Catálogo de publicaciones

Tesis para optar al titulo de Magister en Genética Vegetal, de la Universidad Nacional de Rosario, en 2009

Tesis para obtener el grado de Doctora en Ciencias Biológicas, presentada en la Universidad Nacional de Córdoba, Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales en 2020

Las enfermedades constituyen un factor limitante para la producción vegetal tanto en el rendimiento como en la calidad de la semilla de cereales y oleaginosos. La antracnosis es una enfermedad asociada al cultivo de soja y maíz, causada por las especies de hongos que conforman un complejo conocido como enfermedades de fin de ciclo (EFC). El complejo fúngico Glomerella/Colletotrichum (G/C) es un binomio constituido por un Ascomycota (fase sexual, perfecta o teleomorfo) y un Deuteromycota (fase asexual, imperfecta o anamorfo), que causa antracnosis en diversas especies vegetales de las familias Fabaceae, Poaceae, Solanaceae y Rosaceae. Este complejo G/C muestra amplia variabilidad genética y especificidad fisiológica al interactuar con diferentes genotipos de un mismo y/o diferentes hospedantes. Los objetivos del trabajo fueron a)Validar morfológica y molecularmente las identidades de la colección de aislados del complejo G/C obtenidos en plantas sintomáticas de diferentes familias y especies de hospedantes y diversos ambientes de la zona núcleo; b) Caracterizar el comportamiento (avirulencia/virulencia) de los diversos aislados del complejo fúngico y la reacción (resistencia/susceptibilidad) de los hospedantes en base a la observación fenotípica e identificar fuentes de resistencia a la enfermedad en los cultivos evaluados y c) Evaluar el complejo G/Cy sus interacciones bajo condiciones seminaturales en una rotación soja – maíz. Durante dos ciclos agrícolas, se evaluaron las asociaciones resultantes de la interacción de 3 genotipos de soja y 5 híbridos de maíz con 6 aislados G/C obtenidos de tallos sintomáticos de ambos cultivos y de cítricos, provenientes de las provincias de Santa. Fe, Buenos Aires, Córdoba y Entre Ríos. La identidad fue propuesta por macro y micromorfología y validada molecularmente por RAPDs y secuenciación de amplicones de ITs. Las inoculaciones en soja se realizaron por herida en el estado fenológico de V3. Las evaluaciones se realizaron según los parámetros de Incidencia (IE) y Severidad de entrenudos (SE). Las inoculaciones en maíz se realizaron con jeringa en el estado Vt y R1. Se evaluó IE % y SE % cada 10 días posterior a la inoculación hasta finalizar el ciclo del cultivo. En ambos cultivos (soja y maíz) se pudo determinar una Escala de 5 grados para cuantificar severidad de antracnosis en entrenudos. Tanto los cultivares de soja como los de maíz mostraron diferencias en su respuesta de resistencia y susceptibilidad, expresados en IE y SE promedio frente al patógeno, y se detectaron además interacciones específicas significativas. Los aislados de C. truncatum y C. gloeosporioides provenientes de cultivos de soja y de mandarina fueron los más virulentos en las inoculaciones de maíz. Mientras en soja, las cepas de C. graminicola, C. gloeosporioides y C. truncatum resultaron virulentas según la severidad de antracnosis en los entrenudos. Las infecciones se produjeron con mayor severidad en el segundo entrenudo avanzado hacia el ápice y hacia la base. Para el cumplimiento del tercer objetivo se realizó un ensayo en parcelas bajo cubierta antigranizo, simulando condiciones naturales, donde se sembraron los tres genotipos de soja sobre rastrojo de maíz infectado independientemente con cinco cepas de G/C provenientes de hospedantes maíz y soja. Estos resultados mostraron que los genotipos de soja se infectaron y expresaron síntomas de antracnosis causadas por aislados de diferentes hospedantes y zonas agroecológicas, registrándose diferencias significativas en todas las interacciones. En este sistema de rotación maíz – soja (ambos hospedantes de G/C), el rastrojo de maíz infectado de antracnosis resultó efectivo como fuente de inóculo primario de C. graminicola, C. truncatum y C. gloeosporioides e iniciar un proceso patógenico en los genotipos de soja. Demostrando un riesgo epidemiológico para un sistema productivo basado en la alternancia de cereales y oleaginosos, implementado y generalizado entre los productores de la región centro. Por ello, la determinación de genotipos de soja y maíz con respuestas diferenciales (R, MR/MS y S) frente a diferentes cepas del patógeno, permitirá su incorporación en futuros programas de mejoramiento.

Los comportamientos que se realizan en ambientes visualmente complejos requieren que los artrópodos, como los vertebrados, extraigan información de la escena visual. Experimentos comportamentales sugieren que principios similares a los que operan en mamíferos subyacen al análisis de patrones visuales en artrópodos (Mizunami et al., 1998; Srinivasan et al., 1993). Registros electrofisiológicos revelan la existencia de neuronas de artrópodos funcionalmente similares a las de la corteza visual de mamíferos (Glantz, 1998; O'Carroll, 1993). Insectos y crustáceos han demostrado su extraordinaria capacidad visual para categorizar y memorizar objetos. No obstante, la identificación de neuronas involucradas en esas capacidades es casi desconocida. En el cangrejo Chasmagnathus, se ha identificado un grupo de neuronas sensibles al movimiento que participa en la detección visual de objetos y en memorias de largo término. Sin embargo, tempranamente se reconoció que el grupo estaba constituído por varias clases distintas de neuronas cuya identificación estaba pendiente. En el transcurso de esta tesis, registramos, en el animal intacto y no anestesiado, respuestas de neuronas LG a un amplio rango de estímulos visuales presentados en distintas partes del campo visual del animal. Esta caracterización fisiológica fue seguida por marcación intracelular, lo que permitió la comparación de los rasgos anatómicos y funcionales de cada célula. Todas las LG presentan extensas arborizaciones en la lóbula y poseen axones que proyectan hacia el cerebro medio. Funcionalmente, las LG demostraron ser más sensibles al movimiento de objetos que a desplazamientos de todo el panorama. No obstante estas similitudes, claras diferencias morfológicas y fisiológicas nos permitieron identificar cuatro tipos distintos de LG. Asimismo determinamos que muchas de ellas se hayan acopladas eléctricamente a otros tipos de LG y avanzamos en la determinación de sus áreas de proyección. El conjunto de los datos nos permite proponer una función para cada tipo de LG así como establecer las bases anatómico-fisiológicas que permitirán analizar el rol de cada tipo de LG en la ejecución de comportamientos guiados por la visión en el cangrejo.

Se realizó una caracterización morfotectónica multiescalar de las Lomadas de Otumpa, ubicadas en el Gran Chaco Argentino, vinculada con un análisis dinámico del diseño y evolución de la red de drenaje. La caracterización morfotectónica profunda se llevó a cabo mediante un relevamiento magnetotelúrico en una transecta dispuesta sublatitudinalmente a los 27° Latitud Sur, que permitió detectar la estructura eléctrica a escala de corteza-manto y a escala somera, identificándose las cuencas sedimentarias. Asimismo, se realizó un análisis de la sismicidad profunda (500-600 kilómetros) de la región, para complementar los rasgos profundos. La caracterización morfotectónica intermedia se apoyó en sísmica de reflexión, anomalías gravimétricas residuales, registros litológicos de perforaciones petroleras y datos mundiales del campo de esfuerzos, con los que se esbozó un modelo estructural. La caracterización morfotectónica somera llevada a cabo a partir de dos perfiles de audiomagnetotelúrica (600 metros) y de un perfil geoeléctrico, permitió identificar horizontes eléctricos que fueron correlacionados a unidades litológicas reconocidas en perforaciones. La caracterización morfotectónica de superficie, basada en la identificación de unidades geomorfológicas y en el cálculo de parámetros geomorfométricos, evidencian anomalías del relieve y del drenaje, manifiestas principalmente sobre la planicie aluvial y paleocauces del río Saldo del Norte. Además, se estudiaron los afloramientos rocosos de la zona oriental de las Lomadas de Otumpa que, finalmente fueron correlacionados a los depósitos eólicos del Jurásico superior-Cretácico inferior o Formación Misiones. Sobre estas eolianitas se evidencian importantes y posteriores eventos de silicificación y meteorización. Las Lomadas de Otumpa constituyen una morfoestructura relíctica gondwánica con reactivaciones mesozoicas y cenozoicas influyentes en el desarrollo de los patrones de la paleored y actual red de drenaje. Es importante en la determinación del posible límite occidental del Sistema Acuífero Guaraní y en el aporte de materiales pétreos aplicados para la construcción.

Las plagas de los cultivos son una gran amenaza para la producción agrícola, en particular, las enfermedades virales son responsables de importantes pérdidas económicas en la producción de cultivos de importancia mundial. Los ophiovirus son virus de plantas causantes de importantes enfermedades en cultivos de cítricos, lechuga, arándanos y plantas ornamentales. La psorosis de los cítricos es una enfermedad viral causada por el ophiovirus Citrus psorosis virus (CPsV), que produce un deterioro progresivo de los árboles al afectar sus tejidos conductores. Hasta el momento, no se conocen cultivares resistentes a CPsV. La enfermedad se ha reportado en muchas regiones productoras de cítricos a lo largo de todo el mundo. En nuestro país, se disemina de manera natural, reduciendo la producción de cítricos. La situación de la citricultura en todos los países de nuestra región se encuentra en expansión y constituye una actividad de muy alta importancia económica en la mayoría de éstos, con especial impacto en sus economías. El Big-vein de lechuga es otra enfermedad importante causada por ophiovirus que afecta a las principales áreas de producción de lechuga en nuestra región. El agente etiológico es el ophiovirus Mirafiori lettuce big vein virus (MiLBVV), el cual es transmitido por zoosporas móviles del hongo Olpidium virulentus. El big-vein causa serios problemas en los cultivos de lechuga durante los períodos más fríos del año y afecta a todos los tipos de lechuga que crecen en suelo al aire libre o bajo cubierta, y a los cultivos hidropónicos. La importancia económica de la enfermedad se debe a los síntoma del follaje, que reducen el valor de mercado, y a los retrasos en la formación de la cabeza y la disminución del tamaño de la planta, que reduce la proporción de plantas cosechables, ya que estas plantas suelen ser descartadas en el momento de la cosecha. Los cultivos de arándanos y variedades ornamentales como tulipán, fresia y ranúnculo también se encuentran afectados por ophiovirus. Debido a las pérdidas económicas ocasionadas por los ophiovirus, resulta de interés comprender el proceso infectivo responsable de las enfermedades causadas por estos virus para el diseño de nuevas estrategias que ayuden a controlar su diseminación. En este trabajo de tesis, se realizó un análisis exhaustivo de la secuencia y la predicción de estructura secundaria, junto con estudios funcionales sobre las MPs de esta familia de virus segmentados negativos. Se encontró que la MP de los ophiovirus es un miembro aislado de la superfamilia 30K, con una organización estructural única. En los ophiovirus, el ácido aspártico conservado dentro de este dominio es necesario para aumentar el tamaño límite de exclusión molecular de los plasmodesmos, para mantener su capacidad NCAP y para dirigir el movimiento célula a célula de un vector viral de TMV deficiente en tal movimiento. Además, hemos logrado identificar otros posibles dominios y motivos funcionales presentes en la MP de CPsV, involucrados tanto en su localización subcelular como en su actividad como proteína de movimiento viral. Así, se encontró una NLS_BP funcional entre los aminoácidos 255 y 271, y la presencia de una posible señal de localización en plasmodesmos y de un péptido de tránsito a cloroplastos, ambos presentes en la región amino terminal de la MP. Encontramos que la región C-terminal es necesaria para que la proteína conserve la actividad proteasa, sin embargo, no sería necesaria para la función de movimiento célula a célula de la MP. Los ensayos de movimiento sistémico con virus híbridos, nos permitieron mostrar las primeras evidencias que afirman la idea de que el transporte sistémico de los ophiovirus estaría regulado por sus MP. Por ensayos de coinmunoprecipitación, hemos logrado identificar un número importante de proteínas de la planta que estarían interaccionando con la MP de CPsV. Por búsqueda bibliográfica, se encontró que un alto porcentaje de éstas participan en el transporte celular de macromoléculas y en las distintas etapas de expresión génica. También se identificaron una cantidad significativa de chaperonas, de proteínas asociadas con la respuesta frente a patógenos y hormonas, y de proteínas del sistema ubiquitina-proteasoma. Por último, se confirmó la localización de la proteína 24K en nucléolo, Cajal bodies, microtúbulos y posiblemente D-bodies. Por medio de un análisis bioinformático, seguido del correspondiente análisis mutacional, se encontró la presencia de una posible señal de exportación nuclear que sería requerida para la correcta localización nucleolar de la proteína. Además, se encontró un posible motivo WG/GW de unión a la proteína argonauta que sería necesario para la localización de 24K en D-bodies. La región carboxilo terminal sería requerida para la acumulación de la proteína en nucléolo, mientras que la región amino terminal estaría involucrada en la acumulación de la proteína en agregados en nucleoplasma.

Los dientes perdidos y sus reemplazos han significado un desafío durante toda la historia humana, con lo que la investigación llevó a desarrollar modelos con cambios continuos importantes no solo en los protocolos quirúrgicos y protésicos sino también en el mismo diseño de los dispositivos. El diseño de los implantes refiere su estructura tridimensional con todos los elementos y características que la componen: forma, configuración, macroestructura superficial y macroirregularidades. Se ha afirmado que la calidad del implante dental depende de las características químicas, físicas, mecánicas y topográficas de su superficie. Estas diferentes propiedades interactúan y determinan la actividad de las células que se encuentran próximas a la superficie del implante. El uso de superficies rugosas a un nivel nanométrico es de aparición reciente e involucra rangos dimensionales entre 1 y 100 nm, escala que juega un papel importante en la osteointegración: la superficie texturizada aumenta la energía superficial y con ello la mojabilidad a la sangre y la adhesión celular, y facilita el depósito de fibrina, factores de crecimiento y matriz proteica. Entendiendo que la Microscopía de Fuerza Atómica (AFM) ofrece tecnología actual de alta sensibilidad para el análisis de nanoestructuras y para establecer rangos de eventuales aplicaciones clínicas en odontología implantológica, se propone aplicarla sobre diferentes tratamientos de superficie en titanio para caracterizarlos nanométricamente y con ello poder elaborar un modelo teórico para ulteriores investigaciones de aplicación clínica sustentadas en las bases biológicas establecidas por la bibliografía.

El objetivo es medir espesores de películas delgadas del orden de fracciones de la longitud de onda del láser utilizado, y lograr la reconstrucción tridimensional de las superficies como una imagen del contraste de fase a través del desarrollo de algoritmos de procesamiento de los hologramas digitales. Para el desarrollo del trabajo experimental, en una primera etapa se utilizó una muestra que contiene una película de plata depositada sobre silicio cristalino, de espesor conocido. Se aplicó la técnica de microscopía holográfica digital a dicha muestra, para obtener imágenes del diagrama de fases. La segunda etapa consistió en determinar la distancia focal optima, con tolerancias del orden de la décima de milímetro, situando la cámara (plano imagen) a diferentes distancias de la muestra (plano objeto) y analizando diferentes operadores de medición de foco. En la tercera etapa se desarrolló la corrección de las principales aberraciones ópticas presentes en el diagrama de fases por métodos de procesamiento numérico. Una vez cumplidos los tres pasos anteriores se procedió a obtener hologramas de la muestra de referencia. Se obtuvieron mediciones del espesor del depósito de plata de aproximadamente 160 nanómetros, con una tolerancia de 10 nanómetros . Por último se tomaron hologramas de una muestra que contiene una película delgada de óxido de silicio sobre silicio cristalino. Las imágenes de fases procesadas arrojaron espesores del óxido de silicio de aproximadamente 90 nanómetros, con una tolerancia de 10 nanómetros, obteniéndose también gráficas de los perfiles de la superficie y gráficas tridimensionales de la topografía superficial.

El sector litoral del norte patagónico, sur de la Provincia de Buenos Aires y norte de la Provincia de Río Negro, presenta depósitos litorales vinculados a diferentes transgresiones marinas producidas durante el Cuaternario. Estos depósitos marinos han sido objeto de numerosos estudios geomorfológicos, estratigráficos y geocronológicos, pero son escasas las investigaciones realizadas a nivel paleontológico. El objetivo principal es estudiar la paleodiversidad de moluscos y la caracterización paleoambiental en los diferentes episodios transgresivos a partir de bivalvos y gasterópodos utilizándolos como “proxies” paleoambientales y paleoclimáticos.

El plutón granítico de Chita (12km x 4km) constituye una intrusión póstuma dentro de la secuencia del batolito de Colangüil. Se originó como consecuencia de la cristalización de una cámara maqmática esencialmente cerrada, emplazada en niveles poco profundos de alrededor de 1,3km, hacia los 247 ± 4 Ma (fase magmática San Rafael). Los parámetros físico-químicos (temperatura, densidad, viscosidad, etc.) indican que luego de su emplazamiento, la cristalización se produjo en forma convectiva termicamente y turbulenta hasta muy cerca del 60% de cristalización, cuando habria cesado todo movimiento de magma. Este comportamiento reológico explica la homogeneidad composicional (mineralógica y química) y estructural encontrada a través de sus km² de afloramiento y 1200m de exposición vertical. El magma, inicialmente subsaturado en agua (0,65% en peso), alcanzó su saturación (3,6% en peso) hacia los estadios finales de la cristalización, dando lugar a una etapa de cristalización transicional (coexistencia magma-fase acuosa supercrítica) e hidrotermal, originando mineralizaciones de greisen. El fluido supercrítico separado ascendió intersticialmente, alterando la fase previamente cristalizada y acumulandose en los sectores apicales. Allí el aumento de la presión de vapor superó la presión litostática imperante, y produjo un aumento de volumen en el plutón, con el consiguiente domamiento del techo. Químicamente, el magma que originó el plutón granítico de Chita representa el extremo diferenciado de una asociación calcoalcalina. La presencia del F fue importante para acentuar el carácter peraluminoso en la última etapa de la cristalización y para concentrar metales tales como Mo, W, Sn y U en la fase volátil. La cristalización de la muscovita en esta etapa produjo enriquecimiento en Rb y Nb y empobrecimiento en Sr. Si bien el plutón de Chita forma parte de un arco magmático establecido en el Neopaleozóico, los contenidos de los elementos mayoritarios y trazas lo asemejan con los granitos anorogénicos no peralcalinos (riolitas topácicas) y lo discriminan como granito de intraplaca. Este comportamiento reflejaría la tectónica local anterior de fuerte compresión debida a la fase orogénica San Rafael (Pérmico inferior), que produjo engrosamiento y rigidificación de corteza, seguida de extensión cortical que permitió el emplazamiento del complejo plutónico de Colangüil.