Catálogo de publicaciones

Ensifer meliloti es una α-proteobacteria habitante del suelo que posee la capacidad de asociarse en simbiosis con raíces de plantas leguminosas de los géneros Medicago, Melilotus y Trigonella, y de formar nódulos radiculares dónde el nitrógeno atmosférico es convertido en amonio. La simbiosis rizobio-leguminosa es la responsable de la incorporación del 40% del total del nitrógeno incorporado a la biosfera. Esta alta eficiencia de fijación permite prescindir en parte de la administración de fertilizantes nitrogenados que son costosos, ecológicamente contaminantes y requieren una gran cantidad de combustibles fósiles para su síntesis. Actualmente las leguminosas constituyen el 27% de la producción agrícola del mundo y en las próximas décadas tal producción deberá aumentar para satisfacer las necesidades alimentarias de un mundo más poblado y con menos cantidad de recursos y tierras arables. En este contexto, resulta preponderante aumentar el uso y los rendimientos de especies leguminosas. En su vida libre, los rizobios deben enfrentar situaciones adversas que impactan en la asociación simbiótica, hecho que se pone de manifiesto en una menor supervivencia del rizobio en el suelo y en una senescencia prematura de la planta. Como consecuencia de esto, se obtienen bajos rendimientos de forraje y semilla. Los rizobios tienen la capacidad de adaptarse a las fluctuaciones del ambiente por medio de los llamados sistemas de dos componentes, sistemas con la capacidad de detectar una situación de cambio extra o intracelular, transferir la información y mediar una respuesta celular adaptativa. Frecuentemente, la adaptación está relacionada con modificaciones de la expresión génica que resultan en un cambio del metabolismo. Estos mecanismos de adaptación aún no ha sido evaluado en su totalidad en especies rizobiales, en particular en aquellos relacionados con la fisiología de adaptación a estreses abióticos. El presente trabajo de tesis avanza en el estudio de estos aspectos, haciendo foco en situaciones de estrés que suelen encontrar los rizobios en suelos agrícolas. La manipulación racional de la tolerancia al estrés para el mejoramiento de cepas requiere de una mayor caracterización genética y funcional de los marcadores de resistencia/tolerancia y mecanismos involucrados. En este contexto, nos hemos concentrado en estudiar cómo los rizobios noduladores de alfalfa perciben y se adaptan a condiciones subóptimas del medio. Este trabajo caracteriza el sistema de dos componentes SMc02366/SMc02367, presente en el rizobio modelo E. meliloti 2011, como relevante para la tolerancia a estrés ácido, a altas concentraciones de metales de transición y en el establecimiento de una correcta asociación simbiótica con su planta huésped, alfalfa. Esta tesis en particular, avanza en el estudio de los genes y mecanismos involucrados en los circuitos en los que participan el regulador transcripcional SMc02366 y la histidina quinasa SMc02367. Para ello utilizamos herramientas microbiológicas clásicas, genéticas, bioquímicas, moleculares y ómicas de última generación, construimos bacterias isogénicas mutantes en los componentes de este sistema, y analizamos las consecuencias bioquímicas y metabólicas de tales mutaciones. Abordar estos objetivos podría permitir mejorar las propiedades bacterianas en beneficio de la planta hospedadora y nos acercaría a la posibilidad de emprender el mejoramiento racional del sistema, para el diseño de nuevos productos biofertilizantes conformados por rizobios fijadores de nitrógeno y promotores del crecimiento vegetal. De esta manera, es posible progresar en la optimización de la Fijación Biológica de Nitrógeno por la simbiosis rizobio-leguminosa, un proceso natural que es clave para enfrentar las demandas que el planeta enfrentará en las próximas décadas.

El objetivo del presente trabajo de tesis fue, emplear distintos sistemas de expresión para el desarrollo de vacunas recombinantes y de estrategias de vacunación contra el virus de la fiebre aftosa (VFA). Se trabajó con vacunas derivadas de vectores virales no replicativos (Adenovirus y Herpesvirus) y vacunas génicas (pCI). El antígeno utilizado fue la poliproteína P1, cuyos subproductos son las proteínas capsidales virales, junto con la proteína 2A y la proteasa 3C, del serotipo O1/Campos del VFA. Con las vacunas recombinantes disponibles (HSV-P12A3C, Ad-P12A3C y pCI-P12A3C) y una vacuna convencional a virus inactivado (VFAi) en formulación oleosa, se procedió a estudiar la respuesta inmune generada, utilizando estrategias de tipo prime-and-boost homólogo y heterólogo en un modelo murino. En general, la vacunación heteróloga con vectores virales fue más efectiva que la homóloga, en inducir una respuesta inmune α-VFA, tanto humoral como celular. Los títulos más altos de anticuerpos (Acs) específicos correspondieron a los animales vacunados con 2 dosis de VFAi, pero los ratones primados con Ad-P12A3C que recibieron una dosis de refuerzo con HSV-P12A3C o VFAi, también indujeron títulos significativamente más altos que los otros grupos analizados. Los regímenes de inmunización con vectores virales generaron respuestas con predominio de Acs de isotipo IgG2a, sugiriendo un sesgo hacia una respuesta de tipo Th1, mientras que en la inoculación con 2 dosis de VFAi se generaron altos niveles de Acs con predominio de isotipo IgG1. Estos resultados fueron confirmados por la evaluación de las citoquinas inducidas (IL-2, IFNγ e IL-4). En los ensayos de desafío no se encontraron diferencias significativas en el porcentaje de protección, entre el esquema de dos dosis de vacuna convencional frente a una dosis de vacuna vectorial con un refuerzo de HSV-P12A3C o VFAi. Por otra parte, la re- exposición de los distintos grupos inmunizados al virus inactivado a los 5 meses, generó un rápido aumento de los anticuerpos específicos α-VFA en todos los grupos, demostrando la presencia de células B de memoria, funcionales in vivo. En este mismo tiempo post vacunación, los ratones inmunizados con la combinación Ad-P12A3C/HSV-P12A3C fueron capaces de reducir la viremia post desafío en un 100%. Es decir que esta combinación de inmunógenos resultó efectiva para desencadenar una respuesta inmune protectiva a mediano plazo contra el VFA en ratones adultos.

La exposición de Rhinella arenarum a Cobre, Nonilfenol y Diazinón causó importantes efectos tóxicos letales y subletales sobre las etapas tempranas de su ciclo de vida. El Cobre resultó el más tóxico: la CL50-168h para los embriones y larvas fue de 19,5 μg Cu2+/L y 51 μg Cu2+/L, respectivamente, y el Potencial Teratogénico fue de 2. En la evaluación de la susceptibilidad estadio-dependiente al Cobre los embriones en los estadios de blástula y gástrula mostraron la más alta resistencia al Cobre, mientras que los estadios organogénicos fueron los más susceptibles. La toxicidad del Cobre por exposición continua de larvas tempranas alcanzó su valor máximo durante las primeras 24 h. Se confirmó el carácter pro-oxidante del metal. En larvas tempranas la primera vía de defensa antioxidante es la Superóxido Dismutasa. Se encontraron diferencias en la susceptibilidad al Cobre en camadas provenientes de sitios con diverso grado de contaminación, lo que fue relacionado con los mecanismos de defensa antioxidantes. El Nonilfenol resultó la segunda sustancia más tóxica. La susceptibilidad de los organismos expuestos al Nonilfenol a partir del inicio del desarrollo embrionario y larval fue tiempo-dependiente, aunque el período larval resultó significativamente más sensible, así la CL50-168h para embriones y larvas fue de 0,96 mg Nonilfenol/L y 0,37 mg Nonilfenol/L, respectivamente. El Diazinón resultó el menos tóxico, sin embargo, el Potencial Teratogénico fue mayor a 2 y el plaguicida causó severos efectos neurotóxicos. La susceptibilidad de los organismos expuestos al Diazinón a partir del inicio del desarrollo embrionario y larval fue tiempo-dependiente, aunque el período larval resultó significativamente más sensible, así la CL50-168h para embriones y larvas fue de 20 mg Diazinón/L y 6,7 mg Diazinón/L, respectivamente. La incorporación del Diazinón resultó concentración-dependiente, disminuyendo con el tiempo de exposición, y estadiodependiente, con un Factor de Bioconcentración de 107 en los estadios embrionarios. La toxicidad conjunta de las diferentes mezclas Cobre-Diazinón y Cobre-Nonilfenol tanto para los embriones como para las larvas resultaron en un patrón general de antagonismo. Las diferentes mezclas de Diazinón y Nonilfenol presentaron un comportamiento entre aditivo y sinérgico principalmente durante el período agudo.

Se evaluó la toxicidad aguda y crónica de dos insecticidas, endosulfán (ES) y cipermetrina (CY), y del fungicida Maxim® XL (2,5% fludioxonil, 1,0% metalaxil- M), sobre el desarrollo embrio-larval de Rhinella arenarum, un anfibio autóctono de Argentina. Los resultados mostraron que los insecticidas fueron más tóxicos (el ES en el período agudo y la CY en el periodo crónico) en relación al fungicida. La susceptibilidad a estos agroquímicos fue estadio-dependiente encontrándose un patrón diferente para las tres sustancias de acuerdo al modo de acción de cada una de ellas. La toxicidad de los insecticidas aumentó significativamente en los estadios tardíos, siendo el periodo larval el más sensible y causando severas alteraciones en el comportamiento en concordancia con su acción neurotóxica. Por el contrario, la mayor toxicidad del Maxim® XL fue observada en los estadios embrionarios tempranos (blástula el más sensible), con severos efectos teratogénicos. La interacción de ES y CY en mezclas, mostraron tanto un efecto antagónico como aditivo durante los periodos agudo y crónico corto, así como sinergismo durante el periodo crónico. La toxicidad de un formulado comercial con CY resultó hasta 7 veces mayor que la del ingrediente activo, hecho muy relevante considerando que es el producto comercial el que efectivamente se aplica en los cultivos. Teniendo en cuenta los resultados de toxicidad y el análisis de peligrosidad, estos tres agroquímicos utilizados a nivel mundial, y en particular en nuestro país, podrían poner en riesgo la continuidad de las poblaciones de esta especie representativa de la herpetofauna regional asociada a los agroecosistemas de nuestro país.

El azafrán (Crocus sativus L.) es una especia de gran valor comercial a nivel mundial. Caracterizada por su alto contenido de apocarotenoides conocidos por su actividad antioxidante, anticancerígena y antitumoral. Los componentes principales son: crocina, picrocrocina y safranal; responsables del color, del sabor amargo y el aroma, respectivamente. La multiplicación se limita a la reproducción asexual a través de sus cormos, debido a la esterilidad originada por su triploidía que tiene como consecuencia una baja tasa de multiplicación natural. Esto enlentece el avance de la selección de nuevos cultivares. Es un cultivo artesanal e intensivo con poca o nula mecanización. Bajos rindes y costos elevados originaron un cambio de uso de estas tierras; que ha provocado un proceso de erosión genética. Ante esta situación de emergencia de conservación de la especie, se torna de gran importancia la formación de colecciones de germoplasma con diferentes adaptaciones. La Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Cuyo inició la formación de una colección con introducciones de distintas regiones de cultivo de la Argentina. Bajo el supuesto de la existencia de variabilidad genética en esta colección, se propuso incrementarla y evaluarla en distintos caracteres fenológicos, productivos, químicos y moleculares, con el objeto de caracterizar el germoplasma disponible para su utilización en un programa de mejoramiento genético. Evaluaciones agronómicas a campo y la complementación a nivel molecular se han iniciado sobre esta colección de germoplasma. En un diseño factorial en bloques se plantaron cuatro introducciones de la colección: F, G, M y R de la localidad FCA con tres tamaños de cormos (P2 = 2,5 - 5,4g; P5 = 11,5 - 14,4g; P8 = 20,5 - 23,4g), cuya combinación conformaron los tratamientos que fueron cultivados durante los años 2014, 2015 y 2016. Los caracteres medidos fueron: a) fenológicos y productivos: período de floración, producción de flores, longitud de estigmas frescos, número de cormos, peso de los mismos y b) caracteres de calidad: crocina, picrocrocina y safranal. Se evaluaron a través de análisis de la varianza, por modelos lineales generalizados mixtos y de componentes principales. A nivel molecular se analizaron por marcadores AFLP, con cinco combinaciones de cebadores, 46 clones de ocho procedencias, entre las que se incluyeron F, G, M y R de la localidad FCA. Se realizó un análisis descriptivo de las bandas, análisis molecular de la varianza, de conglomerados y coordenadas principales. En 10 de los 13 caracteres fenológicos y productivos se detectaron diferencias significativas (p≤0,05) entre tratamientos. El inicio y fin de floración no presentó diferencias significativas. Los tratamientos se agruparon en cuatro clases caracterizadas por: I: un índice de cormos grandes elevado, período de floración reducido, número y peso de cormos bajos, formado por tratamientos cuyo tamaños de cormo inicial fue P2; II: índice de cormos pequeños bajo y con una proporción de cormos medianos y grandes elevada, formado por el tratamiento G:P5; III: un índice de cormos medianos superior a las otras clases, una mayor producción de flores y un período de floración más extenso, formado por los tratamientos F:P5, R:P5 y M:P5 y IV: un índice de cormos pequeños elevados, un mayor peso y número de cormos totales y período de floración más largo, formado por los tratamientos con cormos de iniciales P8; destacándose M:P8 por presentar el índice mayor de cormos pequeños. Los tamaños de cormos iniciales fueron relevantes en la conformación de estas clases. Los caracteres de calidad resultaron influenciados por el ambiente detectándose diferencias (p≤0,05) en la absorbancia de picrocrocina, crocina y safranal solamente entre años. En el año 2015 se obtuvieron los mayores valores para crocina y en el 2016 para picrocrocina y safranal. A nivel molecular, las ocho procedencias analizadas se diferenciaron (p≤0,05) entre ellas pero la mayor variación se encontró entre clones dentro de cada una. Las procedencias más distantes fueron M-FCA, Rawson y Ciudad (de la provincia de San Juan) y Maipú (de la provincia de Mendoza). Se conformaron 12 agrupamientos de clones entre los 46 analizados. Situación similar se encontró en la localidad FCA en particular, con la conformación de seis grupos de clones. Estos resultados en complementación con los agronómicos confirmaron la existencia de variabilidad genética entre los clones analizados de la colección de germoplasma cultivados en la Argentina.

Objectives: obtain an extruded precooked maize flour by extrusion to make “tortilla”; establish a methodology to prepare “tortilla”; analyse the effect of endosperm hardness and extrusion conditions on the suitabilitity for making tortilla. A dent maize (Pioner 30R76) and a hard red (Dekalb 764), were used. For extrusion was adopted a factorial design, taking grits moisture (27 to 35%) and extrusion temperature (114 to 150ºC) as independent factors. It effect on extruded flour was analized using surface response, evaluating % of starch damage (AD), water absorption (AA), water solubility (S), retrogradation at 50ºC (Retro), Consistency at 95ºC (C95) and with microscopy observation. To evaluate suitability to make tortilla, Penetration, Mass Moisture and “Score”, were determinated. A commercial “nixtamalized” flour from Mexico (“Maseca”), was used as reference sample. Results shows (AD and AA) a lower cooking degree corresponding to hardest endosperm (Dekalb 764), than Pioner 30R76. Samples from Dekalb 764 were softer than “Maseca”. Mass Moisture: “Maseca” is in between of Pioner 30R76, and higher than Dekalb 764 (except 150ºC-27%H, with similar value to “Maseca”). “Score´s” higher values were obtained for Pioner 30R76, while to Dekalb 764 almost all samples were not acceptable. Proposed methodology has permitted to obtain by extrusion, precooked flours to make tortilla, watching best results in soft endosperm maizes.

Tesis (Doctor en Ciencias Químicas) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2018.

La soja [Glycine max (L.) Merrill] es el principal cultivo en Argentina. Entre los factores limitantes del cultivo, los lepidópteros pueden causar pérdidas significativas de rendimiento. Los agroquímicos son comúnmente utilizados para controlar estos insectos, a pesar de los perjuicios que ocasionan a la salud humana y al ambiente. Otra alternativa de control sería el uso de variedades resistentes a estos insectos. El objetivo de este trabajo fue evaluar la eficacia en el control de lepidópteros en la región Pampeana y el comportamiento agronómico de líneas transgénicas de soja portadoras de genes de Bacillus thuringiensis. Se evaluaron 20 líneas transgénicas portadoras de las construcciones PHP1, PHP2 ó PHP3 y sus isolíneas negativas, en ensayos con y sin control de lepidópteros. Las especies predominantes fueron Rachiplusia nu (Guenée), Anticarsia gemmatalis (Hübner) y Helicoverpa gelotopoeon (Dyar). Las líneas portadoras de PHP1 y las de PHP3 no mostraron alteraciones en el comportamiento agronómico respecto a sus isolíneas negativas. En estas líneas la defoliación, el número de larvas por metro y el daño de brotes y vainas fue menor que en las isolíneas negativas, y tuvieron un mayor rendimiento que estas en los ambientes con mayores densidades poblacionales. Las líneas portadoras de PHP2 tuvieron diferencias en altura de planta en el estadío R2, en días de siembra a madurez y en rendimiento, respecto de sus isolíneas negativas. Si bien estas líneas mostraron un control similar de Rachiplusia nu y Anticarsia gemmatalis, ejercieron un control parcial de Helicoverpa gelotopoeon. Las líneas portadoras de PHP1 y las de PHP3 serían las más promisorias para ser avanzadas en un programa de mejoramiento genético.

El Clima futuro se verá afectado por una mayor variabilidad en la temperatura y el aumento de la frecuencia de días calientes. El maíz es uno de los cultivos base para satisfacer las demandas crecientes de la alimentación humana y animal además de su importancia socio-económica y cultural. Ante este escenario, el desafío futuro será producir más en ambientes con limitaciones para el cultivo (mayor temperatura, sequías, suelos marginales, etc.), poniendo mayor énfasis en incrementar los pisos de producción que en los techos en ambientes favorables. Comprender el comportamiento de ciertos caracteres en líneas endocriadas y sus híbridos y su correlación con el rendimiento, identificando alelos deseables puede agregar eficiencia a la mejora del rendimiento (Rend) bajo estrés por altas temperaturas. Este trabajo propone caracterizar el germoplasma de maíz utilizado por el programa de mejoramiento del Instituto de Investigación Animal del Chaco Semiárido (IIACS) y del INTA Pergamino en cuanto a la tolerancia a estrés por temperaturas supra-óptimas durante el periodo crítico de fijación de granos (PC) e identificar caracteres asociados a rendimiento que permitan la selección indirecta en dicho germoplasma. Se realizaron dos experimentos en el campo del INTA Leales, localidad Leales-Provincia de Tucumán (27 ° 03 'S, 64 ° 15' O, 330 msnm) durante la campaña 2015-2016. Un experimento corresponde a híbridos (Exp. 1) y otro a líneas (Exp. 2), cada uno de ellos conducidos en dos ambientes térmicos independientes diferenciados por la temperatura máxima diaria alcanzada durante el periodo crítico de fijación de granos. En el primer experimento los tratamientos incluyeron un arreglo factorial de dos ambientes térmicos (control y estrés) y 15 híbridos de maíz (resultantes del cruzamiento dialélico parcial de las 6 líneas), mientras que en el segundo experimento los tratamientos incluyeron un arreglo factorial de dos ambientes térmicos (control y estrés) y 6 líneas endocriadas (Ll, L2, L3, L4 de origen tropical; L5, L6 de origen templado). En cada experimento los tratamientos se distribuyeron en un diseño de bloque completo al azar, con tres repeticiones dentro de cada ambiente. Tanto en híbridos como líneas evaluadas en el presente trabajo se encontró variabilidad fenotípica en la mayoría de los caracteres estudiados para estrés por temperaturas supra-óptimas en periodo crítico de fijación de grano. El estrés por altas temperaturas durante el periodo crítico disminuyó el rendimiento, sin embargo, esta modificación del rendimiento dependió del genotipo. En general los híbridos tropicales presentaron mayores rendimientos en ambiente estresado comparado con los híbridos templado x tropical y templado. Se pudieron identificar los híbridos tropicales HS9 y HS10como tolerantes al golpe de calor en periodo crítico. Mientras que como susceptibles se identificaron los híbridos con fondo genético templado x tropical y templado. En cuanto a las líneas, la tropical L3 se comportó como tolerante a temperaturas supra-óptimas en periodo crítico de fijación de grano, por el contrario, la línea templada L5 fue muy susceptible a este estrés. Altos rendimiento en grano estuvieron asociados a mayores NG, PG, DE, LE, prolificidad, biomasa en madurez fisiológica, TCC en llenado de grano, TCC en periodo crítico, IC y SPAD_postesp, así como también a menores valores de ASI, acartuchamiento y UAR (este último en líneas). De estos caracteres asociados a rendimiento, PG, prolificidad, DE, LE y SPAD_postesp presentaron baja plasticidad fenotípica, seguidos por acartuchamiento y biomasa_mf con plasticidad intermedia, por lo tanto, podrían ser considerados caracteres secundarios. Si bien sería conveniente contar con la información de otra campaña de evaluación, la información obtenida en el presente ensayo permite establecer una estrategia de uso del germoplasma evaluado para iniciar un programa de mejoramiento de germoplasma de maíz con elevada tolerancia al golpe de calor en periodo crítico de fijación de grano, teniendo en cuenta que las interpretaciones se limitan a los genotipos evaluados y los ambientes específicos de este trabajo. En un programa de mejoramiento se podría utilizar la línea L3 como dadora de genes responsables de tolerancia a temperaturas supra-óptimas durante el periodo crítico de fijación de granos. Además, combinar esta línea tolerante con otra cuya combinación sea heterótica puede ser relevante para generar un híbrido tolerante a temperaturas supra-óptimas en periodo crítico de fijación de grano y con alto potencial de rendimiento. En condiciones de estrés por altas temperaturas el rendimiento y la mayoría de los caracteres relacionados con éste estuvieron controlados por efectos aditivos, por lo tanto, sería conveniente evaluarlos durante el desarrollo de las líneas per se. Por el contrario, los caracteres ASI y largo de espiga estuvieron controlados por efectos no aditivos, es decir que en este caso habría que evaluarlos en los híbridos experimentales producidos por las líneas mejoradas de los diferentes patrones heteróticos.

Objetivos generales: 1.- Desarrollo de un modelo animal que posibilite el estudio de las características de la intoxicación sub-crónica con MC-LR. 2.- Caracterización de los principales efectos derivados de una exposición sub-crónica a MC-LR y su impacto sobre los sistemas protectores antioxidantes. 3.- Evaluación de la capacidad de los organismos de revertir o no los daños ocasionados por una exposición prolongada a MC-LR. 4.- Desarrollo de herramientas que posibiliten estudios epidemiológicos y estimación de los riesgos que representan las cyanotoxinas para la población. 5.- Evaluación de las interacciones que se producirían entre distintos tóxicos presentes en el agua y Microcystinas. Objetivos específicos: * Ampliar los conocimientos sobre las características particulares de las intoxicaciones de tipo crónica o sub-crónica con MC-LR: su impacto sobre los sistemas protectores antioxidantes enzimáticos y no enzimáticos así como sobre el perfil lipídico. Correlacionar estos efectos con la presencia de la toxina en tejidos. * Determinar la presencia o no de apoptosis como mecanismo de respuesta a las intoxicaciones sub-crónicas con MC-LR. * Dado que el hígado es uno de los órganos con mayor capacidad de regeneración del organismo, evaluar si es posible una reversión completa de los daños generados por MC-LR administradas en forma sub-crónica e intermitente. * Búsqueda de posibles indicadores de exposición a MC-LR en un modelo in vivo que provean de herramientas a futuros estudios epidemiológicos. * Evaluar el daño hepático cuando se utilizan mezclas binarias de MC-LR con cloroformo (CL₃CH) dado que éste, producto de desinfección que resulta de la cloración de agua para consumo durante el proceso de potabilización, es el principal trihalometano (THM) presente en agua potable.