Catálogo de publicaciones

La luz provee a las plantas la energía necesaria para la fotosíntesis e información sobre el ambiente. Las señales lumínicas son percibidas por fotorreceptores específicos. En Arabidopsix thaliana se identificaron y clonaron tres grupos de fotorreceptores: los fitocromos que son fotorreceptores de de luz roja (R) y roja lejana (RL), que son codificados por cinco genes (PHYA,PHYB,PHYC,PHYD,PHYE); los criptocromos que son fotorreceptores de luz azul, codificados por dos genes (CRY1 y CRY2) y las fototropinas. Los fitocromos y criptocromos tienen funciones independientes y coordinadas que regulan el desarrollo de las plantas durante todo el ciclo de vida. El objetivo de esta tesis es estudiar la interacción entre fitocromos (específicamente phyA y phyB ) y criptocromos (cryl y cry2) en distintas respuestas durante el desarrollo de Arabidopsis thalíana. Para cumplir este objetivo hemos obtenido los dobles, triples y cuádruple mutantes a partir de los simples mutantes de phyA, phyB, cry1 y cry2 para analizar el efecto de un fotorreceptor en ausencia/presencia de los demás fotorreceptores. El uso de los simples, dobles, triples, y cuadruple mutantes permitió revelar nuevas interacciones entre los fotorreceptores e identificar funciones no conocidas de los mismos. En plántulas etioladas expuestas a luz R, el phyA mostró un efecto dual. Cuando el phyA fue activado con bajos flujos de luz R produjo por un lado la inhibición del alargamiento del hipocotílo, y por otro lado, redujo la inhibición del alargamiento del hipocotílo mediado por el phyB, es decir que el phyA interactuó antogonísticamente con el phyB. En nuestras condiciones, el phyA retrasó la transición del estado vegetativo al reproductivo, sólo en determinados contextos genéticos: cry1, cry2 y cry1 cry2, poniendo en evidencia un nuevo rol del phyA en el control de la floración. El phyB y el cry1 fueron redundantes en la represión del alargamiento del entrenudo, y la ausencia de ambos permitió demostrar que el alargamiento del tallo no está obligadamente acoplado al desarrollo reproductivo. La redundancia entre phyB y cry1, sin embargo, fue condicional a la temperatura. En la inhibición del alargamiento del hipocotílo, el phyB y el cry1 interactuaron sinergísticamente. La interacción del phyB y el cry1 en ésta respuesta fue condicional al ambiente lumínico. En la mayoría de las respuestas el cry2 fue redundante con el cry1. La interacción del cry2 con phyA y phyB en las distintas respuestas durante el desarrollo puede dividirse en dos patrones, en el primero la actividad del cry2 requirió la presencia de phyA y phyB (efecto sinérgico), y en el segundo requirió la ausencia de phyA y phyB (efecto redundante). El análisis del comportamiento del cuádruple mutante phyA phyB cry1 cry2 mostró que la deficiencia en la percepción de luz durante el desarrollo no está restringida sólo a la des-etiolación sino que continúa incluso hasta al estadío adulto. Basados en los datos de esta tesis y de la literatura presentamos un modelo de los patrones de interacción para dos procesos: des-etiolación y floración. Las interacciones observadas en condiciones de radiación natural entre los fotorreceptores reflejan aquellas observadas en condiciones controladas. La compleja red de interacciones entre fitocromos y criptocromos en condiciones de radiación natural generó homeostasis en la des-etiolación contra los cambios en irradiancia y fotoperíodo que no forman parte de la señales relacionadas con la posición del vástago por debajo o por encima de la superficie del suelo. El phyA, phyB, cry1 y cry2, se acoplan con diferentes jerarquías durante el desarrollo de Arabidopsis. La dependencia o redundancia entre las vías es afectada por las condiciones ambientales, el estado ontogénico y el contexto genético. La redundancia entre los fotorreceptores en el control de los procesos del desarrollo genera estabilidad del fenotipo que evita caer en patrones aberrantes, mientras que las jerarquías entre los fotorreceptores permite un patrón específico de crecimiento y desarrollo bajo señales lumínicas particulares.

En este trabajo se estudian los sistemas nebulares (gas ionizado) localizados en las regiones más externas de potentes radiogalaxias y conocidos como Regiones Extendidas con Emisión de Líneas (EELR). Fueron descubiertos en forma sistemática mediante observaciones con el Telescopio Espacial Hubble (HST). Las propiedades que las definen desde su propio nombre son las grandes distancias hasta las cuales es posible localizarlas, superando el alcance de la componente estelar en las mismas imágenes del HST, y el tipo de líneas de emisión que componen su espectro. El estudio consta de la determinación del proceso de ionización dominante en la zona, mediante la comparación de los dos principales mecanismos posibles: la ionización de las nebulosas por parte del campo de radiación emitido por la fuente central, y la ionización por ondas de choque radiativas, desencadenadas por la interacción de la radiofuente, en particular, sus jets, con el medio que atraviesa (sólo en un objeto los procesos de choque estarían desencadenados por otro mecanismo). Los análisis requieren de la evaluación de las propiedades físicas del sistema gaseoso, ya sea la profundidad óptica, la distancia que las separa de la fuente puntual, el comportamiento espacial de la emisión o sus características cinemáticas, para poder estudiarlas bajo las hipótesis de cada modelo. El rol que desempeñe el núcleo activo nunca será despreciable, sin embargo, el interés por el estudio sistemático de la interacción entre los jets y el material interestelar radica en que este mecanismo podría explicar el estado de ionización de las EELR de la mano de su estado cinemático. La técnica empleada fue la espectroscopía óptica de ranura larga (long-slit). Todos los espectros nebulares se tomaron especialmente para el desarrollo de esta Tesis con el instrumento GMOS del Telescopio Gemini Norte (TGN). La excelente calidad de los datos obtenidos permitió completar las tres líneas principales de la investigación: el análisis espectroscópico, el comportamiento espacial de la emisión y la cinemática de la región. El objetivo principal fue obtener una explicación tan global como fuera posible sobre las características multibanda de la emisión, con especial énfasis en la relación espacial que pudiera haber entre la emisión y la cinemática en las distintas bandas del espectro, y en la relación de alineamiento entre las estructuras en óptico y en radio. Los modelos se analizaron según sus predicciones sobre las estructuras de ionización y con la información contenida en los cocientes de líneas (diagramas de diagóstico). En general, la estructura de ionización no puede resolverse espacialmente en ninguno de los dos escenarios, pero la información contenida en el comportamiento espacial de las líneas de emisión fue determinante para evaluar el dominio de una región sobre otra y, consecuentemente, de un mecanismo de ionización sobre el otro. Se encontraron fuentes donde se puede asegurar el dominio de un mecanismo concreto, y fuentes donde se necesita la contribución de ambos para poder explicar tanto las características espectrales, como la intensidad de la radiación observada. En la mayoría de los objetos analizados (cinco de siete) la EELR está alineada con los radio-jets. Sin embargo, los resultados son compatibles no con la dirección de alineación radio-óptico sino con la información contenida en los campos de velocidades. En los casos donde se puede asegurar que la ionización ocurre predominantemente como consecuencia de procesos de choque, el campo de velocidades siempre muestra importantes indicios de movimientos de perturbación con velocidades altas. En los casos donde domina la fotoionización del campo central, las perturbaciones cinemáticas nunca son significativas.

Los tuco-tuco (Ctenomys sp.) son roedores subterráneos que utilizan las vocalizaciones como parte integral de su comportamiento. En esta tesis estudiamos la forma, función y desarrollo ontogenético de la vocalización de larga distancia y la forma y función de las vocalizaciones de corta distancia del Tuco-Tuco de Anillaco. Forma y función de la vocalización de larga distancia El ambiente subterráneo impone particulares dificultades en la comunicación de los roedores subterráneos. Las vocalizaciones de larga distancia, son importantes en la comunicación de larga distancia en los tuco-tuco. Caracterizamos la vocalización de larga distancia del Tuco-Tuco de Anillaco. Utilizamos grabaciones registradas a campo y describimos el contexto de comportamiento en el que se produjo esta vocalización durante encuentros entre individuos de ambos sexos en laboratorio. Las vocalizaciones de larga distancia del Tuco-Tuco de Anillaco son de baja frecuencia, de banda ancha y alta intensidad compuestas por la repetición de dos tipos de sílabas: series (formadas por notas y suaves notas) y notas individuales. Todas las vocalizaciones se iniciaron con series, pero no todas tuvieron notas individuales. Los machos fueron más pesados que las hembras y produjeron vocalizaciones de frecuencia significativamente menor, aunque en los machos las características acústicas de las series y las notas individuales fueron independientes de la masa corporal. La pronunciada variación entre los individuos en cuanto a la disposición y el número de sílabas por vocalización, sumado a la existencia de tres tipos de series (díadas, tríadas y tétradas), creó una diversa colección de patrones sintácticos en las vocalizaciones y proporcionaría la oportunidad de codificar varios tipos de información en esta vocalización. La existencia de patrones sintácticos complejos y la descripción de las notas suaves representan nuevos aspectos de la comunicación vocal de Ctenomys. Las vocalizaciones de larga distancia del Tuco-Tuco de Anillaco parecen ser señales territoriales utilizadas principalmente por los machos. En primer lugar, la emisión de vocalizaciones de larga distancia dio lugar al distanciamiento o mantenimiento del espacio en los encuentros macho-macho y encuentros macho-hembra. En segundo lugar, estas vocalizaciones se produjeron con mayor frecuencia (en el campo y en el laboratorio) por los machos de la población estudiada. En tercer lugar, los machos produjeron vocalizaciones de larga distancia con mayor frecuencia durante los encuentros macho-macho en comparación con los encuentros macho-hembra. Por último, los machos parecen tener mayor área de acción y estar espacialmente más segregados que las hembras, lo que sugiere que los machos pueden tener mayor necesidad de producir vocalizaciones de larga distancia para anunciar su presencia. Debido a su aparente rareza, las características acústicas y las funciones de las vocalizaciones de larga distancia en las hembras del Tuco-Tuco de Anillaco hembras permanecen mal conocidas.

En esta Tesis se ha desarrollado una nueva técnica de caracterización óptica de superficies con resolución nanométrica. A la mencionada tecnica se le ha dado el nombre de Microscopio Óptico de Barrido por Intensificación de Campo (FESOM). El principio de operación de esta nanoscopía se basa en la intensificación del campo eléctrico de la luz en las vecindades de una punta metálica, iluminada por un láser, que se acerca a distancias atómicas de una superficie. El campo intensificado actúa como sonda local e intensa, muy localizada, que interactúa con la superficie generando una radiación que contiene información óptica de la superficie sensada, con altísima resolución lateral. Se ha demostrado, de las imágenes obtenidas, una resolución mejor que 6nm en muestras metálicas. La técnica puede ser fácilmente extendida a muestras semiconductoras o aislantes, utilizando la misma señal óptica generada como señal de realimentación del circuito de control.

En el presente trabajo se aborda un estudio cristalográfico del sitio activo de la enzima cisteínica papaína en complejo con uno de sus inhibidores. El estudio incluye el proceso de cristalización, con diferentes métodos y seguimientos de la evolución de los cristales; colección parcial de datos de difracción, a partir de los cuales se determinan los parámetros de celda del complejo. Refinamiento de la posición del inhibidor en el sitio activo conjuntamente con la ubicación de moléculas de agua en el mismo. Posteriormente, y a partir de las coordenadas cristalográficas se realiza un cálculo de la interacción electrostática en el proceso de unión de la Leupeptina con la Papaína. La última parte comprende el cálculo del potencial electrostático de la Fosfolipasa A₂ de pancreas porcino a una membrana lipídica, observándose la importancia del ión Calcio en la actividad catalítica de la enzima.

En este trabajo estudiaremos los compuestos AHfO₃ (A=Ca, Sr y Ba) pertenecientes a la familia de perovskitas centrosimétricas mediante dos técnicas: difracción de rayos X y espectroscopia de correlaciones angulares perturbadas. La primera técnica nos servirá para establecer las estructuras cristalográficas, esto es, los parámetros de celda y las posiciones atómicas en dichos compuestos. Con la segunda técnica analizaremos la dependencia de los parámetros hiperfinos con la temperatura y efectos dinámicos. Cabe señalar que en este estudio hemos utilizado dos sondas: ¹⁸¹Ta y ^IIICd, a fin de comparar las alteraciones que introduce cada sonda. En resumen, en este trabajo nos proponemos: - establecer los parámetros estructurales de los compuestos AHfO₃ y estudiar las constantes de red en función de la temperatura en el caso del compuesto CaHfO₃, - determinar la dependencia de los parámetros hiperfinos con la temperatura en los compuestos AHfO₃, - analizar los efectos dinámicos introducidos por la presencia de vacancias de oxígeno o por la misma sonda, - estudiar la modificación del entorno de la sonda introducida por la presencia de la misma, - vincular el parámetro de asimetría con la inclinación de los octaedros de oxígenos, - discutir los defectos introducidos en los compuestos por la irradiación con neutrones térmicos.

Desde el descubrimiento de la primer perovskita ferroeléctrica (BaTiO₃ en 1945) una gran parte de los estudios en el campo de la ferroelectricidad se realizaron sobre estos compuestos. Esto no es casual, ya que desde el punto de vista académico estos compuestos permiten estudiar el fenómeno de la ferroelectricidad sobre un sistema cristalino simple. Además, el hecho de que sean de fácil preparación y estables los hace muy útiles en las aplicaciones tecnológicas que requieran de esta propiedad. Otra característica interesante es su respuesta ante la presencia de dopantes, estos modifican las propiedades del ferroeléctrico de tal manera que es posible "diseñar" un compuesto con la características que se necesitan. La característica principal de los compuestos ferroeléctricos es la presencia de una polarización eléctrica espontánea en alguna región de temperaturas. Además, esta polarización puede ser reorientada aplicando un campo eléctrico externo. El gradiente de campo eléctrico al cual están sometidos los núcleos del compuesto está íntimamente relacionado con la distribución de cargas del cristal, y por consiguiente a la polarización eléctrica. A raíz de ello las técnicas para medir los campos hiperfinos permiten observar el comportamiento de la red desde un punto de vista microscópico. El objetivo de esta Tesis es utilizar técnicas hiperfinas para estudiar el sistema BaTiO₃-BaHfO₃. Centraremos nuestra atención en compuestos de la forma BaTi_x-1Hf _xO₃ con concentraciones de Hf no mayores a 0.20. Esta elección es consecuencia de que en el otro extremo del diagrama (x~ 1) la propiedades están determinadas por el hafniato de bario que es paraeléctrico en todo el rango de temperaturas.

En este trabajo se plantea la investigación de los acoplamientos magnéticos en el NaFeP₂0₇ por medio de diferentes técnicas, se procura una explicación de los fenómenos observados y se calcula el tipo de interacciones básicas que llevan a las propiedades medidas, por medio de una aproximación semiempírica.

En esta tesis hemos investigado las propiedades magnéticas de la serie de óxidos Pnma- R₂BaMO₅, para R=Y, Sm, Eu, Gd, Dy, Ho y M=Cu, Zn, con el propósito de establecer un modelo de las interacciones magnéticas que operan en estos óxidos. Frente a la complejidad del sistema, y la diversidad de resultados existentes en la literatura, hemos creído imprescindible diseñar una estrategia de aproximación a este problema, consistente en la caracterización previa de los sistemas Y₂BaCuO₅ y R₂BaZnO₅, con el propósito de entender las interacciones Cu-Cu y R-R en forma separada, para luego avanzar en el estudio comparativo de los sistemas R₂BaCuO₅. El desarrollo de estas ideas nos llevó a caracterizar, a través de RPE, Magnetización d.c. y Capacidad Calorífica el comportamiento magnético de los componentes Y₂BaCuO₅ y R₂BaZnO₅ de esta familia, obteniendo así una comprensión más acabada de las interacciones R-R y Cu-Cu en estos sistemas. En una etapa posterior, hemos investigado las series dopadas (Y_1-xGd_x)₂BaCuO₅ e (Y_1-xSm_x)₂BaCuO₅, analizando la influencia de la dilución magnética sobre las interacciones de los sistemas R₂BaCuO₅.

Tesis (Doctor en Ciencias Químicas) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2017