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El Objetivo General de este Trabajo de Tesis cubre un aspecto que se considera relevante tanto desde el punto de vista básico como aplicado. El mismo consiste en la búsqueda de consorcios extremófilos dentro del Campo Geotermal Copahue, el análisis de sus potencialidades lixiviantes medido de acuerdo a las capacidades de oxidar hierro(II) y azufre elemental y su posterior uso en procesos de biolixiviación y biooxidación sobre minerales de interés esencialmente regional. En el caso de la biolixiviación, se apuntó a la recuperación del cinc, un metal para el cual todavía el proceso no ha llegado a escala comercial; también se decidió utilizar los consorcios en procesos de biooxidación de minerales de oro ya que éstos siguen siendo la aplicación biohidrometalúrgica de mayor relevancia a escala comercial. Los Objetivos Específicos se detallan a continuación: 1) Relevar consorcios extremófilos en el Campo Geotermal Copahue con especial énfasis en termófilos. 2) Seleccionar consorcios con capacidad de oxidar azufre y/o hierro(II) bajo condiciones autótrofas o heterótrofas. 3) Realizar presión selectiva sobre estos consorcios para seleccionar aquellos altamente resistentes a condiciones fuertemente ácidas. 4) Caracterizar fisiológica y molecularmente los consorcios seleccionados. 5) Utilizar los consorcios seleccionados en la biolixiviación de un mineral sulfurado para incrementar la recuperación de cinc. 6) Utilizar los consorcios seleccionados para analizar su influencia en la disolución de un sulfuro de hierro (troilita), potencialmente importante en la generación de drenajes ácidos de minas y de rocas. 7) Utilizar los consorcios seleccionados para la biooxidación del concentrado de un mineral refractario de oro.

Limnoperna fortunei, el mejillón dorado, es un bivalvo invasor de agua dulce llegado a la cuenca del Plata en la década de los noventa que desde entonces se ha extendido aguas arriba por el sistema Paraná-Paraguay y Uruguay hasta Paranaiba en Brasil y Salto Grande en Uruguay. A pesar de que los estudios sobre esta especie van en aumento, al igual que su importancia global, todavía resta mucho por saber acerca de sus efectos sobre los ecosistemas que invade. Para el presente trabajo de tesis se llevaron a cabo diversos experimentos, tanto de laboratorio como de campo, con el fin de estudiar algunos aspectos de la biología alimentaria y de la ecología de L. fortunei en un río grande de llanura de Sudamérica. El objetivo de estos estudios fue avanzar en la comprensión de los cambios ambientales que supone la introducción de esta especie. En primer lugar se investigó las tasas de filtración de la especie mediante experimentos de laboratorio con monocultivos del alga Chlorella vulgaris. El diseño experimental incluyó dos tallas de mejillones, 15 y 23 mm, y tres temperaturas, 15, 20 y 25oC, con las que se cubrió gran parte del rango estacional habitual del río Paraná y el estuario del Río de la Plata. Las tasas de filtración observadas fueron 9.9, 13.1 y 17.7 ml por mg de peso seco de tejido por h para los mejillones grandes, y 17.7, 20.8 y 29.5 ml mg-1 h-1 para los pequeños, a 15, 20 y 25oC respectivamente. Las diferencias entre tallas así como entre temperaturas fueron estadísticamente significativas, salvo entre 15 y 20oC. Los animales mayores filtraron más en valores absolutos, sin embargo en términos de biomasa corporal los animales de menor talla se alimentaron de forma más activa. Dentro del rango de los valores experimentales usados se observó una relación positiva de la tasa de filtración con la temperatura del agua. Las tasas de filtración por individuo aquí encontradas van de 125 a 350 ml ind. -1 h-1, y se encuentran entre las mayores reportadas para bivalvos filtradores, incluyendo las especies invasoras Dreissena polymorpha, D. bugensis y Corbicula fluminea. Con el objeto de evaluar la relación de esta especie invasora con los consumidores locales se llevó a cabo un estudio de campo de dieciocho meses de duración en el delta del Paraná inferior. Esta investigación consistió en una serie de experimentos de inclusión/exclusión de predadores mediante jaulas protegidas por mallas de 5, 15 y 40 mm y desprotegidas, dispuestas en el río y retiradas secuencialmente para seguir la evolución de las poblaciones de mejillón dorado asentadas en ellas. Los predadores eliminaron entre el 26% y el 79% (en abundancia) o entre el 20% y el 85% (en biomasa) de la población de mejillones. Al cabo de un año fueron eliminados de las jaulas desprotegidas un promedio de 6 kg de peso fresco entero de mejillones por metro cuadrado, lo que equivale a 0.36 g de peso seco de tejido m-2 d-1. Los mamíferos y aves acuáticos, y en especial los peces, son probablemente los principales consumidores de los mejillones grandes. Los mejillones más pequeños probablemente son comidos por peces así como por diversos invertebrados, incluyendo crustáceos, sanguijuelas y gasterópodos. Los resultados aquí presentados indican que tan sólo quince años después de su introducción en Sudamérica esta especie ya es consumida muy activamente por una amplia gama de predadores. A pesar de ello la erradicación del mejillón por predación parece muy improbable. También se estudió el efecto de L. fortunei sobre la abundancia y la biomasa de los invertebrados bentónicos asociados. Para ello se analizó la fauna bentónica en áreas con y sin mejillones en cinco de las jaulas de exclusión total de predadores (malla de 5 mm) del estudio de predación. Los invertebrados acompañantes estuvieron dominados por Oligochaeta, Nematoda, Rotifera, Copepoda, Gasteropoda, Hirudinea, Chironomidae y nauplii. También se encontraron, aunque en menor número, Tardigrada, Turbellaria, Cladocera, Ostracoda, Insecta, Hydracarina y Decapoda. Los grupos dominantes fueron un 27-100% más abundantes y presentaron una biomasa un 43-100% mayor en las áreas con L. fortunei que en aquellas sin mejillones. En las áreas colonizadas por L. fortunei la biomasa total de invertebrados mostró una correlación positiva con la biomasa de mejillones, y aumentó con el tiempo de exposición bajo el agua. Por el contrario, en las áreas desprovistas de mejillones no se observó esta tendencia. Se sugiere que el mayor crecimiento de invertebrados está relacionado con la mayor complejidad de la superficie del sustrato en los lechos de mejillones, así como probablemente también con la transferencia de materia orgánica desde el plancton a los sedimentos a través de las heces y pseudoheces liberadas por los bivalvos. Para todos los estudios anteriores se utilizaron algunas relaciones de talla, peso y volumen de la especie que fueron calculadas previamente. Para poder contar con herramientas para la fácil conversión de clases de talla a biomasa, y entre las distintas formas de expresar la biomasa empleadas comúnmente en trabajos ecológicos con bivalvos, se construyó en base a 138 mejillones (42 en el caso de la relación talla-superficie) regresiones exponenciales entre el peso seco de tejidos blandos y la talla, y entre el peso húmedo escurrido y la talla; para la relación entre el peso seco de tejidos blandos y el peso húmedo escurrido, y entre el peso seco de tejidos blandos y el peso seco total se obtuvo un ajuste lineal; mientras que la superficie ofrecida para colonización por las valvas de L. fortunei siguió una relación cuadrática con la talla de los mejillones. Los resultados obtenidos indican que L. fortunei tiene un alto potencial de impacto ecológico sobre los ambientes colonizados del Paraná y Río de la Plata. En particular las altas tasas de filtración, en conjunción con las elevadas densidades (de más de 150 000 ind. m-2), pueden inducir profundos cambios en las condiciones ecológicas en estos ambientes. En el presente trabajo se sugiere que el mejillón dorado intercepta una fracción significativa del carbono orgánico particulado que es arrastrado al mar por los ríos Paraná- Paraguay y Uruguay, y contribuye localmente al crecimiento de los invertebrados bentónicos, al tiempo que favorece a los animales bentófagos, sedimentívoros e, indirectamente, a predadores de niveles tróficos superiores. De esta manera, la presencia de esta especie da lugar a la formación de relaciones tróficas y rutas energéticas nuevas, que hacen pensar que su efecto global sobre las redes tróficas de los ecosistemas del Paraná y Río de la Plata sea de enriquecimiento. Muchos de los efectos constatados en el presente trabajo son similares a los reportados para el mejillón cebra (Dreissena polymorpha) en Europa y América del Norte. Sin embargo, es posible que, debido más a diferencias ambientales con los sistemas invadidos por el mejillón cebra que a diferencias funcionales entre las especies invasoras, algunos de los impactos adversos a nivel del ecosistema observados en el hemisferio norte no se den o al menos no en la misma magnitud en Sudamérica. Por otro lado los efectos de L. fortunei sobre los ecosistemas invadidos pueden evolucionar con el tiempo, y ocasionalmente atenuarse, junto con las densidades de la especie. A pesar de los efectos perjudiciales constatados sobre la infraestructura humana y de los impactos ambientales negativos mencionados tanto en otros como en el presente trabajo, los resultados de la presente tesis ponen de manifiesto que la presencia del mejillón dorado tiene también algunas consecuencias beneficiosas para los ecosistemas invadidos.

El estradiol-β-D-glucuronido (E17G) es un metabolito endógeno del estradiol cuyos niveles plasmáticos aumentan durante el embarazo, habiendo sido postulado como responsable de la patogénesis de la colestasis intrahepática que ocurre en las mujeres susceptibles embarazadas. La administración de E17G a ratas hembras produce una colestasis dosis-dependiente, aguda y reversible, afectando las fracciones dependientes e independientes de sales biliares del flujo biliar. nuestro grupo demostró que la alteración secretora bibliar inducida por E17G en la rata es críticamente dependiente de la endocitosis de transportadores hepatocelulares canaliculares claves para la formación de bilis, como Bsep Mrp2. Asimismo demostramos que este fenómeno está mediado por la activación de varias vías de señalización intracelular, como aquellas dependientes de REα-cPKC-ERK1/2, PI3K-Akt-p38MAPK y GPR30-AC-PKA. Sin embargo, el mecanismo involucrado en la endocitosis de los transportadores canaliculares es desconocido, y su esclarecimiento representa el objetivo principal de esta tesis. En una primera etapa, y ante la necesidad de contar con un modelo hepatocelular polarizado para el estudio de estos mecanismos, hemos validado el cultivo primario de hepatocitos de rata en sándwich de colágeno (CPHS) para el estudio de drogas que afectan la formación de bilis a través de la inducción de endocitosis de transportadores canaliculares. Tratando los CPHS con los agentes coléstasico E17G y taurolitocolato, así copmo con el compuesto colerético y anticolestásico DBAMPc, demostramos la utilidad de este modelo in vitro para detectar y cuantificar cambios en la secreción canalicular tanto de tipo colestásico como colerético, así como los cambios en la localización intracelular de transportadores canaliculares causales de dichas alteraciones funcionales. En la segunda etapa, el uso de inhibidores especificos de las vías endocíticas depenmdientes de clatrina y de caveolinas en duplas aisladas de hepoatocitos aportó evidencia preelimiar que E17G induce la endocitosis de Bsep y Mrp2 por un mecanismo dependiente de clatrina. Se obtuvo evidencia adicional de este mecanismo en hígados aislados y perfundidos, donde un inhibidor especifico de esta vía endocítica, monodansilcadaverina, previno la caída en el flujo biliar y la excreción biliar de sustrato de Bsep y Mrp2, así como la endocitosis de dichos transportadores evaluada por microscopía confocal. A modo confirmatorio de la dependencia de clatrina en la endocitosis de estos transportadore inducida por E17G, observamos que el bloque de esta vía mediante knock-down por RNA interferente de la expresión de AP2 (componente clave de la maquinaria endocítica dependiente de clatrina) en CPHS, llevó a una prevención completa de la función de transporte y de la endocitosis Bsep y Mrp2. En forma adicional, demostramos que E17G altera la localización de membrana de estos transportadores (originalmente enriquecidos en microdominois raft, ricos en colesterol y caveolina), llevando a un enriquecimiento de los mismos en microdominios canaliculares ricos en clatrina (no rafts), desde donde puede producirse la endocitosis dependiente de la misma. Por ultimo, como una primera aproximación a la identificación de los blancos celulares de aquellas proteínas quinasas activadas por E17G que conducen en última instancia a la endocitosis dependiente de clatrina de los transportadores canaliculares, se realizaron estudios de fosfoproteómica para identificar proteínas que modifiquen su grado de fosforilación frente al tratamiento con este estrógeno. Esto llevo a la identificación de numerosas proteínas que incrementan su fosforilación por E17G, dejando abierta así la posibilidad de realizar experimentos tendientes a evaluar su posible rol como intermediarios entre las vías de señalización pro-colestásicas y el proceso final de endocitosis de transportadores canaliculares conducente a la alteración colestásica.

Mediante la aplicación de diferentes enfoques de Biología Computacional, en esta Tesis se abordaron tres proyectos genoma de tomate: i) el genoma mitocondrial del cultivar élite Heinz se secuenció, ensambló y anotó; ii) se ancló la secuencia completa del genoma de la especie silvestre de tomate Solanum pennellii, el padre donante de la conocida población de líneas de introgresión (IL), al mapa genético y iii) mediante genómica comparativa y análisis de QTL (loci de caracteres cuantitativos) se identificaron genes candidatos asociados a variaciones en la fotosíntesis y en caracteres relacionados con el crecimiento de las plantas. Los resultados del ensamblado del genoma mitocondrial del tomate mostraron que las inserciones nucleares de origen mitocondrial (del inglés, numts: nuclear mitochondrial DNA segments) están presentes aún en los tomates contemporáneos. Este hallazgo fue validado por hibridación fluorescente in situ la cual mostró un número particularmente elevado de numts en el cromosoma 11 del cultivar Heinz. En la segunda parte de esta Tesis se presenta la secuencia completa del genoma de S. pennellii la cual fue ensamblada de novo en 4.591 scaffolds, de los cuales, el 97,1% fueron anclados (mediante una base de datos interna de 16.940 marcadores moleculares) al mapa genético del tomate. Por último, en el capítulo final de esta Tesis, el potencial como herramientas para la investigación y el mejoramiento de cultivos de las secuencias genómicas aquí presentadas, se demostró por el genoma del cultivar S. lycopersicum M82, ensamblado por referencia. En esta parte, se identificaron 87 genes candidatos involucrados en la determinación de loci de caracteres cuantitativos responsables de variaciones en la fotosíntesis y en caracteres relacionados con el crecimiento de la planta presentes en 11 regiones (BINs) de las líneas de introgresión de tomate.

Las abejas nativas del género Augochlora fueron estudiadas desde el punto de vista sistemático y biológico a través de observación de nidos en condiciones naturales y nidos artificiales en laboratorio. Se encontraron cinco especies en el área central de Argentina y Uruguay: A. iphigenia, A. amphitrite , A. nausicaa , A. phoemonoe y A. daphnis para las que se presentan re-descripciones, datos de distribución y clave taxonómica. La estructura de nidificación de A. amphitrite y A. phoemonoe consiste en racimos de celdas sostenidos por pilares a una cavidad, aunque es posible encontrar celdas apoyadas al sustrato sin pilares. Esta variabilidad, no exhibida por otros Augochlorinos que nidifican en el suelo, estaría relacionada a la dureza del sustrato. Fue observada la convivencia y cooperación entre la hembra fundadora del nido, madre reproductora, y una o más hijas adultas dentro del mismo nido. Se observaron interacciones entre este grupo de hembras y división de tareas indicando la existencia de un grado de socialidad verdadera. El análisis polínico de las reservas indica que ambas especies son polilécticas. Los resultados obtenidos permitieron conocer el comportamiento eusocial en un subgénero que era considerado de especies solitarias; realizando un aporte de interés al estudio de la variación y evolución de la socialidad en Augochlorini. Estos resultados invitan a reconsiderar la rigidez de las categorías clasificatorias utilizadas en Augochlorinos. La cría artificial de estas especies constituye un aporte novedoso al manejo de abejas silvestres potencialmente utilizables como polinizadoras de cultivos en la región central de la Argentina.

Galaxias platei Steindachner 1898 se distribuye en aguas continentales de Chile y Argentina, incluyendo Tierra del Fuego y Malvinas. Su origen estuvo relacionado con una radiación gondwánica, presentando gran afinidad con los galáxidos de Australia y Nueva Zelanda. La existencia de la especie en la Patagonia, previa al surgimiento de los Andes, es sugerida por la presencia de poblaciones encerradas en la mayoría de los ambientes a ambos lados de los Andes. El conjunto de los sucesos reproductivos de G. platei determina que posee un desove anual, durante el otoño-invierno en el lago Moreno y desde fin del otoño hasta principio de la primavera en el lago Rivadavia. En el caso del lago Moreno la relación peso-largo muestra un crecimiento isométrico mientras que en el lago Rivadavia se observa una alometría positiva. Las tallas medias observadas en los ejemplares del lago Moreno fueron inferiores que las de los ejemplares del lago Rivadavia, para el mismo grupo de edad. Las características térmicas de G. platei lo ubican entre las especies con amplios rangos de tolerancia térmica y aparentemente reducidas capacidades de aclimatación a las altas y bajas temperaturas. Esta tolerancia térmica parece corresponderse con el gradiente latitudinal y altitudinal de sus localidades de origen. Los valores de osmolaridad del plasma sanguíneo de G. platei resultaron consistentes con las tolerancias térmicas observadas y con las condiciones ambientales en que pudo documentarse la presencia de la especie. También presenta una alta tolerancia a niveles bajos de oxígeno y una baja tasa metabólica y una importante capacidad conformadora. La tolerancia a la hipoxia y la gran tolerancia térmica parecen ser las claves que posee G. platei para enfrentar situaciones como la congelación invernal de cuerpos de agua someros. Los altos de los epitelios branquiales y el número de células mucosas parecen mostrar una solución de compromiso entre la prevención de daños por abrasión y el acortamiento de las distancias de difusión en condiciones de baja disponibilidad de oxígeno. A estas adaptaciones se suma el desarrollo de la línea lateral cefálica, lo que le permitiría una eficaz detección de presas y depredadores en el bentos profundo y en ambientes someros con gran turbidez. Adaptarse al hábitat bentónico permite a la especie comer y encontrar refugio en el detrito, probablemente como una estrategia antidepredatoria. Galaxias platei presenta una marcada variación morfológica entre lagos. Esta variación involucra rasgos relacionados con las dimensiones de la aleta caudal y está relacionada con la intensidad de la piscivoría. La morfología también varía entre los individuos de un mismo lago, cuando el nivel de piscivoría es intermedio. La variación en la posición de las aletas dorsal, anal y pélvicas entre los individuos del lago Espejo está relacionada con el uso de algunos de los recursos tróficos del mismo. También se observa una fuerte variación en las dimensiones cefálicas, principalmente relacionada con la boca y la cavidad faríngea. Particularmente, los individuos pertenecientes a la cuenca de Río Pico y en especial los del lago Vilches, se caracterizan por poseer una ancha cabeza y una aleta caudal más corta aún. Galaxias platei presenta una extrema especialización, tanto morfológica como fisiológica, a la vida bentónica. La fuerte correspondencia observada entre formas corporales y lagos muestra qué pocos son los caminos disponibles para una forma extremadamente especializada que ha evolucionado en un ambiente altamente constante como el bentos profundo de los lagos andinos. En particular, su resistencia a las bajas temperaturas y a los bajos niveles de oxígeno pudo haberle permitido perdurar en los refugios glaciarios y ser la primer especie en recolonizar los paleolagos formados tras el retiro de los hielos del Pleistoceno.

Fil:Piantanida, Martha Josefina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.

Este trabajo generó conocimientos sobre la biología de Rhipicephalus sanguineus sensu stricto, en el centro de la provincia de Santa Fe, Argentina. Se realizaron muestreos mensuales de caninos durante tres años (dic. 2013-dic.2016), en el Barrio La Orilla, Esperanza, Santa Fe, lo que nos permitió conocer la estacionalidad de los diferentes estados y proporcionar datos sobre su potencial distribución en la zona. Se estableció la duración de cada estado en su fase de vida libre y parasitaria, también los parámetros de infestación sobre los caninos. Para el estudio del ciclo biológico de R. sanguineus s.s., se determinó de la duración de cada fase alimentada, sin alimentar y se realizaron observaciones de cultivos tanto en el interior como en el ambiente. En base a estos datos comprobamos que, para nuestra zona de estudio, el ciclo de vida de R. sanguineus s.s., se puede cumplir en 74 días. Se determinó la correlación entre los parámetros sanguíneos y la carga parasitaria sobre los caninos, para ello se tomaron muestras de sangre, durante un año a los caninos, con la cual se realizaron hemograma completo, proteínas totales, glucemia, triglicéridos y albumina. Comprobándose que cargas superiores a 15 garrapatas adultas por animal, generan cambios significativos en los valores de los componentes hematológicos. La realización de este estudio generó conocimientos sobre las características biológicas que condicionan la presencia y abundancia de la garrapata común del canino, R. sanguineus sensu stricto, en el centro de la provincia de Santa Fe.