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El objeto del presente trabajo es determinar experimentamente, e interpretar mediante un modelo, las propiedades de transponte (permeabilidad y energía de activación) de un tipo de membrana artificial semipermeable, para el flujo de agua; bajo diferentes fuerzas impulsoras con el fin de elucidar el mecanismo de pasaje del agua a través de la misma y obtener conclusiones respecto del fenómeno similar que tiene lugar en organismos vivos y durante la oongelación de alimentos de origen animal y vegetal.

La quitridiomicosis es una enfermedad emergente que en los últimos años ha sido vinculada a la muerte masiva de los anfibios. Esta enfermedad es causada por el hongo acuático zoospórico Batrachochytrium dendrobatidis -Bd- (Orden Rhyzophydiales). La infección de los anfibios comienza cuando las zoosporas móviles contactan un animal susceptible y penetran en su piel. Las alteraciones producidas por esta infección interfieren con varias funciones epiteliales de los anfibios como la circulación y mantenimiento del agua y sales, la respiración y el rol de este órgano como primer barrera contra muchas toxinas y agentes de infección. Hasta hace poco los hongos Rhyzophydiales sólo se conocían como parásitos de plantas, algas, protistas e invertebrados. La especie que afecta a los anfibios es de reciente descripción siendo el primer caso en el que un hongo quitridio afecta a vertebrados. La quitridiomicosis ha sido calificada como la peor enfermedad infecciosa entre los vertebrados registrada hasta el momento en términos de número de especies impactadas y la posibilidad de llevarlas a la extinción o al menos de diezmar poblaciones enteras. Teniendo en cuenta lo anteriormente expuesto, en este trabajo de tesis se plantearon los siguientes objetivos: • Evaluar la presencia de Bd en especies de anuros nativas de Argentina y analizar el significado de la infección en las diversas especies y regiones. • Discutir el papel de áreas protegidas en relación a la enfermedad. • Determinar la presencia de Bd en poblaciones de rana toro asilvestradas y de criadero en Argentina y discutir su implicancia en la conservación de especies nativas. • Elaborar mapas de predicción de nicho ecológico de Bd para Argentina. • Determinar las variables ambientales que influyen en la distribución de Bd en Argentina con el fin de analizar los sitios donde el hongo quitridio podría prosperar en relación a las características ambientales de los mismos. • Desarrollar y listar una serie de recomendaciones con el objetivo de minimizar la dispersión de Bd y mantener control sobre el transporte de especies.

La presente Tesis de Doctorado está enmarcada en el estudio de rayos cósmicos dentro del Observatorio Pierre Auger. Su temática se vincula a la necesidad, propia de un experimento de estudio de rayos cósmicos, de conocer las características de la atmósfera en el instante en que sucede un evento. En particular se ha estudiado la profundidad atmosférica, parámetro de suma importancia vinculado a la cantidad de materia atravesada por las partículas en su trayecto por la atmósfera. En base a una idea original hemos construido un modelo que permite reproducir los perfiles de profundidad atmosférica en cualquier instante de tiempo, a partir de un parámetro de fácil y de permanente acceso como lo es el valor de la temperatura en el suelo. Este modelo que hemos denominado GAMMA, fue desarrollado en base a mediciones realizadas en el sitio del Observatorio Auger. Sin embargo, y así queda reflejada en estudios indicados en el presente trabajo, su idea central es aplicable a otros sitios. El desarrollo del modelo GAMMA incluyó también una serie de análisis referidos a optimizar sus predicciones y su rango de validez. Los resultados alcanzados con el modelo GAMMA son muy satisfactorios. Se consigue reproducir los perfiles de profundidad atmosférica con un muy bajo nivel de incerteza. Asimismo, ha salido exitoso en la comparación con otros modelos previamente aplicados en estudios del Observatorio Auger, reflejando incertezas similares o incluso menores.

En este trabajo de tesis doctoral se sintetizaron y caracterizaron cuatro familias de compuestos, las que se pueden describir como: i) carbonil isocianatos, ii) carbonil isotiocianatos, iii) carbonil ureidos y iv) carbonil tioureidos. El grupo isocianato está compuesto por enlaces dobles acumulados N=C y C=O. Gran parte de la reactividad de este grupo radica en la alta electronegatividad del oxígeno y del nitrógeno, lo cual hace que el carbono central sea altamente electrofílico, a la vez que el grupo concentra una alta densidad electrónica en sus enlaces pi. La alta reactividad química en solución acuosa de los isocianatos los hace particularmente tóxicos que se refleja en el efecto irritante directo sobre los pulmones, los ojos, la piel y la mucosa expuesta. Los efectos directos pueden ser instantáneos como en el caso de MIC (metilisocianato) o manifestarse después de un tiempo. Los polímeros derivados de isocianatos, que incluyen poliureas, poliisocianuratos y poliuretanos, resultan una de las aplicaciones más importantes. Esto se debe a la alta reactividad del grupo isocianato con cualquier molécula que contenga un hidrógeno activo, como por ejemplo alcoholes, aminas, agua y tioles. Para testear la potencial bioactividad de los nuevos (tio)ureidos estudiados en este trabajo, algunos de los compuestos obtenidos fueron evaluados por su inhibición de Quorum sensing (QS) en Pseudomonas aeruginosa y Chromobacterium violaceum.

La temática presentada en este documento de tesis para optar al grado de Doctor, se desarrolla de manera tal que siga la línea de pensamiento en la que fueron estudiados los diferentes temas, sintetizando el estudio realizado de las singularidades de fase y sus propiedades, cuando son empleadas en técnicas de metrología de vórtices ópticos. Se estudian las técnicas convencionales de la metrología de vórtices para la síntesis de campos de speckle o similares al speckle, incluyendo el efecto natural de la decorrelación de los mismos para definir los rangos de aplicabilidad de estas técnicas. Posteriormente, se propone una manera alternativa de análisis para medir desplazamientos rígidos en el plano, basada en el análisis de Fourier de las singularidades de fase como marcadores de los campos de speckle, logrando expandir el rango de aplicabilidad de las técnicas de metrología de vórtices ópticos para este tipo de desplazamientos. Finalmente, se propone una manera alternativa para la generación de campos complejos mediante el uso de una nueva transformada integral lineal, generando así una herramienta matemática nueva para la síntesis de registros de intensidad, lo que permite en concreto una mejor síntesis de registros de patrones modulados con altas frecuencias. Dicha herramienta no limita su uso al ámbito de la metrología de vórtices ópticos, sino que puede ser de utilidad en diferentes aplicaciones propias del procesamiento opto-digital de la información.

Este trabajo se encuadra dentro del objetivo general del laboratorio: estudio de la interacción de la radiación electromagnética y/o la materia con superficies metálicas. Con el panorama sucintamente expuesto en las secciones anteriores y para delimitar el tema se plantearon los siguientes objetivos específicos: 1) Caracterizar chapas de Mo policristalino mediante AES, WF y EELS. Estudiar el efecto de contaminantes 2) Estudiar el proceso de Adsorción-Desorción de la molécula de CO2 sobre la superficie de Mo policristalino, utilizando para este efecto diversas técnicas: FTDS, AES y medidas de WF. Cinética, Disociación. 2) Estudiar la interacción de O2 con una chapa de Mo policristalino, mediante FTDS, AES, EELS, XRD y medidas de WF. 3) Seleccionar o desarrollar los modelos más apropiados para la descripción e interpretación de los procesos y/o reacciones involucradas. 4) Aportar información básica en el área de la fisicoquímica de superficies.

Las amiloidosis constituyen un grupo de enfermedades caracterizadas por la conversión de la estructura nativa de ciertas proteínas en una conformación mal plegada que se dan generalmente con ganancia de estructura de hoja-beta, produciendo la agregación y depósito de estas proteínas lo que lleva al daño tisular, mal funcionamiento de los órganos, y en algunos casos conlleva a la muerte. El agregado de las proteínas se caracteriza por un marcado polimorfismo en donde oligómeros, fibras, y agregados amorfos, se encuentran como producto final. Se ha reportado la presencia de Ia apoA-I humana (mayor constituyente proteico de las HDL) en lesiones del tipo amiloide, tanto la proteína wt como algunas mutantes puntuales. El presente trabajo propone caracterizar estructuralmente a las variantes de apoA-I Gly26Arg y Lys107-0 ambas asociadas con amiloidosis. Por otro lado se estudia como los microambientes celulares afectan las estabilidad de las proteínas en estudio favoreciendo el mal plegamiento que conduce a una agregación patológica.

Esta tesis se ha desarrollado en el marco de un Proyecto de Investigación de ANPCyT (14-12174), del tipo interdisciplinario, dirigido al estudio de zeolitas procedentes de depósitos nacionales, con el objeto de analizar su potencialidad tecnológica, particularmente en áreas como la agronómica, el control ambiental y la catálisis. La versatilidad estructural de este tipo de especies minerales ofrece permanentes oportunidades de estudio desde el punto de vista químico y tecnológico, actividad que, para su fortalecimiento necesariamente requiere la complementación de otras disciplinas así como el análisis de situaciones vigentes tanto a nivel nacional como regional, que requieren del aporte de soluciones para mejorar aspectos socio-económicos y productivos.

En la escena internacional actual, el cuidado del medio ambiente es uno de los principales desafíos que enfrenta la industria, entre ellas, la dedicada a los recubrimientos orgánicos. Es por ello que todos los esfuerzos apuntan a la síntesis de productos que sean amigables con el medio ambiente. Esto significa que en el proceso de fabricación de las pinturas hay que identificar cuáles son los componentes verdaderamente inocuos y cuáles no, para lograr, de este modo, producir pinturas totalmente ecológicas. Las imprimaciones y pinturas anticorrosivas tradicionales contenían compuestos a base de plomo o de cromo, probadamente efectivos como pigmentos inhibidores de la corrosión. Sin embargo, su fuerte carácter tóxico y poluente condujo a la búsqueda de nuevas sustancias con menor impacto para la salud pública y el medio ambiente. Además, hay que tener en cuenta la emisión de solventes a la atmósfera, lo cual no sólo contribuye directa e indirectamente al efecto invernadero y a la formación de la niebla fotoquímica, sino que también provoca efectos nocivos para la salud humana. El objetivo de esta tesis fue obtener un material pigmentario para formular una imprimación anticorrosiva ecológica. Este tipo de imprimaciones actúan como protectores temporarios y, también, facilitan la adhesión de las capas posteriores de pintura al sustrato. Este último aspecto es de suma importancia en sustratos difíciles de pintar como el acero galvanizado, etc. El pigmento preparado en esta investigación fue un fosfosilicato de aluminio, libre de cinc, capaz de reemplazar a los cromatos con igual o superior eficiencia anticorrosiva. La imprimación anticorrosiva formulada utiliza solventes de bajo impacto ambiental; esto es agua y alcoholes, eliminado el problema que genera el uso de hidrocarburos aromáticos, cetonas, etc.

El desarrollo de los sistemas de expresión basados en plantas para la producción de proteínas recombinantes constituye un paradigma tanto en la producción de biológicos como de proteínas con diversas aplicaciones como son la investigación médica, la medicina regenerativa, como también las destinadas a la producción de biocombustibles, entre otros. El uso de esta tecnología se consolidó en distintos mercados gracias a algunas ventajas que permitían lidiar con las fallas de los sistemas tradicionales, como por ejemplo la rápida escalabilidad de la producción, la capacidad de síntesis de moléculas que no se sintetizan eficientemente en otros sistemas y la ausencia de endotoxinas y seguridad intrínseca. Las plantas representan además, un sistema de expresión sustentable y amigable con el medio ambiente. Este trabajo de tesis pretende contribuir al conocimiento de las plantas como fábricas de proteínas recombinantes y se basó en dos grandes aspectos. Por un lado, las condiciones de crecimiento de las plantas, teniendo en cuenta un factor clave que es el bajo costo tanto en la producción de biomasa, como de infraestructura y del proceso downstream. Y por otro lado, el estudio de estrategias que incrementen el rendimiento de producción, teniendo en cuenta que los mismos se encuentran limitados por procesos como el correcto plegado de proteínas y el transporte de las mismas a través de la vía secretoria hacia su destino final. En una primera sección, se analizó el efecto de la utilización de iluminación LED Full Spectrum o Rojo-Azul sobre el crecimiento de plantas Nicotiana benthamiana y sobre la producción de proteínas recombinantes en sistemas de expresión transitoria, con respecto a un sistema de iluminación tradicional como son los tubos fluorescentes blancos fríos. Para ello, en primer lugar se determinó la intensidad de luz emitida por cada una de las fuentes de luz estudiadas. Luego se evaluaron parámetros de crecimiento y fisiológicos de plantas Nicotiana benthamiana crecidas durante cuatro semanas bajo las distintas luces, como su altura, color, diámetro de hoja, y contenido relativo de agua (CRA). La mejor condición para el crecimiento de las plantas fue la de tubos fluorescentes o luces LED Full Spectrum para las cuales las plantas presentaron una coloración verde oscura, tamaños de planta y hojas adecuados para ensayos de agroinfiltración y valores de CRA superiores a 90%. Por otro lado, para evaluar el efecto de las luces sobre la producción de proteínas recombinantes, se analizaron los niveles de expresión de dos proteínas reporteras retenidas en el retículo endoplásmico: la proteína fluorescente verde (RE-GFP) y la enzima β glucuronidasa (RE-GUS). La mejor condición de luz para la producción de estas proteínas reporteras fue la de tubos fluorescentes, donde se alcanzaron los mayores niveles de RE-GFP y RE GUS y en donde se obtuvieron los niveles más bajos de la chaperona BiP, que es indicadora de estrés en el retículo endoplásmico. En la segunda sección de este trabajo, se exploró una estrategia de ingeniería de la vía secretoria a partir del estudio del efecto de la sobreexpresión de distintos genes candidatos sobre la producción de proteínas recombinantes. Los genes candidatos codifican para factores de transcripción del tipo bZIP, homólogos a aquellos que se expresan durante la diferenciación de células secretorias profesionales en otros organismos, o para chaperonas involucradas en el plegado proteico, que se expresan durante fase de acumulación de proteínas de reserva en semillas y también tienen un rol en los procesos vinculados a estrés, tal como la respuesta a proteínas mal plegadas o UPR. Los genes estudiados en este trabajo codifican para los factores AtbZIP60 (AT1G42990; NM_103458), AtbZIP28 (AT3G10800; NM_111917) y AtbZIP17 (AT2G40950; NM_129659), en sus formas completa o truncada (sin dominio C-terminal – ΔC) y para la chaperona Calnexina1 (CNX1) (AT5G61790). Se evaluó su efecto sobre la expresión de las proteínas reporteras sencillas RE GFP y RE-GUS y sobre la expresión de proteínas de interés más demandantes en su plegado como la versión simple cadena del anticuerpo 2G3 fusionado a la proteína fluorescente roja y un tag de histidinas (RFP-ScFv-KDEL) y el anticuerpo monoclonal tetramérico 14D9. Los resultados obtenidos muestran que la expresión de los genes codificantes para la forma activa del factor AtbZIP28ΔC o la chaperona Calnexina1, provoca un incremento en los niveles de GUS y GFP, como también de moléculas más demandantes para el plegado como los anticuerpos simple cadena 2G3 (RE-RFP-2G3) y multimérico 14D9. La co-expresión de la forma activa del factor bZIP60ΔC, también produjo incrementos en los niveles de acumulación de las reporteras GUS y GFP pero fue menos efectiva que la obtenida con los genes del bZIP28ΔC o Calnexina1. Este trabajo demuestra que la expresión de los genes codificantes para la forma activa del factor AtbZIP28ΔC o la chaperona Calnexina1, representa una estrategia válida para incrementar los niveles de proteínas reporteras con distintos requerimientos de plegado en plantas Nicotiana benthamiana por ensayos de expresión transitoria.