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Las redes Peer-to-Peer (P2P) puras no estructuradas como Gnutella, dónde los nodos se conectan entre sí como pares o iguales, sin roles diferenciados ni jerarquías de ninguna clase, son sistemas distribuidos, dinámicos, sin punto alguno de centralización, que favorecen la robustez y tolerancia a fallos. Sin embargo, la búsqueda de recursos en estos sistemas constituye un problema esencial. El algoritmo de búsqueda BFS de Gnutella genera gran cantidad de tráfico dificultando su escalabilidad. Esta tesis propone un nuevo algoritmo de búsqueda denominado Búsqueda Inteligente Incremental P2P (BII-P2P) en el que los nodos, asistidos por sus redes neuronales locales, propagan selectivamente las solicitudes de búsquedas sólo al subconjunto más apropiado de vecinos. Así se mejora significativamente el algoritmo de Gnutella consiguiendo mayor porcentaje de hallazgos con menor cantidad de tráfico generado sobre la red P2P. El rendimiento de este algoritmo de búsqueda inteligente se ve potenciado por una conveniente estrategia de exploración incremental.

La búsqueda de nueva física más allá del Modelo Estándar es el principal objetivo de la física experimental de altas energías desde el descubrimiento del bosón de Higgs por ATLAS y CMS en 2012. Motivaciones relacionadas con mediciones astrofísicas que predicen la existencia de materia y energía oscura, o el supuesto de una gran unificación de las fuerzas elementales de la naturaleza, entre tantas otras, justifican dicha búsqueda. La Supersimetría (SUSY) es la teoría mejor fundamentada desde el punto de vista teórico y provee modelos con estados finales atractivos para su búsqueda en colisionadores como el LHC. En esta tesis se presenta un estudio para la búsqueda de nueva física en el marco de la teoría SUSY en estados finales con fotones aislados, jets y alto momento transversal faltante en colisiones protón-protón a una energía de centro de masa de 13 TeV. La búsqueda se realiza utilizando el conjunto de datos colectados con el detector ATLAS en el LHC entre 2015 y 2018, correspondiente a una luminosidad integrada de 139 f b −1 . Para un correcto análisis de los datos es imprescindible estudiar las eficiencias de selección de objetos a medida que se adquieren datos. En este contexto, esta tesis presenta un estudio detallado del cálculo de las eficiencias del trigger de fotones y de multijets. Se presenta además un estudio de factibilidad para una búsqueda en el marco de un modelo de SUSY más complejo, conocido como Stealth SUSY, con fotones, múltiples jets y bajo momento transverso faltante en el estado final.

La teoría de Supersimetria (SUSY) es una candidata principal para describir la física mas allá del Modelo Estándar (ME) puesto que tiene el potencial para ofrecer una integración consistente y natural del ME dentro de una teoría más general cuya escala natural es la escala de Planck (MP). El Gran Colisionador de Hadrones (LHC) y el experimento ATLAS han sido diseñados para ser capaces de determinar si SUSY es una descripción correcta de la Naturaleza. Esta tesis presenta los resultados de la primera búsqueda de quarks escalares top y bottom a partir de la producción de pares de gluinos en eventos con energía faltante y al menos tres b-jets. El análisis es llevado a cabo con una luminosidad integrada total correspondiente a 4.7 fb¯¹ de colisiones protón-protón a una energía de centro de masa √s = 7 TeV. Una optimización exhaustiva ha sido efectuada con el objetivo de seleccionar topologías diferentes que involucran partículas supersimétricas, a partir de la cual cinco regiones enriquecidas de señal han sido elegidas para identificar candidatos posibles de eventos SUSY. Los resultados obtenidos en cada una de las cinco regiones se encuentran en buen acuerdo con las predicciones del ME. En consecuencia, se establecieron límites de exclusión con un intervalo de confianza del 95 % para una variedad de modelos con producción de pares de gluinos, excluyendo masas de gluinos de hasta 1.02 TeV. Estos límites son los más estrictos obtenidos hasta ahora por experimentos en colisionadores, e imponen severas restricciones fenomenológicas.

Supersimetría (SUSY) es una de las teorías con mayor motivación teórica para física más allá del Modelo Estándar, proporcionando un marco para la unificación de la física de partículas y la gravedad, gobernada por la escala de energía de Planck. Dado que ninguna de las partículas supersimétricas predichas ha sido observada, SUSY debe ser una simetría rota en la naturaleza. La fenomenología de SUSY está ampliamente determinada por el mecanismo de rompimiento de la supersimetría. Los modelos GGM en los que el rompimiento está mediado por los campos de gauge usuales del Modelo Estándar brindan un escenario propicio para la búsqueda de SUSY en el LHC, con espectros de masas y decaimientos característicos. En esta tesis se presenta la primera búsqueda de nueva física en un estado final con un fotón energético, jets y gran cantidad de energía faltante en colisiones protón-protón a una energía de centro de masa de 8 TeV en el LHC. El análisis fue realizado utilizando todos los datos recolectados por el detector ATLAS durante el año 2012, que corresponden a una luminosidad total integrada de 20.3 1/fb. No se observó un exceso de eventos por sobre las predicciones del Modelo Estándar, por lo cual se estableció un límite superior a 95% CL al número de eventos provenientes de nueva física para este estado final. Adicionalmente, los resultados fueron interpretados en el contexto de un modelo de GGM SUSY considerando un neutralino NLSP mezcla bino-higgsino, excluyendo la producción de gluinos con masas de hasta 1.25 TeV, resultando en los límites más estrictos al presente.

El Modelo Estándar de la física de partículas ha demostrado ser una de las teorías más precisas en la actualidad, sin embargo, existen fenómenos en la naturaleza que no son posibles explicarlos con ella. Una de las extensiones posibles con mayor motivación teórica de física más allá del Modelo Estándar es supersimetría (SUSY), que resuelve, entre otras cosas, el problema de jerarquía. Para este trabajo se consideró SUSY en el contexto de General Gauge Mediated SUSY breaking model (GGM), en el que, SUSY está rota a una escala de energía mucho menor que la escala de Planck, resultando en el Gravitino como la partícula supersimétrica estable más liviana (LSP). La segunda partícula supersimétrica más liviana, denominada NLSP por sus siglas en inglés, define la fenomenología de estos modelos. En esta tesis se describe la búsqueda de SUSY en el marco de modelos GGM co-NLSP en colisiones protón-protón a una energía de centro de masa de 8 TeV y 13 TeV en el LHC , en procesos con un fotón, un leptón (electrón o muón) y energía faltante en el estado final. Se trata de modelos donde las masas de la NLSP, chargino y neutralino tipo-wino están prácticamente degeneradas. El análisis fue realizado utilizando todos los datos recolectados por el detector ATLAS durante el año 2012, 2015 y 2016 que corresponden a una luminosidad total integrada de 20.3 1/fb para los de 2012 y 36.1 1/fb para los colectados en 2015 y 2016.

La mastitis es considerada la patología que produce mayores pérdidas económicas para la industria láctea en general ya que produce una disminución en la producción, afecta la calidad de la leche, la tasa de preñez, posee altos costos de diagnóstico y tratamiento, y reduce la vida útil del animal en producción. La resistencia a mastitis es un rasgo complejo que depende de componentes genéticos, ambientales y fisiológicos. Las limitaciones de las medidas clásicas de control han llevado a la búsqueda de alternativas para reducir al mínimo el uso de antibióticos, siendo una de ellas la selección de animales naturalmente resistentes. El recuento de células somáticas (RCS) en leche está directamente relacionado con el nivel de inflamación en la ubre. En este trabajo de tesis se usaron dos estrategias: 1) identificar polimorfismos en genes candidatos (seleccionados en base a su función biológica, fisiológica, funcional, o evidencia previa de asociación con la enfermedad) y 2) utilizar un panel de más de 50.000 marcadores de tipo SNP distribuidos uniformemente en el genoma, a fin de identificar regiones cromosómicas asociadas a la variación en el score de células somáticas (SCS), en un estudio de asociación de genoma completo (GWAS, Genome Wide Association Study). Los diferentes análisis se identificaron 8 marcadores significativamente asociados con el SCS. Se confirmó también que el SCS está influenciado por múltiples loci distribuidos por todo el genoma. Estos resultados contribuyen a obtener un mejor conocimiento sobre las regiones genómicas que influyen en el SCS en rodeos lecheros argentinos.

La agricultura moderna requiere estrategias que incrementen la productividad de manera sustentable y el compromiso de mejorar y preservar la calidad de vida urbana, rural y el ambiente. Estados Unidos, Brasil y Argentina son los principales productores mundiales de soja; siendo los responsables del 80% de la producción de grano entre 1996-2017. En Argentina y el mundo las enfermedades causan pérdidas del 10-15%, constituyendo un factor limitante para el rendimiento y calidad de granos, semillas y derivados. La cancrosis del tallo de soja (CTS) es causada por el hongo Diaporthe phaseolorum en sus dos variedades: var. meridionalis (Dpm) y var. caulivora (Dpc). En el germoplasma de soja se identificaron 4 genes de resistencia dominantes, independientes y de herencia simple para la CTS-Dpm, actualmente denominados Rdm1-4. Posteriormente, se identificó y localizó en el mapa genético de soja al gen Rdm5. Sin embargo, los genes Rdm identificados para CTS-Dpm, no eran efectivos frente a CTS-Dpc. En consecuencia y dado que en el germoplasma de soja aun no habían sido identificados los genes Rdc para CTS-Dpc, esta enfermedad representó un desafío relevante en las últimas dos décadas. En virtud de que ciertos estudios realizados previamente habían mostrado la existencia de genotipos de soja con resistencia a CTS-Dpc, se propuso identificar y definir la herencia de genes Rdc de resistencia a esta enfermedad a través de técnicas mendelianas clásicas combinadas con marcadores moleculares específicos. Durante el desarrollo de esta tesis se obtuvieron cruzamientos efectivos entre genotipos diferenciales resistentes y susceptibles a CTS-Dpc, y sus respectivas F1. En esta etapa se incorporó el uso de marcadores moleculares como técnica biotecnológica complementaria, permitiendo detectar polimorfismos entre progenitores diferenciales y validar molecularmente a los individuos heterocigotas F1. Esta validación de la dotación heterocigota de los individuos F1, resultante de la hibridación efectiva entre sus progenitores, permitió avanzar en la obtención segura de las poblaciones segregantes F2 y F3. Luego, mediante la inoculación de una cepa seleccionada de Dpc, se caracterizó la reacción fenotípica de resistencia/susceptibilidad frente a CTS-Dpc de los progenitores (Resistente y Susceptible), los individuos F1, los individuos F2 y las plantas de cada familia F2:3 derivadas de una misma planta F2 (Pruebas de Progenie). A través de las proporciones fenotípicas observadas en las Pruebas de Pprogenie y filial F3 se logró inferir las proporciones genotípicas esperadas de los individuos respectivos antecesores en la generación F2. Como resultado, se logró detectar la presencia de un gen mayor de herencia simple que confiere resistencia a la CTS, siendo identificado como Rdc1, constituyendo éste el primer reporte mundial sobre genes de resistencia (Rdc) a CTS-Dpc. Los resultados obtenidos dieron cumplimiento a los objetivos planteados y permitirán además introgresar este gen Rdc de resistencia a CTS-Dpc en el germoplasma elite de soja, agregando valor e interés en los actuales programas de mejoramiento. Así, el mejoramiento genético convencional combinado con el uso de las nuevas herramientas biotecnológicas, seguirá contribuyendo al desarrollo de una agricultura sustentable y la reducción de la contaminación química y biológica residual.

En el presente trabajo de tesis se propone descubrir nuevos agentes terapéuticos aplicables en la farmacoterapia de la Enfermedad de Chagas, mediante Cribado Virtual (CV) (también conocido como screening o tamizado virtual) de grandes bases de datos de compuestos químicos. La diversidad química de las bases de datos utilizadas permitirá encontrar prototipos activos novedosos (nuevos líderes). Se han desarrollado, desde el ligando, modelos computacionales capaces de establecer qué características estructurales fundamentales debe reunir un compuesto químico para poseer actividad inhibitoria sobre la cruzipaína (Cz). La Cz es la principal cisteín proteasa del Trypanosoma cruzi (T. cruzi), involucrada en diversas etapas relacionadas con el ciclo de vida del parásito lo cual la convierte en un interesante blanco terapéutico para el desarrollo de nuevos fármacos antichagásico. Aplicamos el conocimiento teórico generado en la búsqueda racional, mediante CV, de nuevos agentes terapéuticos contra la enfermedad de Chagas, contrastando cada estructura química de la base de datos con los modelos generados, para determinar qué compuestos de la base de datos cumplen con los requisitos estructurales definidos por el modelo. Por último a fin de validar de manera experimental las predicciones de los modelos teóricos adquirimos aquellas estructuras señaladas como más promisorias por los modelos desarrollados y evaluamos experimentalmente sus efectos sobre Cz y su capacidad de inhibir el crecimiento de epimastigotes de T. cruzi. 6 compuestos demostraron un efecto inhibitorio sobre Cz dependiente de la concentración y efectos antiproliferativos en T. cruzi. Se estudiaron posteriormente los efectos sobre amastigotes de tres de ellos, y finalmente se avanzó a ensayos preclínicos (modelo murino de infección aguda) con 2 candidatos obteniéndose resultados positivos los cuales permiten ilustrar el potencial de la estrategia propuesta. Este trabajo integra con éxito la búsqueda racional de fármacos asistida por computadora con la biología molecular, celular y ensayos pre-clínicos, lo cual confirma la utilidad de CV para desarrollar el reposicionamiento de fármacos basados en el conocimiento orientado a enfermedades olvidadas.

La Fibrosis Quística (FQ) es una enfermedad autosómica recesiva producida por mutaciones en el gen que codifica un canal para iones cloruro, el CFTR. La principal complicación a la que se enfrentan las personas que padecen FQ es el daño pulmonar crónico y progresivo causado principalmente por el patógeno oportunista Pseudomonas aeruginosa. En esta tesis, se estudiaron compuestos provenientes de fuentes naturales con el objetivo de establecer si alguno de ellos poseía actividad antimicrobiana sobre P. aeruginosa PAO1 y/o anti-inflamatoria en modelos in vitro e in vivo. En una etapa preliminar, se empleó un extracto acuoso (RACU) y otro etanólico (RETOH) obtenidos a partir de hojas frescas de romero, y posteriormente se evaluaron sus compuestos mayoritarios: el ácido rosmarínico (RA), el ácido carnósico (CA) y el carnosol (CS). De todos, el CA, disminuyó el crecimiento de P. aeruginosa de manera dosis dependiente, potenció la actividad del antibiótico tobramicina, redujo la adhesión bacteriana a placas de poliestireno, e interfirió con la motilidad a concentraciones subinhibitorias. Mediante el uso de la cepa sensora de acil homoserina lactonas (AHLs), C. violaceum CV026,se observó que el CA afectó la producción de las AHLs C4-AHL, C6-AHL, C8-AHL y C12-AHL, responsables de la activación de genes reguladores del sistema quorum sensing (QS). En los ensayos de inflamación, tanto CA como el CS presentaron una importante actividad anti-inflamatoria tópica en modelos de ratón, corroborándose este efecto por estudios histopatológicos, y demostrándose por primera vez que el CA y el CS decrecen significantemente la expresión de IL-1β y TNF-α, e inhiben completamente la expresión de COX-2. Otro compuesto estudiado fue el xilitol debido a que es empleado en la prevención de patologías relacionadas con la colonización bacteriana en las fauces y vías aéreas superiores, se hipotetizó sobre la posibilidad de que se pueda emplear para inhibir el crecimiento de P. aeruginosa. Los resultados revelaron efectos pleiotrópicos del xilitol sobre los genes controlados por QS tanto en la producción de elastasa, piocianina, los movimientos de swarming, twitching y la formación de biofilm, sugiriendo que la producción de AHLs se encontraba afectada. El empleo de los plásmidos pME3853 (lasl::LacZ) y pME3846 (rhll::LacZ) en PAO1, permitieron demostrar la disminución de la producción de AHLs en presencia del xilitol. Por otra parte el cultivo de PAO1 crecido durante toda la noche en presencia de xilitol, se adhirió menos a las células epiteliales bronquiales Calu-3 crecidas en monocapa, disminuyendo el daño oxidativo producido por el proceso inflamatorio y la liberación de IL-8 por parte del epitelio bronquial comparado con el control (crecido sin xilitol). En conclusión, esta tesis presenta evidencias sobre el potencial uso de compuestos bioactivos provenientes de plantas en la inhibición del crecimiento de microorganismos de difícil erradicación y los posibles mecanismos involucrados.

Bajo la hipótesis de que la pubertad es un carácter complejo influenciado por múltiples genes, además de factores ambientales, el objetivo de este trabajo fue identificar genes y/o marcadores genéticos asociados a la edad de inicio de la pubertad en bovinos machos de la raza Angus. El estudio se llevó a cabo mediante diferentes estrategias. La primera de ellas consistió en secuenciar dos genes (LHR y KISS1R) claramente involucrados en la regulación del desarrollo sexual, con el objetivo de detectar polimorfismos de nucleótido simple (SNPs) potencialmente asociados a la edad de pubertad. Además, dado que la pubertad es un proceso biológico influenciado por diversos factores, se decidió seleccionar SNPs localizados en genes candidatos relacionados al metabolismo lipídico, al crecimiento corporal y a la regulación del desarrollo sexual, con el objetivo de analizar su posible asociación la edad de pubertad.