nivel de individuos como de sitios bioarqueológicos excavados. El proyecto se enmarca en la firma de un Convenio Específico de Trabajo entre la UNRC y el Gobierno de La Pampa. Palabras clave: Ingrese hasta 5 palabras clave, distintas de las utilizadas en el título del proyecto y que describan la naturaleza del objeto de estudio. bioarqueología economía cazadora-recolectora adaptación biosocial comportamiento mortuorio Violencia y tensión social. Abstract: Resumen del proyecto en inglés (extensión del campo 2000 caracteres). This project has been designed to improve the knoledge on adaptive processes and biosocial dynamics among aborigine past societies in Argentina. This research is focused on the analysis and evaluation of documentary potential of bioarchaeological skeletal remains with reliable contextual associations. It is specifically centered in the osteological as well as cultural analysis of more than one hundred skeletons from native prehistoric populations from a prehistoric collective burial site in La Pampa province. (Médano Petroquímica, Departamento Puelén). Among other aspects, the importance of the materials to be analyzed lies in the fact that they correspond to a subsistence economy based on hunting and gathering, and have been chronologically assigned to Late Holocene times (burials dated 393 ± 41 cal AP AMS), a period denoting particular interest due to the dynamic succession of sociocultural events that characterized it. Evidence so far recovered accounts for complex funerary practices consisting of indirect, secondary collective burials, as well as the presence of events of violence and/o social tension. Methods and techniques consist in the description and identification based on the observation, and recording of skeletal markers, according to laboratory as well as field work standards: The University of Chicago Archaeological Summer Field School (ASFS) forms, and the “Standards” forms from Buikstra y Ubelaker (1994), modified and adapted by our research team, among others. Data obtained shall be used for graphic (descriptive statistics) as well as multivariate analyses and non parametric statistics (inferential stage). Descriptive as well as analytical aspects such as those related to age and sex determination, feeding habits (morphological as well as chemical markers of bones and teeth), subsistence economy, patterns of social differentiation, kinship patterns, sex-linked roles, body use, diet, health and disease, all of them in close relationship with the hunter-gatherer subsistence economy (Buikstra y Beck 2006, Larsen, 1997, White y Folkens 2000). Given the nature and complexity of the burial disposals, characterized by complex collective burials, a core chapter of our interest is that of social dimensions of mortuary behavior as well as the discussion and interpretation of markers of violence and/or social tension. Given the amount of evidence gathered so far, relevant information as well as data to be analyzed will be obtained by specific bioarchaeological methods and techniques, trying to observe and discuss possible trends as well as to formulate interpretive models to be verified or rejected with the arrival of new, reliable data both at individual level as well as at the archaeological sites to be excavated. This project has been particularly considered in a bilateral agreement between UNRC and the Government of La Pampa Province.