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Los plásmidos pueden ser considerados como un ensamble de distintos módulos funcionales característicos que le confieren su identidad (Thomas, 2000). Los plásmidos pueden contener en su secuencia genes de proteínas con funciones plenamente plasmídicas (replicación, movilización y mantenimiento), como así también módulos accesorios que le confieren al microorganismo huésped alguna función beneficiosa para competir por un nicho ecológico. Estos plásmidos, cumplen una función particular y necesaria para la supervivencia del organismo bajo distintas condiciones de estrés. En este marco, se han descripto numerosos genes accesorios, que incluyen determinantes de patogenicidad y virulencia, operones de degradación de compuestos xenobióticos, determinantes de simbiosis, y resistencia a antimicrobianos, entre otros. El fenotipo de multiresistencia a antimicrobianos ha tenido un impacto muy grande en las últimas décadas, debido a la presencia de estos genes en bacterias intrahospitalarias (Zavascki et al., 2007, Jean & Hsueh, 2011, Magiorakos et al., 2012). Cuando esta información alcanza a los elementos móviles como los plásmidos, la dispersión de esta información dentro de la comunidad bacteriana cobra lugar rápidamente, dando a lugar a epidemias de bacterias multiresistentes (Woodford et al., 2011, Halachev et al., 2014, Verroken et al., 2014, Eldholm et al., 2015). Debido a la capacidad de los plásmidos de movilizarse, replicarse y mantenerse autónomamente, como así también de adquirir nueva información genética, se han convertido en vehículos especializados en la transmisión de dicha información y por lo tanto en un blanco importante de estudio para diseñar estrategias de control de la diseminación de resistencia a antimicrobianos (Tabone et al., 2014, Getino et al., 2016). Las bacterias pertenecientes al género Acinetobacter han cobrado en los últimos años relevancia clínica, debido a la aparición frecuente de cepas multi/pan resistentes asociadas a infecciones hospitalarias (Villegas & Hartstein, 2003, Scott et al., 2007, Zarrilli et al., 2013, Halachev et al., 2014). Este fenotipo de resistencia ha sido asociado a la adquisición de información por transferencia horizontal de genes, en donde los plásmidos son protagonistas principales. El estudio de la biología de estos replicones puede proporcionar nueva evidencia molecular que ayude a comprender el peso de la transferencia horizontal de plásmidos en la dinámica de transferencia de ADN en general y de resistencia en particular, como así también en la adaptación de estas bacterias a los distintos nichos ecológicos que ocupa. En este trabajo, se evaluó la presencia de plásmidos en dos colecciones de bacterias pertenecientes al género Acinetobacter de origen hospitalario o ambiental. Los perfiles en geles de lisis in situ, demostraron que la mayoría de los aislamientos eran portadores de al menos un replicón plasmídico y que la distribución tanto en tamaño como en cantidad de plásmidos fue variada entre los aislamientos. A partir de aquellos aislamientos portadores de plásmidos, se realizó el aislamiento plasmídico en gran escala y las muestras fueron purificadas por ultracentrifugación en gradiente isopícnico de CsCl-bromuro de etidio. Las muestras enriquecidas en plásmidos fueron secuenciada utilizando la plataforma MiSeq de Illumina. El análisis in silico de los replicones secuenciados completos mostró que la mayoría de los plásmidos presentaron similitud de secuencia con otros plásmidos aislados de cepas de Acinetobacter spp. y que algunos tenían secuencias homólogas a plásmidos aislados de otros géneros bacterianos. Muchos replicones mostraron no sólo tener identidad sino que también presentaron sintenía con plásmidos presentes en base de datos. Sin embargo, en muchos casos la sintenía no fue completa. La presencia de módulos de replicación adicionales, como así también la ausencia de módulos accesorios, como por ejemplo de resistencia, podrían indicar que los replicones tienen un ancestro en común, el cual, pudo haber incorporado o perdido información a lo largo de su evolución. Estos cambios en la estructura, le pudieron haber conferido al replicón la capacidad de poder dispersarse y mantenerse en bacterias de distinto género y/o especie. Con respecto a los módulos de replicación, un análisis que incluyó a todas las Reps de plásmidos de Acinetobacter spp. en base de datos determinó que las proteínas con dominio Rep_3 son las más frecuentemente encontradas en plásmidos de bacterias de este género y esto fue congruente con lo hallado en las colecciones plasmídicas. Para determinar la cercanía entre estas proteínas se llevó a cabo un estudio filogenético de las proteínas completas utilizando el mejor modelo de evolución encontrado para estas secuencias. El árbol resultante graficó la relación filogenética entre estas proteínas y determinó que existen 16 grupos bien diferenciados y soportados. Las secuencias de proteínas Rep_3 fueron utilizadas para buscar homólogos en base de datos y los resultados indicaron que proteínas muy emparentadas se encontraron no sólo en bacterias del género Acinetobacter, sino también en otros géneros distantes. Esta información permite predecir el rango de huésped en donde estas proteínas podrían potencialmente ser funcionales y consecuentemente permitir la replicación y permanencia de los plásmidos. A partir de la búsqueda de proteínas involucradas en mantenimiento plasmídico se pudieron identificar proteínas involucradas en al menos dos mecanismos bien conocidos: partición activa y muerte post-segregacional. Estas proteínas encontraron sus homólogos más cercanos tanto en enterobacterias como en distintas especies del género Acinetobacter. El análisis bioinformático de las secuencias plasmídicas también permitió reconocer proteínas pertenecientes a los sistemas del Dtr y Mpf involucrados en el proceso de conjugación. El análisis filogenético de las relaxasas permitió clasificar a los plásmidos dentro de distintas familias, descriptas en trabajos anteriores (Francia et al., 2004, Garcillan-Barcia et al., 2009). Algunas de las relaxasas estudiadas se encontraron formando un subclado robusto y bien definido dentro de la gran familia MOBQ. El análisis de las secuencias de las relaxasas de este subclado permitió identificar características específicas-únicas de estas proteínas dentro de los 3 motivos que forman parte del dominio funcional N-ter. Debido a esto, este nuevo subclado fue nombrado como el nuevo subgrupo MOBQ4. El análisis experimental de los Dtr de los plásmidos de esta colección pertenecientes al subgrupo MOBQ4, reveló que todos fueron funcionales. Sin embargo, presentaron diferencias en las frecuencias de conjugación cuando un mismo Dtr se enfrentó a distintos plásmidos conjugativos, como así también, cuando distintos Dtr se enfrentaron a un mismo plásmido con funciones helper. Este comportamiento diferencial indicó que, en primer lugar, los sistemas del Mpf de los plásmidos conjugativos reconocen diferencialmente a un mismo relaxosoma. Por otra parte, la diferencia en la frecuencia de movilización de plásmidos con distintos Dtr enfrentados a un mismo plásmido helper demuestra que existen diferencias en el reconocimiento de un mismo Mpf por los relaxosomas. El alineamiento de las proteínas relaxasas completas demostró que las proteínas difirieron en su extremo C-ter y que esta podría haber sido la razón de las diferencias encontradas, si este segmento tuviese relevancia en el reconocimiento y/o transporte llevado a cabo por el Mpf. El análisis filogenético de las proteínas relaxasas en general fue congruente con lo hallado en el análisis nucleotídico de los esqueletos plásmídicos de estos replicones, sin embargo, el análisis funcional para miembros de un mismo grupo demostró que el método para la clasificación de plásmidos no es suficiente para explicar el comportamiento de estos últimos en la transferencia por conjugación en presencia de distintos plásmidos conjugativos. Los resultados mostrados en este trabajo de Tesis en conjunto demuestran que los plásmidos de Acinetobacter spp. han evolucionado para convertirse en vectores especializados en la transferencia de la información. Se pudo demostrar que existen estructuras modulares eficientes y muy conservadas que son responsables de la herencia estable y propagación de los plásmidos como entidades independientes y que la información accesoria se encuentra en dinámica constante, pudiendo ser adquirida dentro de estas estructuras especializadas para luego transferirse horizontalmente. El estudio realizado en este trabajo de Tesis sobre los módulos plasmídicos de bacterias del género Acinetobacter se espera contribuya al aumento de la información sobre la biología de estos vectores, abriendo camino a la comprensión de la dinámica evolutiva de Acinetobacter hacia su establecimiento como un patógeno nosocomial. Así también, se espera que aporte conocimiento a la biología de los plásmidos en general como entidades independientes especializadas en la propagación de la información.

Fil:da Cruz Cabral, Lucía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.

Tesis (Doctor en Ciencias Agropecuarias) -- UNC- Facultad de Ciencias Agropecuarias, 2019

En esta tesis, se desarrollan aspectos de la cromatografía líquida de exclusión con múltiple detección (MD–SEC), para la caracterización molecular de polímeros. Se analiza la utilización de sensores de masa (refractómetro diferencial, DR, y detector UV), y de masa molar (viscosidad específica, SV, y dispersión de luz, LS). En el Capítulo II, se estudia la propagación de errores de calibración sobre la distribución de masas molares (DMM), utilizando estándares de poliestireno (PS) en MD–SEC. En el Capítulo III, se propone un método teórico para estimar la función de Ensanchamiento Instrumental (E.I.) en SEC, utilizando la calibración de masa molar (MM), los cromatogramas de masa y de MM de un conjunto de estándares angostos. En el Capítulo IV, se aplica el método del Capítulo III a dos experimentos independientes: (i) SEC / (DR + LS) con estándares de PS y sus fracciones aun más angostas; y (ii) SEC / (DR + SV) con estándares comerciales de PS. En el Capítulo V, se proponen modelos de fraccionamiento SEC ideal de dos polímeros cromatográficamente complejos: un copolímero lineal dibloque, y un homopolímero ramificado, con ramas trifuncionales largas. En el Capítulo VI, se analizan polímeros hidrosolubles [poli(ácido acrílico), dextranos y almidones], calibrando el sistema con estándares de polisacáridos (pululanos y dextranos) y utilizando distintas fases móviles, para verificar el fraccionamiento por exclusión pura. Se estiman las DMMs de muestras de quitosanos y de oligoquitosanos obtenidos por depolimerización inducida con radiación gamma, verificándose que las MM medias disminuyen con la dosis de radiación.

La calidad de la carne está determinada por cualidades como el marmoleo, el sabor, la terneza y la composición, entre otras. Estas cualidades están reguladas a distintos niveles, y uno de ellos es la genética. Hoy en día se conoce buena parte de las vías metabólicas que regulan estas características, y se han propuesto "genes candidatos" que codifican factores importantes dentro de estas vías. Los genes PPARG, CEBPA, FABP4, LIPE y RXRA son parte de las vías de diferenciación adipocítica y del metabolismo lipídico. El objetivo de este proyecto fue caracterizar la variabilidad genética en estos genes en razas bovinas con diferente calidad carnicera. Los datos se obtuvieron por medio de técnicas moleculares (reacción en cadena de la polimerasa, re-secuenciación) aplicadas a muestras de ADN extraídas de animales pertenecientes a diferentes razas criadas alrededor del mundo. Luego se realizaron una serie de análisis a través de programas bioinformáticos y herramientas web. Algunos de los polimorfismos detectados en los genes y otros disponibles en las bases de datos de internet fueron seleccionados para realizar estudios de validación a nivel poblacional y análisis estadísticos de asociación a caracteres de calidad carnicera en una población de ganado local. Los resultados fueron diversos: PPARG y CEBPA presentaron una variabilidad moderada, y FABP4 y LIPE presentaron una variabilidad alta. Algunos de los polimorfismos analizados sugieren una asociación a la composición lipídica de la carne y otros caracteres de engrasamiento, como espesor de grasa dorsal. Algunas de las posibles explicaciones biológicas para estas asociaciones fueron analizadas con diferentes herramientas bioinformáticas y se observaron algunos fenómenos interesantes. El conocimiento de la variabilidad existente en estos genes es de importancia para complementar los métodos de selección genética tradicionales y mejorar la calidad del ganado.

Tesis de maestría para obtener el grado de Magister en Producción Vegetal presentada en la Universidad Nacional del Nordeste, Facultad de Ciencias Agrarias, en 2018

El estudio de procesos dinámicos en sistemas con topologías complejas es un tema de gran interés actual, debido a sus aplicaciones en diversos campos de la ciencia. En particular, los procesos de contacto que surgen de la interacción entre las unidades de un sistema han sido utilizados con gran éxito para modelar diversos fenómenos en el campo de la física. Nosotros nos centraremos en estos procesos aplicados a fenómenos sociales como la formación de opiniones y la propagación de enfermedades en redes bidimensionales y redes complejas múltiples, a partir de simulaciones computacionales y algunas descripciones teóricas. En el primer capítulo se describen los modelos de partículas interactuantes en la Física Social que constituyen las dinámicas fundamentales utilizadas en este trabajo. En el segundo capítulo estudiamos un modelo de dinámica de opiniones que explora la competencia entre la persuasión y el compromiso en una población de individuos que interactúan en una red cuadrada bidimensional. Esta competencia es modulada por una variable r para la cual el sistema tiene comportamientos bien diferenciados: centralización y bipolarización. En el tercer capítulo analizamos la interacción entre dos procesos diferentes, la formación de opiniones y la propagación de una enfermedad en una población de individuos utilizando una red compleja de múltiples capas, donde estas se acoplan a través de sus enlaces. Ambas dinámicas se ven modificadas por la presencia del acoplamiento, cambiando el tipo de transición de fase sana-endémica y la naturaleza del consenso. En el cuarto capítulo describimos otro modelo sobre redes múltiples: la diseminación de una epidemia y la divulgación de la información sobre el conocimiento de esa enfermedad y sus métodos de prevención. Encontramos que la velocidad de propagación de la información no siempre reduce el brote de la epidemia. Por último presentamos las conclusiones generales y las perspectivas de este trabajo.

En esta tesis presentamos un estudio de las propiedades emergentes de sistemas com-plejos cuyas interacciones tienen origen en el comportamiento humano y en dinámicas sociales. Para ello encaramos los problemas con un enfoque interdisciplinario, utilizan-do métodos derivados de la fı́sica estadı́stica, la matemática y conceptos básicos de lasociologı́a y teorı́a del comportamiento. Los cinco capı́tulos principales de este trabajo(del 3 al 7), se resumen en las lı́neas siguientes.En el tercer capı́tulo consideramos una clase de modelo de formación de opinióndonde la diseminación de las opiniones individuales se produce a través de la difusiónde consenso y disenso local. En este contexto, estudiamos la aparición de un consensocolectivo total o un disenso máximo en arreglos unidimensionales y bidimensionales.Observamos que en ambos casos, la probabilidad de alcanzar un consenso total exhibepropiedades de escala bien definidas en función del tamaño del sistema. En particular,los sistemas bidimensionales, mostraron exponentes no triviales y puntos crı́ticos.El interés por la dinámica de formación de opinión nos llevó a encarar el experi-mento social que contamos en el capı́tulo cuatro, este experimento tiene como objetocuantificar el cambio de opiniones de un sujeto sobre un conjunto de asuntos especı́ficos,bajo la influencia de las opiniones de los demás. Registramos las respuestas cuantita-tivas de 85 sujetos a 20 preguntas antes y después de un evento de influencia, donde hicimos hincapié en caracterizar los cambios en respuestas y confianzas inducidas portal influencia. Encontramos que los cambios de confianza son en gran medida independientes de cualquier otra cantidad registrada, mientras que los cambios de opinión seobservaron muy relacionados a la confianza del sujeto. Los resultados experimentalesse utilizaron para proponer las interacciones sociales en un modelo de formación deopinión basado en agentes. En el contexto de este modelo, estudiamos la convergenciaal pleno consenso y el efecto de lı́deres de opinión sobre la distribución colectiva deopiniones.En el quinto capı́tulo proponemos un juego evolutivo de coordinación para for-malizar un modelo simplificado de la evolución de las estrategias durante el cortejohumano. La dinámica, derivada de la consideración de observaciones experimentalessobre el comportamiento social humano, el cual muchas veces es impulsado por la con-fianza en sı́ mismo y la imitación social, resulta no ser monótona. Esta propiedad dalugar a una evolución no trivial en las estrategias de los jugadores, que estudiamostanto numéricamente como analı́ticamente. Abordamos en el sexto capı́tulo un problema de propagación de información sobreredes complejas, centrando nuestro interés en estudiar el efecto de posibles fallas. Enla dinámica que proponemos, en una red de N nodos se reparten 10N paquetes deinformación con el siguiente contenido: (1) La dirección de destino, y (2) un mensaje atransmitir. Los nodos de esta red tienen la capacidad de recibir y transmitir paquetesde información, los cuales se propagan en la red con una estrategia simple: un nodoque quiere transmitir un paquete se fija si la dirección de destino es la de alguno de susvecinos, si es ası́ se lo envı́a, y si no lo envı́a a algunos de sus vecinos al azar. Proponemosque los nodos tienen una probabilidad de transmitir información errónea y modelamosdos tipos de errores posibles que pueden ser asociados a errores del tipo humano en laadministración de información. En este contexto, manteniendo la probabilidad de errorfijo, nos enfocamos en estudiar el efecto que las diferentes topologı́as de red producenen la pérdida de información global del sistema.En el contexto de los estudios de comportamiento, es sabido que el accionar de losconductores de vehı́culos en los sistemas de tránsito es clave para entender las grandescongestiones de tránsito. Abordamos este tema en el capı́tulo séptimo, donde nos pro-ponemos modelar el efecto de la colocación de un semáforo en una vı́a unidimensionaldonde los autos fluyen con condiciones de contorno abiertas en los extremos. En esteentorno, el semáforo produce una perturbación que se ve magnificada por la actitud delos conductores, las cuales las consideramos como: (1) mantener una velocidad prudentey (2) mantener una distancia prudencial entre autos. En base a esto, hicimos un estudiodel efecto de los tiempos caracterı́sticos del semáforo sobre la densidad del tránsito,observando una transición de fase abrupta entre estados de tránsito congestionados yno congestionados. Además observamos una dependencia de esta transición respectoal flujo de autos a la entrada de la calle, a partir de la cual obtuvimos un diagrama defases para el sistema, el cuál consideramos que podrı́a ser utilizado como un soporteteórico para el desarrollo tecnológico de luces de control más inteligentes.

Se estudian aspectos globales en espaciotiempos no triviales a partir de la autointeracción electromagnética de una carga puntual q. Las geometrías de fondo tienen simetría esférica o cilíndrica y se construyen con una cáscara delgada de materia, de forma tal que presentan una o dos regiones asintóticas. Se resuelven las ecuaciones de Maxwell electrostáticas y se renormaliza el potencial en la posición de la carga para obtener su autointeracción. La fuerza electrostática sobre la carga puntual q, medible por un observador local, manifiesta propiedades topológicas y geométricas del espaciotiempo de fondo. Los resultados se analizan en función de la curvatura espacial κ± de la superficie de la cáscara embebida (codificada en del tensor de curvatura extrínseca Κ± ij ), y de la topología de la variedad. Los espaciotiempos esféricos se construyen con métricas de Schwarzschild, y para los cilíndricos se usan métricas cónicas obtenidas de la geometría de una cuerda cósmica local. Se asocia la desviación del campo electrostático al salto de la curvatura espacial κ sobre la cáscara, y se caracteriza el potencial de la carga q a partir de la topología y el efecto que produce la curvatura de la cáscara. En los casos con una región asintótica, la autofuerza sobre q cerca de la cáscara se vuelve atractiva si κ > 0, o repulsiva si κ < 0. Los espaciotiempos con dos regiones asintóticas (agujeros de gusano) tienen κwh > 0, correspondiendo a gargantas de materia exótica. El efecto cerca de la garganta es atractivo excepto en configuraciones esféricas con radio de la cáscara r0 menor al de las órbitas fotónicas de las geometrías de Schwarzschild. En variedades esféricas con dos regiones asintóticas se identifica a la garganta con una carga imagen neta (ver fórmula en el contenido del pdf) vista desde la región donde se encuentra la partícula con carga q y posición rt´. A los efectos de la autointeracción ésta representa una fuerza de orden r´−3 asintóticamente. En los casos cilíndrico se encuentra (ver fórmula en el contenido del pdf) asociada a una distribución superficial de carga imagen que depende de la posición r´. Esta carga caracteriza la variación del flujo asintótico del campo eléctrico que genera la carga q.

Fil:Coso, Omar Adrián. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.