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La urbanización es considerada una de las principales actividades humanas que impacta negativamente sobre la biodiversidad. En esta tesis se investigan los patrones de respuesta de la comunidad de dípteros que utilizan el agua contenida en recipientes artificiales como hábitats larvales a lo largo de un gradiente de urbanización en la Provincia de Buenos Aires, Argentina. Se colectaron en total 297.172 dípteros entre los 10.161 recipientes inspeccionados. A escala de paisaje, la respuesta de la comunidad al nivel de urbanización dependió del atributo analizado (i.e. abundancia, riqueza, diversidad, similitud en la composición de especies) y del origen de dicha comunidad (i.e. floreros en cementerios o cubiertas de auto en desuso en áreas residenciales). En floreros, las variables relacionadas con la abundancia registraron valores máximos a niveles intermedios de urbanización, mientras que una elevada similitud en composición específica y riqueza fue observada a lo largo del gradiente. En contraste, todas las variables utilizadas para caracterizar la estructura de la comunidad en cubiertas revelaron una respuesta negativa a elevados niveles de urbanización. Por otro lado, no se hallaron evidencias de que la estructura de la comunidad difiera entre usos de la tierra o parches con distinto nivel de edificación y vegetación. Finalmente, la probabilidad de ocurrencia de dípteros fue mayor en recipientes de mayor tamaño y volumen de agua, conteniendo materia orgánica, dispuestos a la sombra y en el fondo de las propiedades bajo cobertura vegetal elevada, y ubicados en áreas de menor nivel de urbanización. El conjunto de resultados sugiere que la respuesta de la comunidad al nivel de urbanización depende tanto de la escala de estudio como del tipo de recipiente artificial estudiado. En ningún caso, un elevado nivel de urbanización tuvo efectos favorables sobre la comunidad.

La agricultura es considerada la actividad humana más dependiente del clima, y la mayoría de las decisiones productivas involucran directa o indirectamente este factor. En la Región Pampeana, dos cultivos estratégicamente importantes para la sustentabilidad del sistema agrícola como trigo y cebada están actualmente expuestos, y muy probablemente continúen estando, a mayores temperaturas nocturnas. Teniendo como objetivo generar información útil para diseñar estrategias de manejo y mejora que permitan adaptar estos cultivos a escenarios más cálidos, se estudió y cuantificó la respuesta de trigo y cebada a mayores temperaturas nocturnas, mediante: (i) experimentos a campo donde se analizó la respuesta de procesos funcionales vinculados con el rendimiento, utilizando estructuras de calentamiento diseñadas para tal fin, y (ii) ejercicios de simulación de cultivos donde se cuantificó la respuesta a nivel regional y se exploraron posibles estrategias de adaptación. Los resultados obtenidos destacan la relevancia del desarrollo del cultivo como principal proceso funcional afectado por mayores temperaturas nocturnas. Noches más cálidas aceleraron el desarrollo provocando el acortamiento (en días) del período crítico, lo cual redujo la captura de radiación solar, impactando negativamente sobre la producción de biomasa, el establecimiento de granos y, por ende, el rendimiento (reducciones similares en trigo y cebada, ca. 7% por °C de calentamiento nocturno). En el mismo sentido, noches más cálidas acortaron la duración del llenado de granos con el consecuente menor peso final, lo cual redujo el rendimiento (ca. 4% por °C de calentamiento nocturno, tanto en trigo como cebada). En esta etapa, el efecto negativo de mayores temperaturas nocturnas estuvo directamente relacionado con procesos internos del grano, no observándose impactos significativos sobre la disponibilidad de asimilados. A nivel regional, el rendimiento simulado de trigo y cebada se redujo significativamente entre ca. 2% y 9% por °C de incremento en la temperatura mínima durante el período crítico. Esta variable tendió a incrementarse entre ca. 0.2 y 0.5 °C por década, excepto en el centro-sur de la provincia de Buenos Aires. Siembras más tempranas pueden ser una estrategia de adaptación viable en la Región Pampeana siempre que se adelante la ventana óptima de floración, i.e. adelanto de la fecha de última helada. La utilización de cultivares de ciclo más largo debido a su mayor sensibilidad fotoperiódica puede ser otra estrategia viable para compensar el acortamiento del ciclo bajo noches más cálidas.

Malbec es la variedad de uva tinta más importante en la vitivinicultura argentina, especialmente en Mendoza, donde se produce más del 80% del total nacional. Las zonas ubicadas a mayor altitud están experimentando un aumento en la superficie cultivada, ya que en ellas se producen uvas con altos contenidos de compuestos fenólicos, responsables de muchas de las características deseadas en los vinos tintos, por su valor organoléptico y capacidad antioxidante. A partir de estos antecedentes, se plantea como objetivo caracterizar la radiación UV-B que reciben los viñedos ubicados a mayor altitud en Mendoza, estudiando los efectos de UV-B, las aplicaciones de ABA y de su interacción, sobre aspectos fisiológicos y bioquímicos que afectan el crecimiento de las bayas (rendimiento cuantitativo) y la calidad enológica de Vitis vinifera L. cv. Malbec.

El eje hormona de crecimiento (GH)/ factor de crecimiento tipo insulina 1 (IGF-1) es clave en la regulación del crecimiento somático en los vertebrados. Existen dos tipos de receptores para GH (GHR1 y GHR2), aunque actualmente no hay consenso sobre su especificidad. Cichlasoma dimerus en un pez cíclido social capaz de crecer a una tasa elevada en condiciones de laboratorio, pero la regulación de su crecimiento aún no ha sido estudiada. Esta Tesis se propone evaluar el crecimiento somático y su relación con el eje GH/IGF-1 bajo condiciones de ayuno y realimentación. Para ello en una primera etapa se caracterizó a GHR2, ya que en esta especie no estaba descripto. Se obtuvo una secuencia parcial que incluye parte de la región extracelular, el dominio transmembrana y parte de la región intracelular. Cuatro semanas de ayuno resultaron en un arresto del crecimiento somático, un incremento de la expresión de GHR2 en hígado y músculo y una disminución de IGF-1 muscular, sin variaciones en GHR1 ni en IGF-2 en ambos tejidos. Tres semanas de realimentación restituyeron completamente el estado nutricional y condujeron a un estado de “crecimiento acelerado” asociado a un incremento en la eficiencia de conversión alimentaria (FCE) sin observarse hiperfagia. Además, se restablecieron los niveles de expresión de GHR2 e IGF-1 a valores controles. Interesantemente la expresión de GH se incrementó a los 3 días de realimentación. Estos resultados muestran que no sólo hay una recuperación rápida del estado nutricional debido a la realimentación tras el ayuno prolongado, sino que se verifica una fase de crecimiento compensatorio asociado a cambios en el eje GH/IGF-1. Esto resultados nos permiten tener un conocimiento a nivel molecular de los cambios asociados al ayuno-realimentación que puede tener implicancias al momento de diseñar estrategias de crecimiento en acuicultura.

La mayoría de los peces teleósteos pueden atravesar largos períodos sin alimentarse, ya sea por una eventual ausencia de alimento en sus nichos ecológicos o como consecuencia de su comportamiento durante el cuidado parental o la reproducción. En esta Tesis se estudió el efecto de la restricción alimentaria sobre el eje reproductivo del pez cíclido Cichlasoma dimerus incluyendo en el análisis a leptina, hormona ampliamente estudiada en mamíferos por su relación entre el estado nutricional y la reproducción. Se analizó la histología gonadal, la expresión génica de distintas hormonas del eje reproductivo y los niveles plasmáticos de esteroides sexuales en animales alimentados versus animales sometidos a restricción alimentaria. En hembras, no se observó efecto del hambreado sobre el eje reproductivo, ya que la maduración folicular y la expresión génica de las distintas hormonas analizadas no mostraron diferencias con respecto a los controles. Sin embargo, en machos, la restricción alimentaria tuvo un efecto estimulatorio en el eje reproductivo, lo que se reflejó en un mayor número de espermatozoides en sus lóbulos seminíferos y en el ducto espermático, un aumento de la expresión de la hormona folículo estimulante y una disminución de la expresión del factor de crecimiento tipo insulina 1 y de los niveles plasmáticos de 11-ceto testosterona. Teniendo en cuenta la acción de leptina en mamíferos, se propuso también estudiar la respuesta de esta hormona frente a la restricción alimentaria en C. dimerus. En primer lugar, se caracterizaron los transcriptos de leptina y de su receptor y se llevaron a cabo distintos estudios bioinformáticos. Se identificaron dos parálogos de leptina con expresión diferencial en los distintos órganos y un único receptor ampliamente distribuido. Luego, se evaluaron los niveles de leptina y del receptor en condiciones de restricción alimentaria. De los resultados obtenidos se puede destacar la disminución de la expresión de leptina hepática en animales hambreados, lo que sugiere que en esta especie esta hormona tendría un efecto similar al reportado en mamíferos. Por último, en esta Tesis también se secuenció la variante de la hormona liberadora de gonadotrofinas 1 (gnrh1) y se analizó la secuencia de las tres variantes de Gnrh presentes en esta especie y, al igual que con leptina, se llevaron a cabo estudios bioinformáticos. De los mismos surgieron nuevas preguntas acerca del péptido asociado a GnRH (GAP), inicialmente postulado como un factor inhibidor de prolactina en mamíferos. Considerando que la estructura tridimensional (3D) de una proteína se relaciona con su función, se evaluó si ésta se encontraba filogenéticamente conservada en los vertebrados, a pesar de la baja identidad en su secuencia aminoacídica entre los distintos grupos. Se observó que la estructura 3D del GAP asociado a GnRH1 se encuentra altamente conservada y presenta una estructura típica de hélice-loop-hélice, característica de algunos factores de transcripción. Estos resultados infieren una presión de selección en el mantenimiento de la estructura 3D de GAP a lo largo del linaje de los vertebrados, sugiriendo una posible función hipofisiotrópica de la misma.

Tesis (MCI Mención Ambiente)--FCEFN-UNC, 2016

En Entre Ríos, la agricultura avanzó hacia zonas con suelos vertisoles en los que los cultivos con frecuencia presentan estrés hídrico que ocasiona pérdidas de rendimiento. Los objetivos del trabajo fueron determinar el consumo de agua, las eficiencias del uso de agua (EUA) y de la radiación solar (EUR), el crecimiento y generación del rendimiento, el umbral de agua útil y caracterizar el efecto del riego sobre la extracción de agua en maíz y soja ante diferentes láminas de riego. Se condujeron ensayos con cuatro niveles de riego: para cubrir el déficit hídrico en 0%, 25%, 50% y sin restricción hídrica (Secano, TR1, TR2 y TR3). La evapotranspiración lograda en secano no superó los 339 mm y 357 mm en maíz en soja, mientras que en TR3 alcanzó los 565 mm y 617 mm respectivamente. La disponibilidad hídrica afectó más a EUR que a EUA. La EUA aumentó en maíz pero no en soja. La EUR varío en los rangos de 2,07 g.Mj-1 a 3,29 g.Mj-1 en maíz y de 1,03 g.Mj-1 a 1,49 g.Mj-1 en soja. En TR3, la EUA fue de 4,56 g.mm-1 en maíz y 2,37 g.mm-1 en soja. La reducción en la EUR y la EUA se produjo en la etapa reproductiva. En maíz se asoció a la duración del área foliar, mientras que en soja al menor crecimiento. El riego generó altos rendimientos (1552 g.m-2 y 743 g.m-2 en maíz y soja) al superar el umbral de agua útil, de 0,50 en soja y 0,40 en maíz. El riego aumentó la abundancia de raíces, sin afectar la profundización. Este trabajo contribuye a explicar cómo el riego suplementario permite alcanzar altos rendimientos en un vertisol de Entre Ríos aún cuando la oferta hídrica de las precipitaciones pareciera ser suficiente.

La batata, Ipomoea batatas (L.) Lam., es un cultivo de gran importancia en la alimentación humana. Su propagación agámica favorece la dispersión y acumulación de las infecciones virales, principal limitante en la producción. El objetivo fue evaluar componentes de rendimiento y contenido y calidad de almidón en raíces reservantes de dos clones de batata sanos e infectados con EA. Se analizó la influencia del EA en los componentes del rendimiento de dos variedades de batata: Arapey INIA y Beauregard. Se registraron diferencias significativas entre plantas sanas y enfermas, en el contenido relativo de clorofilas. Hubo mermas en caracteres de rendimiento, donde peso y número de raíces comerciales, en ambos genotipos, fueron los más afectados cuando las plantas estuvieron infectadas con EA. Se evaluaron los efectos de EA en el rendimiento de almidón, en el tamaño, distribución y forma de sus partículas, y en sus propiedades funcionales. Hubo un mayor rendimiento de almidón en el cv Arapey INIA. No se observaron diferencias estadísticas en la capacidad de retención de agua y en la fracción de sólidos solubles entre variedades ni entre condiciones sanitarias. El tamaño promedio de los gránulos fue significativamente diferente entre ambos genotipos y entre plantas sanas y enfermas. Los almidones mostraron forma esférica y poligonal. Por otra parte, se observaron diferencias significativas entre ambas variedades en su condición sana para las variables breakdown, tiempo y temperatura de pico. Por calorimetría, se detectaron diferencias significativas entre variedades de la misma condición sanitaria para la temperatura de gelatinización y entalpía.

Las hembras de los mamíferos son susceptibles a padecer inflamación de la glándula mamaria (GM), o mastitis, siendo esta enfermedad particularmente problemática para el ganado lechero bovino (Bos taurus). Las bacterias del género Staphylococcus presentan la capacidad de colonizar el tejido epitelial mamario, a veces, formando biofilm y de este modo evaden las respuestas inmunes del hospedador, siendo un factor de virulencia asociado a la persistencia de la enfermedad. La dificultad en la erradicación de las infecciones mediante el uso de antibióticos subraya el interés por el desarrollo de nuevas herramientas de control. Quitosano (Q) es un polisacárido natural biocompatible y bioactivo, atractivo para su aplicación en el campo farmacéutico y médico. El objetivo de esta tesis fue evaluar el efecto de Q sobre aislamientos bacterianos del género Staphylococcus formadores de biofilm y en la modulación de la inmunidad de la GM bovina. Se evaluaron factores de virulencia asociados a adhesión y formación de biofilm en Staphylococcus aureus (n=127) y Staphylococcus coagulasa-negativos (n=82) de infecciones intramamarias, demostrándose la capacidad para formar biofilm y la presencia, principalmente, de los genes clfA, clfB, fnbpA, icaA y icaD. Q presentó actividad antimicrobiana sobre S. aureus V329 (concentración inhibitoria mínima (CIM) 156,25 μg/ml) y Staphylococcus sp. 1007 (CIM 78,13 μg/ml), redujo la cinética de crecimiento bacteriano y afectó la integridad de la membrana en forma dosis dependiente en cultivos planctónicos. El tratamiento de biofilm con Q indujo una disminución de la biomasa y reducción de la viabilidad. En cultivos de células MAC-T, Q inhibió la internalización de S. aureus V329 aumentando los niveles de expresión de receptores de reconocimiento (TLR-2 y TLR-4) como de citoquinas pro-inflamatorias (IL-6 e IL-8). Los co-cultivos con Q y lisados de S. aureus V329, incrementaron los niveles de expresión de ARNm de TLR-2, TLR-4, IL-8, TNF-α y CCL-2; y la producción de IL-1β. La aplicación intramamaria de Q (5 mg) en bovinos indujo aumentos en el recuento de células somáticas, en los niveles de expresión de ARNm de TLR-4, IL-1β, IL-6 e IL-8, y en la producción de IL-1β. Debido al gran número de aislamientos de Staphylococccus spp. formadores de biofilm demostrada, Q podría ser un candidato prometedor para el desarrollo de estrategias de prevención y/o tratamiento de la mastitis. Su capacidad para controlar el crecimiento microbiano y la formación de biofilm, como de modular al sistema inmune de GM bovina, potenciarían la respuesta inflamatoria necesaria para una efectiva respuesta protectora frente a bacterias del género Staphylococcus.

La radiación UV-B es la forma más energética de luz solar que alcanza la superficie terrestre, y a la que las plantas se encuentran inevitablemente expuestas. Dosis elevadas de UV-B, como las que se perciben durante el verano, producen daño en diversas biomoléculas y afectan el crecimiento de las plantas.En particular, la inhibición del crecimiento de las hojas se debe a que el UV-B afecta los procesos de proliferación y/o expansión celular, como consecuencia, en parte, del daño que produce en el ADN. En Arabidopsis thaliana existen diversas vías que controlan estos procesos, aunque la participación de la mayoría de ellas en las respuestas al UV-B, así como la presencia de una conexión entre las mismas, aún no han sido dilucidadas. Conjuntamente, el remodelado de la cromatina es un proceso fundamental en la respuesta al daño en el ADN. El complejo CAF-1, una chaperona de histonas de tipo H3/H4, participa en la reparación del daño al ADN, en los procesos de recombinación y en el control de la expresión de diversos genes. Si bien se ha descripto su participación en la respuesta al estrés causado por diferentes agentes genotóxicos, aún no se ha estudiado si interviene en las respuestas al UV-B.En este trabajo de Tesis se demostró que los factores de transcripción E2Fb y E2Fc, pertenecientes a la vía del Retinoblastoma, participan de la regulación del crecimiento de Arabidopsis luego de la exposición al UV-B a través de mecanismos diferentes, aunque ambos regulan de manera antagónica la expresión de E2Fe, otro factor de transcripción cuya participación en la respuesta al UV-B ya ha sido dilucidada. Por un lado, E2Fc regula la expresión de genes de respuesta al daño en el ADN y actúa de manera epistática sobre el microARN 396, el cual también interviene en la regulación del crecimiento de las hojas bajo condiciones de iluminación con UV-B. Por otro lado, E2Fb contribuye, en parte, con las respuestas al UV-B mediadas por E2Fe, al regular el inicio del endociclo. En lo que respecta a CAF-1, se determinó mediante la utilización de líneas de Arabidopsis deficientes en la actividad de este complejo, que cumple funciones diferentes en las hojas y en las raíces en respuesta a la radiación UV-B. Esto puede deberse a que la participación de CAF-1 en los mecanismos de respuesta a este tipo de estrés sea específica para cada tipo de tejido.En conclusión, los resultados obtenidos indican que existe una compleja red regulatoria para mantener el crecimiento de las plantas en función de las condiciones ambientales, y en particular frente a niveles incrementados de radiación UV-B.