Catálogo de publicaciones

Tesis (Doctora en Ciencias Químicas) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2016

En esta Tesis se estudió la remoción de contaminantes modelo de origen principalmente antrópico mediante el uso de Procesos Avanzados Oxidativos (PAOs) y Reductivos (PARs) térmicos y fotoasistidos. Como contaminantes de estudio se eligieron Cr(VI), nitrato, compuestos orgánicos volátiles (COVs), aldehídos volátiles (AVs) y óxidos de nitrógeno (NOx). La remoción de Cr(VI) en fase acuosa fue realizada por medio de dos procesos avanzados: 1) nanopartículas de hierro cerovalente (nZVI), tanto en la oscuridad como bajo irradiación UV-vis y 2) fotocatálisis heterogénea (FH) con TiO2 en presencia de ácido cítrico. Se analizó la influencia de pH, cantidad de catalizador, rango activo de los catalizadores en el espectro UVvis y presencia de O2, entre otros en la eficiencia y cinética de remoción. También se analizó la generación de intermediarios de reacción y el rango activo de los catalizadores en el espectro UV-Vis. Adicionalmente, se realizó la caracterización de los sólidos empleando técnicas fisicoquímicas como MEB/EDS, DRX, espectroscopía Raman, XPS, TXRF y TRMC. La remoción de nitrato se estudió en esta Tesis mediante FH bajo irradiación UV-A, empleando ácido fórmico como agente de sacrificio. Se observó la formación de amonio y nitrito en fase acuosa, y NOx en fase gaseosa. Con el objetivo de integrar procesos avanzados en fase acuosa y gaseosa, se hicieron ensayos preliminares de acoplamiento del reactor empleado en la fase acuosa para nitrato con sistemas de tratamiento gaseoso de NOx con radiación UV-C y generación de O3 y su combinación con TiO2. Por otra parte, se diseñó y construyó un reactor gaseoso relleno con TiO2 soportado en fibra de cuarzo que emplea radiación UV-A. Utilizando este último sistema acoplado al fotorreactor acuoso, se evaluó la eficiencia global del sistema en la remoción de nitrato para 0,08 mM ≤ [NO3−]o ≤ 8 mM, incluyendo la remoción oxidativa de los NOx en el reactor gaseoso. Por otra parte, se estudiaron los productos nitrogenados formados en superficie y fase gaseosa a partir del tratamiento de NOx por FH, usando espectroscopía XPS a presión ambiente. En este caso, se evaluó la influencia de la presencia de H2O en la fase gaseosa y de heteroátomos como K en la matriz del semiconductor. Finalmente, se desarrolló un método para evaluar el rendimiento de purificadores de aire comerciales de uso doméstico basados en PAOs/PARs. Los experimentos fueron llevados a cabo en una cámara ambiental de 20 m3 en la que se introdujo una mezcla sintética de COVs en bajas concentraciones como las que se encuentran en el aire de los ambientes interiores (1 - 40 ppb). Dicha mezcla fue tratada por medio de diferentes purificadores de aire comerciales y se monitoreó la emisión de contaminantes secundarios, O3, partículas ultrafinas, temperatura, humedad relativa y la variación de la concentración de las sustancias introducidas, a lo largo de 24 h de operación. Se desarrolló además un método analítico para la determinación de especies reactivas de oxígeno (ROS) en fase gaseosa por medio de compuestos orgánicos que, por reacción con los ROS, se transforman en especies fluorescentes. Se determinaron figuras de mérito como límite de detección, cuantificación y sensibilidad, se estudió la eficiencia de captura y la interferencia del O3 y, finalmente, se determinó la emisión de ROS en 2 purificadores de aire comerciales basados en PAOs. Palabras clave: Cr(VI), ácido cítrico, nitrato, óxidos de nitrógeno (NOx), compuestos orgánicos volátiles (COVs) , procesos fotoquímicos, fotocatálisis heterogénea, TiO2, nanopartículas de Fe cerovalente (nZVI), acoplamiento de reactores en fase líquida y gaseosa, XPS a presión ambiente (APXPS),conductividad de microondas resuelta en el tiempo (TRMC).

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

El presente trabajo de tesis trata sobre polimorfismos para cromosomas B e inversiones pericéntricas analizados en tres especies de Acrididae (Orthoptera): Cylindrotettix obscurus, C. santarosae y Trinerotropis pallidipennis. Se analizaron los efectos de los cromosomas B sobre la recombinación genética y sobre la fertilidad. Con respecto a esta última, pudo demostrarse un aumento en la producción de las espermátidas anormales en los individuos portadores de cromosomas supernumerarios de C. obscurus. Esta producción se relacionaría por un lado con una disminución del valor adaptativo de los individuos potadores al verse afectada posiblemente la fecundidad de los machos, asi como también con mecanismos de eliminación, los cuales cobran importancia en lo que respecta a su significado evolutivo ya que se relacionan directamente con el mantenimiento de estos polimorfismos en las poblaciones naturales. En cuanto a las condiciones de los quiasmas (carácter este relacionado directamente con la recombinación genetica), los resultados fueron diferentes, dependiendo estos de la población en estudio. En Cylindrotettix no se detectaron cambios en las frecuencias de los quiasmas de los individuos portadores de Bs. Sin embargo, en tres de las quince poblaciones analizadas de T. pallidipennis se comprobó que cuando disminuye la frecuencia de quiasmas totales existe una tendencia a una redistribución de quiasmas que ocasiona un aumento en la frecuencia de quiasmas intersticiales, los cromosomas B actuarían suprimiendo esta fuerte correlación negativa interfiriendo presumiblemente con el control genético sobre las condiciones del entrecruzamiento. Asimismo, en dos poblaciones de esta misma especie también pudo determinarse una disminución en la frecuencia de quiasmas distales y proximales en los individuos portadores de B. Ambos efectos de los cromosomas supernumerarios se describen por primera vez en el grupo. Se discute la posibilidad que las diferencias interpoblacionales se deberían no tanto a diferencias intrínsecas de los B, sino que podrian explicarse en terminos del acervo genético propio de cada poblacion y/o de diferencias ambientales. En T. pallidipennis se describieron además polimorfismos para diversas inversiones pericéntricas. Estos polimorfimos se relacionan con una distribución proximal y distal de quiasmas en todos los bivalentes. En todas las poblaciones se observó una tendencia a la disminución en la frecuencia de quiasmas totales cuando aumenta el número de bivalentes heteromórficos. En tres de las muestras, como se mencionó previamente, se revierte esta tendencia ya que cuando disminuye la frecuencia de quiasmas totales, a causa de los bivalentes heteromórficos, existe una redistribución de los mismos ya que aumentan los ubicados en porciones intersticiales. Es posible que el mantenimiento exitoso de los polimorfismos cromosómicos dependa de los requerimientos de variabilidad genetica. Tales requerimientos serán probablemente especificos para cada especie y más aun, para cada población dentro de una misma especie. Por otro lado se pudieron demostrar correlaciones estadísticamente significativas de las frecuencias de la mayoría de las secuencias cromosómicas de T. pallidipennis con la altitud. Tres de las inversiones aumentan significativamente cuando aumenta la altitud y otras tres lo hacen a la inversa. Estos patrones de variación cromosómicase repiten en distintos gradientes y también al considerar todas las poblaciones del país ubicadas en regiones geográficas muy distintas y a veces muy distantes. Otras dos secuencias además se correlacionan significativamente con la longitud Oeste en forma positiva y negativa. Por último, otra secuencia presenta aparentemente una asociación simultánea con la altitud y la latitud. La reiteración en los patrones de variación cromosómica en distintos gradientes y también al incluir en los analisis a todas las poblaciones se consideraron como una evidencia bastante fuerte de selección natural operando en el mantenimiento de los polimorfismos cromosómicos los coeficientes de selección no serían pequelos dadas las características de elevada vagilidad y fluctuaciones en los números poblacionales que presenta la especie. Como reslutado del estudio de sistemas isoenzimáticos en tres poblaciones de T. pallidipennis se comprobó un nivel elevado de heterocigosis media poblacional en comparación a otros grupos de insectos. Sin embargo este nivel se repite dentro de los Acrididae en otras especies que coincidentemente presentan una gran incidencia de polimorfismos cromosómicos. Además es congruente con las características ecológicas de la especie. En concordancia con los resultados cromosómicos se determinaron indices de distancia genetica que son superiores a los correspondientes a poblaciones locales, al considerar aquellas ubicadas a altitudes distintas. No ocurrió lo mismo entre las poblaciones próximas geográficamente (y ubicadas a altitudes similares) las cuales presentaron una identidad genética elevada. Las poblaciones ubicadas a altitudes distintas mostraron una gran diferenciación cromosómica. Este fenómeno que aparentemente sería mantenido por fuerzas determinísticas podría originar una gran divergencia en las frecuencias génicas de aquellos loci en desequlibrio de ligamiento con las inversiones cromosómicas.

Fil:Mudry, Marta Dolores. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.

A lo largo del presente estudio se enfocaron distintos aspectos del estudio citogenético en insectos, utilizando materiales con distintas caracteristicas. En algunos casos (Tropisternus) el estudio de comportamiento y morfología cromosómicos permitió establecer diferencias entre las especies que podrían ser usadas para resolver problemas taxonómicos. En Euplectrotettix por el contrario no pudieron demostrarse diferencias citológicas entre los dos taxones estudiados. El estudio estadístico de la frecuencia y distribución de quiasmas dio además información que permite la comprobación de la existencia o no de un proceso de terminalización de quiasmas que pudo correlacionarse con las observaciones de células en anafase I. Así, en S. longicornis se demostró la ocurrencia de terminalización a lo largo de todo el período díploteno-metafase I, mientras que en D. elongatus se encontró que ésta se detiene en diacinesis. El estudio del comportamiento meiótico en mutantes cromosómicos espontáneos permite predecir los rearreglos que podrian mantenerse en estado polimórfico. La comparación de individuos normales con otros portadores de heterocromatina supernumeraria dió resultados diferentes en distintas especies. Sólo en D. elongatus habría un aparente efecto de aumento de la varianza entre células en los individuos portadores de cromosomas accesorios. En Euplectrotettix se supone que los cromosomas B hallados podrían ser muy antiguos, puesto que se habrian originado antes de la divergencia entre E. shultzi y E. conspersus. Tanto los segmentos supernumerarios como los cromosomas accesorios deberían tener alguna función para el organismo, que determine su supervivencia en las poblaciones, pero los mecanismos de mantenimiento podrían deberse a causas tan diversas como la naturaleza misma de la heterocromatina extra. El análisis de la correlación entre la media de quiasmas de un individuo y su correspondiente varianza entre células demostró diferencias entre especies que podría ser explicadas suponiendo que la regulación de la formación de quiasmas se debería en las especies en cuestión a1 efecto de poligenes, que podrían ser aditivos o multiplipativos. Finalmente, se observaron entre los ortópteros importantes variaciones entre individuos dentro de cada población, las cuales reflejarían alta variabilidad genética sumada a una gran influencia ambiental sobre la formación de los quiasmas.

Se estudió la distribución de los quiasmas en la meiosis masculina y los polimorfismos cromosómicos en poblaciones naturales de 6 especies de Acrididae (Acridoidea). En Scyllina signatipennis (Gomphocerinae) se analizó una población proveniente de Puerto Madryn (Chubut). El cariotipo masculino, compuesto de 23 cromosomas telocéntricos, comprende ll pares de autosomas (3 largos, L1-L3; 5 medianos, M4-M8; 3 cortos, S9 -S11) y un cromosoma X. Los machos muestran un patrón extremo de localización de quiasmas. La meiosis está caracterizada por un período de contracción preleptoténica seguido de un estadío de desenrollamiento que precede a un leptotene típico. El núcleo ingresa luego a un prolongado estadío difuso que comprende la mayor parte del zigotene y el paquitene. Los núcleos post-difusos representan un estadío intermedio entre paquitene y diplotene y es apreciable cierto apareamiento homólogo. Usualmente se observa un único quiasma por bivalente que en los grupos L y M es invariablemente proximal estando localizado en el primer vigésimo de la longitud del bivalente; en los S el patrón de localización es más variable. Muy ocasionalmente se producen dos quiasmas en un único bivalente (nunca se observaron más de 12 quiasmas por núcleo) y en este caso se trata de uno proximal y el otro distal y estrictamente terminal. La frecuencia media de quiasmas por célula en 16 machos estudiados varió entre 11.00 y 11.15. El análisis del porcentaje de apareamiento en los núcleos post-difusos reveló que existe una correlación negativa entre la longitud de los bivalentes y el porcentaje de apareamiento y además sugiere que el apareamiento incompleto no puede ser la causa de la localización en esta especie. Se propone la hipótesis de que el estadío difuso cumple un papel en la determinación de la localización de quiasmas ya que otras especies de Ortópteros con localización extrema estudiadas por otros autores, también muestran un prolongado estadío difuso que reemplaza al zigotene y paquitene convencionales, lo que no ocurre en otras especies de Ortópteros que no presentan localización. Otra característica inusual de la meiosis de esta especie es el comportamiento del cromosoma X, que es heteropicnótico negativo durante la mayor parte del estadío difuso, lo que sugiere que podría estar involucrado en actividades transcripcionales. Asimismo mostró una alta frecuencia de actividad neo céntrica en metafase I en el 87.5% de los individuos, lo que se correlacionaba con una orientación ecuatorial estable, mientras que en individuos en que no ocurría actividad neocentroméríca, el X migraba precozmente a uno de los polos del huso. Se estudió la meiosis en machos de otras tres especies de Acrididae que mostraban distintos grados y patrones de localización. Dichroplus punctulatus (Melanoplinae) posee un cariotipo de 23 telocéntricos (22+X) en el macho. El patrón de localización es de tipo proximal-distal siendo la frecuencia de quiasmas intersticiales inferior a 1.00 en promedio. El apareamiento cromosómico es completo. Sinipta dalmani (Gomphocerinae) posee 2n=23 ♂(22+X). Todos los cromosomas son acrocéntricos y el patrón de localización es semejante al de D. punctulatus siendo el aparcamiento completo. El rasgo sobresaliente de la meiosis lo constituye la alta frecuencia de bivalentes ditácticos, que, de acuerdo a las observaciones realizadas, no se deberían a la formación de quiasmas en los brazos cortos sino a otro tipo de asociación que involucra a las regiones proximales al centrómero. A pesar de no haberse encontrado un estadío difuso, el X muestra un comportamiento semejante al de Sc. signatipennis, ya que se desespiraliza durante el paquitene. Chloealtis conspersa (Gomphocerinae) es una especie de América del Norte que posee el típico cariotipo "Chorthippoide" de 2n=l7 ♂(l6+X), derivado por tres fusiones céntricas del estándar de los Cryptosacci. El patrón de localizacíón es extremo ya que los tres pares metacéntricos invariablemente forman quiasmas distales y no más de uno por brazo, en tanto los telocéntricos pueden formar un único quiasma proximal o distal o una combinación de ambos. Con frecuencia durante el paquitene, se observó asinapsis de las regiones centrales de los tres pares metacéntricos pero ésto, probablemente, sea una consecuencia y no la causa de la localización, ya que los telocéntricos muestran siempre apareamiento total y los quiasmas están igualmente localizados. Las otras dos especies analizadas resultaron ser polimórficas para diferentes reordenamientos cromosómicos. Leptysma argentina (Leptysminae) posee un cariotipo estándar que consiste en 21 cromosomas en el macho y 22 en la hembra, siendo el sistema de determinación sexual del tipo XO/XX; el par de mayor tamaño es un metacéntrico de fusión en tanto que el resto son telocéntricos. Sobre este cariotipo se han sobreimpuesto una serie de reordenamientos cromosómicos en estado polimórfico o en muy baja frecuencia. En las dos poblaciones estudiadas existe un polimorfismo para una fusión céntrica entre los cromosomas 3 y 6, habiéndose encontrado los tres cariomorfos posibles (homocigota básico, 2n=21♂/22♀; heterocigota estructural, 2n=20♂/21♀, y homocigota estructural, 2n=19♂/20♀). El trivalente de fusión mostró un 10% de mala orientación. A su vez, ambas poblaciones eran polimórficas para un segmento supernumerario heterocromático de posición intersticial en el cromosoma 10, habiéndose encontrado los tres cariomorfos posibles. Se propone un origen del segmento por duplicación en tándem de una región heterocromática preexistente, lo que es apoyado por los resultados obtenidos con bandeo C. Un segundo segmento de tipo proximal fue observado en el cromosoma 9 de algunos individuos. Asimismo, ambas poblaciones resultaron polimórficas para un cromosoma B parcialmente eucromático, y también se encontraron individuos heterocigotas para corrimientos centroméricos así como un heterocigota para una translocación compleja que involucraba a tres pares de autosomas. Otra característica interesante de la citogenética de esta especie, fue la ocurrencia en alta frecuencia de puentes dicéntricos y fragmentos acéntricos en anafase I debidos, probablemente, a errores en el sobrecruzamiento. L. argentina posee un cariotipo altamente polimórfico, lo que sugiere que la especie está atravesando un período de evolución cromosómica intenso. Es importante destacar que la mayor cantidad de aberraciones meióticas se observó en los cariotipos menos frecuentes, lo que podría indicar una selección a favor del cariotipo más común, es decir el heterocigota para el segmento en el par 10 y homocigota estructural para la fusión 3/6. El caso de Dichroplus pratensis es muy complejo. Se estudiaron 14 poblaciones argentinas que cubren una gran parte del área de distribución de la especie. El cariotipo estándar de la especie se compone de 19 cromosomas telocéntricos en el macho, que pueden clasificarse en 6 pares largos (L1-L6), 3 cortos (S7-S9) y un cromosoma X. Todas las poblaciones estudiadas fueron polimórficas para distintas fusiones céntricas que involucran a los cromosomas L1 a L6. No se hallaron poblaciones monomórficas, ya sea para el cariotipo estándar o para alguna fusión en particular. Tres poblaciones de la Pcia. de San Luis y tres del Norte de la Pcia. de Buenos Aires eran polimórficas para las fusiones entre los cromosómas L1 y L6 (fusión 1/6) y L3 y L4 (3/4); las de San Luis además eran polimórficas para la fusión 2/5. Una población del Sur de la Pcia. de Buenos Aires era polimórfica para las fusiones 1/2, 3/4 y 5/6, en tanto dos de la Pcia. de Río Negro lo eran para las fusiones 2/4 y 5/6 y una tercera para 3/4 y 5/6. En general, las poblaciones se encontraban en equilibrio de Hardy-Weinberg para los distintos polimorfismos y la frecuencia de mala orientación de los trivalentes de fusión en los distintos heterocigotas fue en general inferior al 10%. Las dos poblaciones más australes (Puerto Madryn y Gaiman, Pcia. de Chubut) se diferenciaban del resto por la alta frecuencia de individuos con cariotipo estándar los que eran muy raros en las demás poblaciones; la población de Puerto Madryn era polimórfica para las fusiones l/4 y 5/6 no habiéndose hallado ningún homocogota estructural, y en Gaiman, de 15 individuos, 14 eran estándar y sólo uno heterocigota para la fusión 5/6. Las poblaciones de Villa Ventana y Km. 784 (Pcia. de Buenos Aires) resultaron citológicamente excepcionales. En la primera, si bien todos los individuos compartían un polimorfismo para la fusión 3/4, se encontraron especímenes con las fusiones 1/2 y 5/6 y otros con la fusión 1/6 estando L2 y L5 libres. Como lógica consecuencia se hallaron en la misma población, tres tipos de individuos que eran híbridos estructurales complejos y que en la meiosis mostraban multivalentes de 4 o 5 cromosomas. Estos individuos poseían una fertilidad disminuída ya que los multivalentes mostraban una alta frecuencia de orientaciones anómalas en la metafase I así como otras fallas meióticas; asi mismo el porcentaje de espermátidas anormales era significativamente superior en estos individuos con respecto al resto. Una situación básicamente similar ocurría en la población de Km. 784. Se estudió el efecto de los polimorfismos de fusión sobre la frecuencia y localización de los quiasmas, determinándose, entre otras cosas, que las fusiones disminuyen la frecuencia media de quiasmas por célula y alteran el patrón de localización. A su vez, se demostró que existe una correlación negativa y significativa entre la frecuencia media de quiasmas por población y el número medio de fusiones por individuo en cada población. En base a las distintas observaciones, se planteó un modelo para explicar el origen y distribución de los sistemas polimórficos según el cual, la especie en su forma original (monomórfica para el cariotipo estándar), fue invadiendo nuevos hábitats. El estado monomórfico habría favorecido la ocupación de ambientes diversos al permitir mayor recombinación genética y por tanto variabilidad. Una vez establecida una cierta población, el surgimiento de un sistema particular de fusiones podría contribuír, a traves de sus efectos sobre la recombinación intra- e intercromosómica, a mantener determinadas combinaciones génicas adaptativas. El mantenimiento del estado polimórfico podría representar un compromiso entre la disminución drástica de la variabilidad por la fijación de varias fusiones y la plasticidad necesaria para soportar posibles cambios ambientales. Las poblaciones excepcionales representarían zonas de contacto entre sistemas polimórficos distintos de tal manera que las diferentes poblaciones presentarían un cierto grado de aislamiento reproductivo al formarse híbridos parcialmente estériles. A su vez, las poblaciones australes podrían representar invasores recientes que aún mantienen un alto número de individuos estándar. Se encontraron 2 tipos de cromosomas B, uno mitóticamente inestable y el otro, estable. El segundo tipo resultó particularmente interesante por el hecho de presentar una segregación meiótica distorsionada con respecto al cromosoma X, de tal modo que los portadores formarían una mayor proporción de gametas que transmitirían ambos elementos, lo que ocacionaría una distribución desigual del B en machos y hembras. La causa de la distorsión se halla en la alta frecuencia de asociaciones profásicas entre X y B, que además sugieren un orígen del cromosoma supernumerario a partir del X. Además, el cromosoma B organiza un nucléolo lo que es raro y no había sido descripto hasta el momento para ninguna especie de Orthoptera.

Paspalum notatum Flügge es una gramínea rizomatosa perenne ampliamente difundida en las regiones tropicales y subtropicales de Sudamérica. Las razas tetraploides naturales de esta especie se reproducen casi exclusivamente por apomixis de tipo apospórica. La aposporía (un componente de la apomixis apospórica) en P. notatum es controlada por un locus único (denominado ACL) que presenta segregación distorsionada y supresión de la recombinación. La presencia de inversiones u otras alteraciones cromosómicas fueron propuestas para explicar el tipo de herencia observado para la aposporía. La determinación de la estructura cromosómica que contiene al ACL puede aportar conocimiento sobre la transmisión del carácter a la progenie y contribuir a la identificación de secuencias codificantes asociadas con su expresión. Por otro lado, varios marcadores moleculares completamente ligados a la aposporía y transcriptos de ARNm diferencialmente expresados en inflorescencias de plantas apomícticas y sexuales fueron identificados en P. notatum y otras especies de gramíneas. Sin embargo, hasta el momento solo unos pocos de ellos han sido estudiados en detalle a nivel genético y funcional. El objetivo general de este trabajo de Tesis fue profundizar los estudios tendientes a determinar las características citogenéticas y moleculares del locus responsable de la aposporía en P. notatum y caracterizar genes cuya expresión fue asociadas a la apomixis en gramíneas así como secuencias genómicas localizadas específicamente en el locus de la aposporía. En el Capítulo I se describen los estudios citogenéticos realizados en meiocitos de plantas apomícticas y sexuales de P. notatum. Como material vegetal fueron incluidas cinco accesiones apomícticas naturales, tres individuos sexuales obtenidos experimentalmente y 16 híbridos F1 clasificados por el modo de reproducción. Las observaciones citogenéticas revelaron que tanto las plantas apomícticas como las sexuales presentaron algunas anormalidades meióticas como, cromosomas rezagados, puentes de cromatina y micronúcleos. Sin embargo, un análisis cuantitativo de éstas reveló diferencias significativas entre las accesiones apomícticas y sexuales. Asimismo, el análisis de los híbridos confirmó las diferencias observadas en los progenitores con diferente modo de reproducción. Un estudio de FISH reveló que el ACL se encuentra en hemicigosis, muy próximo a regiones ricas en heterocromatina. Los resultados presentados en este Capítulo demostraron que las plantas apomícticas presentan un mayor número de anormalidades meióticas en la anafase I que las sexuales y que estas anormalidades se transmiten a la descendencia asociadas con el modo de reproducción. Asimismo fue posible determinar que el locus responsable de la aposporía se transmite solo a uno de los productos de la meiosis I. Esta estructura cromosómica podría explicar la distorsión de la segregación y la supresión de la recombinación asociada a la transmisión de la apomixis en la especie. En el Capítulo II se describe la caracterización molecular de los genes SERK y EXS en P. notatum. El gen SERK (somatic embryogenesis receptor like kinase) fue asociado a la apomixis en Poa pratensis. A partir del apilamiento de secuencias conocidas fue posible aislar dos secuencias genómicas de P. notatum con alta similitud a genes SERK: PnSERK1 (1750 pb) y PnSERK2 (2050pb). Al menos 3 copias de PnSERK están presentes en el genoma de P. notatum. Estudios de expresión por PCR en tiempo real (qRT-PCR) en diferentes estadios del desarrollo reproductivo del genotipo Q4188 (sexual) y Q4117 (apomíctico) mostraron que PnSERK2 se expresa a niveles superiores de PnSERK1 y que muestra diferencias significativas en los estadios de premeiosis, postmeiosis y antesis entre ambos genotipos. Experimentos de hibridación in situ de tejidos, mostraron una expresión contrastante entre el genotipo sexual y el apomíctico. Los resultados obtenidos indican que PnSERK2 presenta una expresión diferencial entre plantas apomícticas y sexuales y podría formar parte de la cascada de genes asociados a la expresión de la apomixis en P. notatum. Se analizó también el gen EXS. Una secuencia codificante para el dominio EXS fue identificada en un clon de BAC conteniendo marcadores moleculares completamente ligados a la aposporía en P. simplex. Mediante experimentos similares a los descriptos anteriormente se aisló un fragmento de 2298 pb con alta similitud al gen EXS de arroz y maíz de los genotipos Q4188 y Q4117. El análisis del número de copias reveló que existen entre 2 y 4 secuencias homólogas en el genoma de P. notatum. Estudios de expresión por qRT-PCR no mostraron diferencias significativas entre los genotipos sexuales y apomícticos en distintos estadios del desarrollo reproductivo. Sin embargo, estudios de hibridación in situ de tejido mostraron expresión de EXS en tejido ovárico del genotipo sexual mientras que solo se observó expresión en células que rodean a los sacos embrionarios en el genotipo apomíctico. El análisis de mapeo in silico, indicó que PnEXS se localiza en regiones que ya han sido reportadas como asociadas a la aposporía. Estos resultados indican que PnEXS podría estar diferencialmente regulado en plantas apomícticas y sexuales. En el Capítulo III se presentan los estudios realizados en la caracterización de secuencias específicas del ACL en P. notatum y el mapeo de transcriptos de ARNm asociados con el modo de reproducción. Varias de las secuencias correspondientes al ACL mostraron similitud con elementos repetitivos, proteínas hipotéticas, proteínas ribosomales y dominios codificantes. El mapeo de seis transcriptos expresados diferencialmente entre plantas apomícticas y sexuales mostró que N54 resultó ligado en repulsión al ACL. Los resultados obtenidos en esta Tesis permitieron detectar la presencia de un rearreglo cromosomal que se trasmite a la progenie asociado a la aposporía. Además, se logró localizar el ACL en un único cromosoma de P. notatum y determinar su condición hemicigota. Paralelamente, se pudo demostrar que PnSERK2 se encuentra funcionalmente asociado a la aposporía y que PnEXS estaría regulado diferencialmente en plantas apomícticas y sexuales. El análisis de marcadores 100% ligados al carácter puso en evidencia la presencia de secuencias codificantes que podrían estar asociadas a la aposporía.

Tesis (Grado Doctor en Ciencias Biológicas)--Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Lugar de Trabajo: Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal-INBIV- CONICET-Universidad Nacional de Córdoba, 2013 - 132 h. con Anexos + CD. tabls.; grafs. Contiene Referencia Bibliográfica y Publicaciones Derivadas de la Tesis. Abstract en español e inglés.

Cuando una célula está expuesta a un agente físico o químico mutagénico. carcinogénico y/o teratogénico existe 1a posibilidad que ese agente pueda causar algún daño sobre su material genético ya sea directa o indirectamente. Si el daño se produce en células germinales, podría provocar esterilidad en los mismos individuos expuestos o mutaciones perjudiciales que se expresan en sus descendientes (Archer y col. 1981). Si el daño ocurre en células somáticas puede conducir a cambios neoplásicos o a envejecimiento prematuro (Sorsa, 1984). Estas mutaciones en células somáticas pueden ir desde simples cambios de pares de bases hasta cambios cromosómicos numéricos o estructurales. Este daño en la estructura del cromosoma se manifiesta como incrementos en los valores de aberraciones cromosómicas (AC) estructurales en relación a la exposición. La exposición a agentes genotóxicos puede producir también, un aumento en 1a frecuencia del intercambio de cromátidas hermanas (ICH). El ICH involucra un intercambio simétrico entre cromátidas hermanas que no da origen a una alteración de la morfología cromosómica. El análisis de AC estructurales y del ICH constituyen hasta ahora, los únicos métodos útiles para acceder al daño sobre el material genético humano provocado por agentes exógenos. Estos ensayos capaces de detectar efectos biológicos en respuesta a una exposición ambiental, son esenciales para determinar el peligro potencial de una exposición y tomar las medidas preventivas necesarias para la protección de la salud humana. La detección de ese daño "in vivo" puede ser realizada solamente con muestras de células humanas en división, como médula ósea o tejido testicular. Debido a la dificultad en obtener estas muestras, tales técnicas no pueden usarse para un monitoreo biológico rutinario. En base a esto, el sistema frecuentemente usado es el de linfocitos sanguíneos estimulados con mitógenos en cultivo. Existiría una correlación entre el daño cromosómico ocurrido en los linfocitos con el presente en otras células somáticas y por lo tanto, los linfocitos serían útiles células indicadoras (Nordenson y col., 1984). En esta Tesis se utilizaron las técnicas citogenéticas mencionadas para detectar los posibles efectos genotóxicos en sangre y orina de dos poblaciones expuestas ocupacionalmente. Una de estas poblaciones está constituida por trabajadores de una industria química de Buenos Aires donde se producen taninos sintéticos, EDTA y blanqueadores estilbénicos y se formulan los pesticidas malatión, diazinón y heptacloro. El valor medio de ICH en los linfocitos periféricos de 22 trabajadores (7.85 ± 0.26) no fue estadísticamente diferente del valor medio del grupo control (8.52 ± 0.34). Además no se observaron efectos de los concentrados de orina de 9 trabajadores sobre la frecuencia de ICH de los linfocitos de un único dador. Estos resultados confirman hallazgos anteriores (Hansteen y col., 1978; Anderson y col.. 1981; Lambert, 1984) donde se demuestra que el en sayo de ICH puede no dar una respuesta satisfactoria en el caso de exposiciones crónicas de bajo nivel. La otra población estudiada está localizada en José C. Paz, Provincia de Buenos Aires, y su principal actividad es el cultivo de plantas ornamentales en macetas. Bajo las condiciones de trabajo empleadas, se puede considerar que los integrantes de esta población están expuestos a una mezcla compleja de pesticidas. A pesar de esta exposición, no se halló un incremento en la frecuencia de AC estructurales en el grupo expuesto en relación al grupo control (porcentaje de células anormales: 1.25 ± 0.21 en los cultivadores de plantas y 1.10 ± 0.35 en los controles). Nuevamente es evidente que, mientras exposiciones intensas a pesticidas pueden producir daño cromosómico (Yoder y col.. 1973; Dulout y col., 1985), no existe un aumento significativo en el nivel de AC en trabajadores expuestos crónicamente a bajos niveles (Stocco y col., 1982). Finalmente, el daño cromosómico detectado “in vivo" por medio del sistema de linfocitos periféricos dependerá del grado de exposición. Por otro lado, el pesticida carbámico Aldicarb fue probado por su habilidad para inducir ICH y AC y para alterar la cinética de división celular en linfocitos periféricos humanos"in vitro", en presencia de un sistema de activación metabólica exógeno. El Aldicarb es un pesticida muy utilizado en nuestro país y del que se conoce poco acerca de sus efectos genotóxicos. Los resultados obtenidos mostraron un aumento significativo en la frecuencia de ICH y de roturas cromatidicas y cromosómicas, siendo este aumento superior en presencia de la mezcla S9. El agregado de este sistema metabólico disminuyó ligeramente la sucesiva progresión mitótica de las células en cultivo. El Nitroso-Aldicarb es un derivado altamente tóxico del Aldicarb y puede formarse en presencia de nitrito de sodio a pH ácidos como los hallados en el estómago de mamíferos. Se analizó si el Nitroso-Aldicarb era capaz de modificar la frecuencia de ICH y la cinética de división celular de linfocitos periféricos. Los cultivos de linfocitos mostraron un incremento en el valor de ICH por célula en relación a las dosis crecientes de Nitroso-Aidicarb. La presencia de esta sustancia en el medio de cultivo produjo además en lentecimiento del ciclo celular. El uso de estos ensayos a corto plazo “in vitro" con células de mamíferos como los linfocitos ofrece la posibilidad de analizar el efecto de un agente químico en particular sobre células humanas y establecer si este agente podría ser considerado como potencialmente mutagénico, carcinogénico y/o teratogénico. Los efectos genotóxicos producidos "in vitro" por el Aldicarb y su derivado nitrosado sugieren que la exposición a estas sustancias podría tener consecuencias para la salud genética humana.