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Se estudió la eliminación del U(VI) mediante dos procesos fotoquímicos. Se analizó la transformación fotoquímica del U(VI) bajo irradiación UV-vis sin catalizador (TF) (Cap. 2) y con TiO2 (FHR) en distintas condiciones experimentales (Cap. 3 y 4). El objetivo de la tesis fue analizar el rol de distintas variables relevantes en procesos fotoquímicos, dilucidar mecanismos de reacción y determinar parámetros cinéticos involucrados en la remoción de U(VI) de solución acuosa, para generar herramientas que permitan controlar los procesos involucrados en aplicaciones como tratamiento de aguas naturales o de desecho. En el Cap. 2 se evaluó la eficiencia de la TF en la remoción de U(VI) (0,25 mM), pH 3, bajo atmósfera de N2 y en presencia de 2-propanol (2-PrOH) y ácido fórmico (AF) como agentes reductores. Se estudiaron los efectos del contraión de la sal de uranio utilizada (nitrato, acetato, y perclorato), y del rango de longitud de onda empleada (lámpara de inmersión de Hg de media presión con reactor de cuarzo (230 < λ/nm < 450) o de vidrio (λ > 300 nm). En ausencia de donores, no hubo variación en la concentración de U(VI), excepto en los experimentos con acetato de uranilo, donde la remoción llegó al 16%; el espectro de la solución al final de la reacción mostró la presencia de U(V). Se obtuvieron altos valores de transformación con 2-PrOH y AF. La remoción de U(VI) y la velocidad inicial de reacción fueron mayores con el reactor de cuarzo, atribuible a la mayor intensidad de luz incidente en la solución. El menor rendimiento se obtuvo con acetato, debido a la formación de un complejo de U(IV)- acetato hidrolizable y fácilmente reoxidable en contacto con O2. La mayor eficiencia se obtuvo con nitrato de uranilo, 2-PrOH 1 M y reactor de cuarzo, obteniéndose una disminución en la concentración de U(VI) superior al 95% en 15 min de reacción. En este caso, se generó un depósito gris oscuro muy estable, cuyo análisis por DRX indicó que se trataba de un óxido mixto de U(VI)-U(IV), hecho que confirma la reducción del U(VI). En presencia de AF 1 M, si bien se produce la reducción de U(VI), la especie resultante es un complejo de U(IV)-formiato, soluble en agua, que fue detectado espectrofotométricamente. El sistema fotoquímico más eficiente es el que usa 2-PrOH. En el Cap. 3, se evaluó la eficiencia de la FHR en la remoción de U(VI) (0,25 y 1,25 mM) a pH 3 en presencia de 2-PrOH a distintas concentraciones empleando dos sistemas de irradiación (S), uno de ellos denominado SI (lámpara de alta presión de Xe provista de un filtro BG12 300 < λ < 500, λmáx. = 400 nm) y el otro el mismo usado en la TF (SII). Los mejores resultados se obtuvieron con el SII y reactor de cuarzo, lo cual indicó que los procesos son favorecidos por un mayor número de fotones. La eficiencia de remoción con U(VI) 0,25 mM sin donor fue baja, alcanzándose el 20% en 30 min. La presencia de 2-PrOH es necesaria para que ocurra una mayor remoción de U(VI). La máxima eliminación (80%) se obtuvo con la mayor concentración de 2-PrOH (10 M), en 10 min de reacción. El mayor rendimiento fotocatalítico se obtuvo con nitrato o perclorato de uranilo, tanto en ausencia como en presencia de 2-PrOH (1 ó 10 M). Se comprobó, al igual que en ausencia de TiO2 (Cap. 2), que el acetato afecta negativamente la eliminación de U(VI), ya que el U reducido queda en solución y no puede ser recuperado. El análisis por DRX confirma la deposición de óxidos de U(IV) de estequiometria variable según las condiciones, demostrando que el proceso fotocatalítico ocurre por reducción del U(VI) y precipitación. El análisis por XPS de los sólidos también confirmó la presencia de U(IV) sobre el TiO2. Por otra parte, la transformación fue más eficiente partiendo de U(VI) 1,25 mM, llegando a valores cercanos al 100%. Sin embargo, en estas condiciones, la contribución de la TF de U(VI) fue muy significativa. Por último, en el Cap. 4, se evaluó la eficiencia de la FHR de 0,25 mM U(VI), pH 3 y AF empleando los sistemas de irradiación antes mencionados. Se obtuvieron altos valores de remoción para todas las concentraciones de AF ensayadas, obteniéndose 80% con AF 0,01 M en 10 min de reacción. Se comprobó que altas concentraciones de AF resultan contraproducentes debido a que favorecen la reoxidación del uranio reducido (Cap. 2). Se concluye que es más apropiado el uso de la FH frente a la transformación fotoquímica homogénea como método de remoción de uranio de aguas, debido a que, en presencia del catalizador, se facilita la recuperación del uranio reducido por su deposición sobre el TiO2, lo que hace más estable los depósitos generados y menos dificultosa su separación de la fase líquida.

La trans-sialidasa de Trypanosoma cruzi es una enzima cuya existencia fue postulada en 1985 cuando se probó que este parásito intracelular de células de mamífero, posee ácido siálico conjugado a sus propias moléculas de superficie. La trans-sialidasa fue posteriormente purificada, caracterizada enzimáticamente y su gen clonado. Así se demostró en primer lugar, que era una actividad novedosa como transglicosidasa, ya que no utiliza como sustrato un dador nucleótido-azúcar, que en todas las otras sialiltransferasas cucarióticas conocidas, es el CMP-siálico. En segundo lugar, el análisis de secuencia reveló una lejana pero evidente homología con varias sialidasas bacterianas, y no con las sialiltransferasas eucariotas. En los últimos años han surgido distintos tipos de evidencias experimentales, que involucran a la trans-sialidasa en los mecanismos de adhesión/invasión de T. cruzi a las células del mamífero huésped, en el escape temprano de parásitos invasivos de la vacuola parasitófora de la célula hospedadora y en la evasión del camino alternativo de fijación del complemento. La actividad de trans-sialidasa, ha sido detectada hasta el momento sólo en T. cruzi y en dos parásitos tripanosomátidos emparentados, T. brucei y Endotrypanum sp. En algunos otros tripanosomátidos se han encontrado sialidasas, pero sin actividad de transferasa detectable, como en el caso de T. rangeli. Hasta ahora no se sabía si la sialidasa de este parásito no patogénico, estaba relacionada con la trans-sialidasa. Con el objetivo de comprender el(los) mecanismo(s) en el(los) que la trans-sialidasa está involucrada, en relación a la interacción huésped/parásito, en este trabajo de Tesis se ha avanzado en distintos aspectos del estudio molecular de la trans-sialidasa de T. cruzi y la sialidasa de T. rangeli: 1. Se optimizaron los sistemas de expresión y purificación de la trans-sialidasa recombinante con el fin de obtener grandes cantidades de proteína >95% pura. 2. Se utilizó trans-sialidasa recombinante pura como material inicial para cristalizar y comenzar estudios cristalográficos por difracción de rayos X, tendientes a resolver la estructura tridimensional de la misma. Además de las variaciones convencionales en los métodos y condiciones de cristalización, y mientras no se obtengan cristales adecuados, se procedió a buscar la separación de dominios parciales de la proteina para cristalizar de forma independiente. 3. En paralelo con los puntos anteriores, se demostró que la sialidasa de T rangelí es homóloga a la trans-sialidasa dc T. cruzi. Para ello se purificó la sialidasa nativa a partir de sobrenadantes de cultivo de T. rangeli, se microsecuenció y se logró clonar trece genes homólogos, miembros de lo que hemos denominado la familia multigénica de la sialidasa de T. rangeli. 4. Tres de los genes clonados codifican proteínas recombinantes con actividad de sialidasa comparable a la de la enzima nativa cuando se expresan en Escherichia coli. Uno de ellos fue secuenciado completamente, revelando una identidad en aminoácidos de 68.9% cuando se lo compara con la trans-sialidasa de T. cruzi, aumentando a una similitud dc 86.7% si se admiten sustituciones conservativas. 5. Se cristalizó la enzima nativa de T.rangeli sola y ligada a un inhibidor competitivo. Se resolvió su estructura tridimensional a partir del patrón de difracción de rayos X, hasta una resolución de 2.2Å. En paralelo se resolvió la estructura tridimensional de la misma proteína acomplejada al inhibidor hasta 2.9Å. 6. Se modelizó la estructura tridimensional de la trans-sialidasa, tomando como referencia inicial las coordenadas atómicas de la sialidasa, dada la gran homología entre las dos proteínas. 7. Se construyeron y expresaron moléculas quiméricas entre ambas enzimas con el objetivo de avanzar en la definición de regiones y/o residuos claves en la transglicosilación.

En el presente trabajo se realizó la revisión taxonómica de los Metatheria fósiles pertenecientes la asociación de vertebrados de La Venta, Colombia, así como también el análisis de su filogenia y paleobiología. Se revisó casi la totalidad de especímenes que componen esta asociación de metaterios. Estos materiales actualmente forman parte de colecciones en Estados Unidos (Museo de Paleontología de la Universidad de California, Berkeley), Japón (Primate Research Institute de la Universidad de Kioto) y Colombia (Servicio Geológico Colombiano y Museo de Villavieja, Departamento del Huila). Muchos de estos se encuentran temporalmente alojados (en préstamo) en la Universidad de Duke (Estados Unidos) y algunos en el Museo de La Plata. Adicionalmente, nuevos ejemplares fueron colectados en campo como parte de las actividades relacionadas con la presente tesis doctoral, los cuales formarán parte de la colección del Museo Geológico Nacional ‘José Royo y Gómez’, del Servicio Geológico Colombiano (Bogotá, Colombia). Este estudio permitió ampliar significativamente el espectro de taxones conocidos para esta asociación, el conocimiento previo sobre su anatomía, adaptaciones y relaciones filogenéticas, así como agregar nuevos datos sobre la paleobiología de estos. Se estudiaron 130 ejemplares representativos de al menos 22 especies, 17 géneros, siete familias y cuatro órdenes. Adicionalmente, se incluyen algunos géneros que no están clasificados dentro de familias definidas (e.g., Lycopsis, que se clasifica como un borienoideo basal) y taxones “ameridelfios” incertae sedis. Los nuevos taxones reconocidos permitieron ampliar la proporción de metaterios en la asociación de mamíferos de La Venta, siendo mayor que otras faunas importantes del Neógeno de América del Sur, como las de Quebrada Honda (Mioceno medio, Bolivia) y Arroyo Chasicó (Mioceno tardío, Argentina), e incluso ligeramente mayor que la de Santa Cruz (Mioceno temprano, Argentina). Por lo tanto, la asociación de metaterios de La Venta sería la más diversa para el Neógeno sudamericano. En la revisión taxonómica se encontraron representantes de la mayoría de los principales órdenes metaterios: Sparassodonta, Didelphimorphia, Paucituberculata y Microbiotheria. Para cada uno de estos se realizó la descripción de los ejemplares disponibles, comparaciones, clasificación y la identificación de nuevos taxones. Estos últimos serán publicados en artículos que se encuentran siendo elaborados actualmente. Se realizaron análisis filogenéticos para los grupos mejor representados (por materiales más completos; i.e., Sparassodonta y Didelphimorphia) y análisis ecomorfológicos (i.e., estimación de masa corporal e inferencias dietarias) para aquellos con materiales disponibles que lo permitieran (i.e., Sparassodonta, Didelphimorphia y Paucituberculata; y estimaciones de masa corporal para algunos ejemplares referidos a “Ameridelphia” incertae sedis y Microbiotheria). Para la revisión taxonómica y el análisis filogenético se realizaron comparaciones tanto con ejemplares fósiles de otras asociaciones, como con ejemplares actuales. El análisis filogenético se llevó a cabo por medio de búsquedas heurísticas realizadas usando el programa TNT 1.1. En todos los casos, los árboles de consenso calculados fueron de consenso estricto. Las estimaciones de masa corporal se realizaron con base en variables independientes correspondientes a medidas tomadas en la dentición y las inferencias dietarias se realizaron por medio de análisis cualitativos (morfología comparativa) y cuantitativos (índices morfométricos). Entre los resultados que se destacan en la presente revisión se encuentra la reclasificación del género Kiotomops, el cual había sido inicialmente descripto como un quiróptero y que en el presente trabajo es identificado como un metaterio (“Ameridelphia incertae sedis). Esta clasificación había sido sugerida previamente, pero no se había realizado un estudio detallado para corroborar dicha hipótesis. Además de sumar un nuevo taxón metaterio para La Venta, la revisión de Kiotomops permitió reportar en bajas latitudes (La Venta) y durante el Mioceno medio, la presencia de taxones estrechamente relacionados con formas paleógenas de latitudes mayores (i.e., Itaboraiense, Brasil), ya que aparentemente se trataría de un sternbérgido o eventualmente podría pertenecer a una nueva familia filogenéticamente cercana a estos. Por otro lado, se destaca el primer registro de hatliacínidos para La Venta, grupo que está mucho más ampliamente representado en otras faunas neógenas del continente; la excepcionalidad de la presencia de Pachybiotherium, un microbiotérido, en el neotrópico; la diversidad de tilacosmílidos, incluyendo una de las especies más basales de esta familia; la presencia de un didelfimorfio basal, posiblemente taxón hermano de los didelfoideos, y a la vez, la presencia de didélfidos pertenecientes a géneros con representación actual. Muchos de estos hallazgos, además, permitieron identificar a La Venta como un ejemplo tanto del modelo “cradle” (área de altas tasas de diversificación) como del modelo “museum” (área de bajas tasas de extinción), ya que aparentemente allí se estarían presentando ambos fenómenos, aunque aparentemente existirían más ejemplos de este último. En cuanto a inferencias paleobiológicas se encontró que el nicho carnívoro es el mejor representado entre los taxones de La Venta. Sin embargo, aparentemente no incluye grandes quiebrahuesos y los pequeños carnívoros (e.g., hatliacínidos) están pobremente representados. Resulta inquietante por ejemplo la ausencia de grandes didelfinos. Sin embargo, esto puede deberse a que su nicho ecológico es ocupado por otros taxones de morfología y hábitos similares (e.g., Hondadelphys, Thylacosmilidae gen.1, o incluso hatliacínidos). Por otro lado, el nicho menor representado por el momento es el de los arborícolas frugívoros (e.g., no se presentan calurómidos ni cenoléstidos, aunque se presentan unos pocos paleoténtidos y abderítidos, además de Pachybiotherium), pero podría estar siendo compartido con algunos taxones euterios (e.g., primates). Entre las inferencias paleobiogeográficas, se destaca el hecho de que la comparación entre la fauna de La Venta y otras faunas neógenas sudamericanas está mostrando en general una tendencia al provincialismo controlado por la latitud. Por ejemplo, no existen especies compartidas entre La Venta y la fauna contemporánea de Quebrada Honda. Únicamente existen taxones compartidos a nivel de género (i.e., Miocochilius y Acarechimys). Sin embargo, esto no aplica para los grandes carnívoros, los esparasodontes, que a nivel genérico muestran varios ejemplos de amplia dispersión a lo largo del continente (en el caso de La Venta, Lycopsis), tal como ocurre entre los grandes carnívoros euterios. Los resultados y conclusiones obtenidos en el presente estudio permiten afianzar la asociación de metaterios de La Venta como una referencia obligada en el estudio de las asociaciones neógenas de la América tropical y del Hemisferio Sur, siendo un elemento de gran importancia en el conocimiento de las radiaciones neógenas de los metaterios de América del Sur.