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Tesis presentada para optar al Grado de Doctor en Ciencias Naturales

El estudio de las características mesoestructurales presentes en anticlinales y sinclinales que conforman grandes sistemas fallados y plegados, permite entender los procesos de deformación que tuvieron lugar durante la evolución de la estructura en particular, y a una escala mayor, clarificar la historia cinemática del sistema fallado y plegado, siendo esta información sumamente importante ya que éstas estructuras sirven como análogos de reservorios de hidrocarburos en subsuelo. En este trabajo se presenta un estudio estructural de detalle sobre el anticlinal Tin Tin, un pliegue con núcleo de basamento ubicado en los Valles Calchaquíes del Noroeste argentino, en el extremo Sur de la provincia geológica Cordillera Oriental. Esta zona se caracteriza geológicamente por la presencia de pliegues y extensos bloques de basamento. Estos son el resultado de la inversión tectónica regional y exponen en sus flancos la estratigrafía parcial o completa de la cuenca de rift cretácica-paleógena del Grupo Salta y la cuenca de antepaís del Grupo Payogastilla. El estudio estructural del anticlinal Tin Tin se realizó sobre el Grupo Salta, con un enfoque particular en la deformación de la Formación Yacoraite (Subgrupo Balbuena), ya que esta unidad es principalmente conocida por conformar importantes yacimientos de hidrocarburos en áreas adyacentes. También se estudió la deformación de esta unidad en otra estructura vecina y con características particularmente diferentes (anticlinal Cerro Bayo), con fines comparativos. La metodología de trabajo (medición de orientación de estratos y estructuras geológicas, mapeo de unidades) permitió caracterizar las estructuras principales que deforman el núcleo de basamento y los flancos y charnela del anticlinal Tin Tin (cobertura sedimentaria). Estas estructuras son pliegues, fallas inversas y fracturas de mesoescala (diaclasas, venas y fracturas de cizalla). Las observaciones y mediciones realizadas sobre las estructuras del basamento permitieron definir pliegues con rumbo E-W, fallas inversas con transporte occidental, paralelas al eje de pliegue, y una fracturación de mesoescala ampliamente distribuida (diaclasas y venas). A partir del análisis de estas estructuras se concluyó que los planos axiales de los pliegues E-W se reactivan y posibilitan el movimiento de bloques menores dentro del basamento, que en ocasiones se propagan como fallas en la cobertura sedimentaria. La fracturación, como debilidad estructural homogéneamente distribuida, permitió la generación de fallas inversas que levantaron los bloques de basamento de la zona, incluyendo el bloque de basamento (núcleo) del anticlinal Tin Tin, mediante la Falla inversa Tin Tin. Dentro de la cobertura sedimentaria, los pliegues, fallas y fracturas de mesoescala presentan orientaciones específicas con respecto al rumbo NNE-SSW del eje de pliegue del anticlinal Tin Tin, ya que formaron parte del crecimiento del anticlinal. Del análisis de pliegues y fallas, se concluyo que estas estructuras se formaron relativamente antes del levantamiento principal del anticlinal Tin Tin, en respuesta al acortamiento andino. Del análisis de los sistemas de fracturación se concluyó que los diferentes sets de diaclasas afectan a todas las posiciones estructurales del anticlinal y están relacionadas a su evolución. Las diaclasas se formaron secuencialmente (siguiendo un orden cronológico de formación) y se agrupan en cuatro direcciones principales: Diaclasas subperpendiculares al eje de pliegue del anticlinal (se formaron relativamente primero siguiendo los esfuerzos compresivos andinos); dos grupos de diaclasas oblicuos al eje de pliegue (se formaron posteriormente debido a perturbaciones durante el plegamiento de los flancos y charnela); y diaclasas subparalelas al eje de pliegue (últimas en formarse debido a la curvatura externa de las capas plegadas). Los sistemas de fracturas se formaron en un estadio inicial a intermedio en el crecimiento del anticlinal Tin Tin. En base al análisis e interpretación de las estructuras en conjunto se propuso un modelo evolutivo para la deformación y crecimiento del anticlinal Tin Tin, dividido en tres estadios: 1) Los esfuerzos compresivos de dirección aproximada E-W actúan sobre capas subhorizontales en el inicio de la contracción andina. Se forman diaclasas paralelas a los esfuerzos (subperpendiculares al futuro eje de pliegue) y fracturas de cizalla de bajo ángulo de inclinación. 2) Se produce el inicio del levantamiento del basamento y se forman diaclasas oblicuas al eje de plegamiento. Posteriormente se forman los pliegues y fallas que acortan la cobertura sedimentaria y las diaclasas paralelas al eje de pliegue del anticlinal Tin Tin. Hacia el final del estadio se producen las fallas en el basamento y el levantamiento general del Cerro Tin Tin. 3) Se reactivan fracturas con movimiento de rumbo para acomodar mayor deformación. La evolución estructural del anticlinal ocurre entre el inicio de la deformación andina (Eoceno Medio) y el Plio-Pleistoceno. Esta evolución estructural implica una combinación de mecanismos de plegamiento, dominados por buckling en un principio y seguido por bending hasta alcanzar su forma actual. El estudio del anticlinal Tin Tin permite inferir que la deformación general de la zona de estudio comenzó con una estructuración de piel fina (involucrando sólo cobertura sedimentaria) antes del levantamiento principal de los bloques de basamento (deformación de piel gruesa) y que la inversión tectónica en el extremo Sur de la Cordillera Oriental constó de la generación de estructuras nuevas y de la reactivación inversa de antiguas fallas normales pertenecientes al rift cretácico (mayormente en la zona de cuenca), como indican otros autores. La fracturación estudiada en la Formación Yacoraite se comparó con los sistemas de fracturas en anticlinales dentro de la zona de estudio (anticlinal Cerro Bayo) y en áreas adyacentes dentro de la cuenca del Grupo Salta, algunos conformando yacimientos de hidrocarburos en subsuelo. Las comparaciones indican que existen características similares en la mayoría de los casos. También arroja conclusiones sobre la importancia de trabajo estructural de campo en la interpretación de procesos y génesis de fracturas.

El principal paso regulador en la síntesis de glucógeno en bacterias y de almidón en plantas corresponde a la reacción catalizada por la enzima ADP-Glc PPasa. Siendo que la mayoría de las enzimas caracterizadas hasta el momento, están reguladas alostéricamente, se planteó como principal objetivo de la tesis dilucidar los mecanismos moleculares de esta regulación y ampliar el conocimiento de las interrelaciones entre los distintos efectores. Las enzimas estudiadas fueron las de E. coli y A. tumefaciens. Los resultados obtenidos mediante estudios cinéticos y de electroforesis capilar de afinidad de mutantes sitio-dirigidas de la enzima de E. coli, permitieron establecer el rol de ciertos loops en la propagación de la señal de activación desde el lugar de unión del activador alostérico al sitio activo. Estudios cinéticos realizados con la enzima de A. tumefaciens mostraron que sus dos activadores principales presentaron efectos cooperativos positivos mutuos en la etapa de unión y efectos no aditivos en la etapa catalítica. Se propuso un modelo de unión y en función del mismo se planteó una ecuación, cuyas velocidades teóricas se adecuaron perfectamente a los valores experimentales obtenidos para las distintas situaciones investigadas. El hallazgo de nuevos efectores sobre la enzima de A. tumefaciens en relación al metabolismo de la bacteria, permitió definir que la síntesis de glucógeno en este microorganismo, estaría regulada por los niveles de intermediarios claves de la vía glucolítica de Entner-Doudoroff en conexión con la ruta de las pentosas fosfato.

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

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

α-sinucleína (AS) es una proteína expresada mayormente en cerebro y su función está asociada a la dinámica de vesículas sinápticas en neuronas dopaminérgicas. Su agregación anómala amiloide está vinculada con numerosas patologías neurodegenerativas como por ejemplo la enfermedad de Parkinson. A pesar de los grandes avances realizados, aún se desconocen cuáles son los mecanismos patogénicos asociados a estas enfermedades. Los oligómeros amiloides pre-fibrilares son señalados como las especies más neurotóxicas. Al respecto, la hipótesis mayormente aceptada sugiere una ganancia de toxicidad de AS cuando se encuentra en estado oligomérico. Sin embargo, una pérdida de la función de la proteína al autoensamblarse en estos agregados podría también contribuir a la disfunción celular. En esta tesis se dirigieron los esfuerzos en estos dos sentidos, por un lado, aportando información estructural de las especies oligoméricas para comprender las bases moleculares de su toxicidad y por el otro, evaluando el impacto de la oligomerización en las propiedades de unión a membranas lipídicas, claves para la función de la proteína. Utilizando técnicas espectroscópicas se logró obtener información sobre el arreglo supramolecular de una población de especies oligoméricas de AS. Este ensamble resultó estar formado por agregados estructurados, ricos en estructura hoja-β antiparalela que poseen un patrón bien definido de interacciones intermoleculares. Se demostró que esta estructura distintiva también está presente en especies que se pueblan a lo largo del proceso de agregación amiloide, evidenciando además que este proceso involucra un marcado rearreglo conformacional de la proteína. A su vez, se midió cuantitativamente la unión de AS en su estado monomérico y oligomérico a membranas de distinta composición y curvatura. Se evidenció que la oligomerización de la proteína influye marcadamente en su interacción con membranas, cambiando su sensibilidad a curvatura y alterando su afinidad, llegando en algunos casos a abolir su asociación completamente. La información estructural obtenida en este trabajo, junto con el estudio de unión a biomembranas, constituyen un avance clave para la comprensión de la toxicidad y pérdida de la función de AS asociada a las patologías neurodegenerativas.

Juritz, E. I. (2015). Caracterización estructural de proteínas por métodos evolutivos (Tesis de Doctorado). Universidad Nacional de Quilmes, Bernal, Argentina.

En el presente trabajo, se realizó la caracterización estructural del bloque Bajo Baguales, el cual se encuentra en el sector central de la Dorsal de Huincul, en cercanías de Plaza Huincul, hacia el Oeste de la Ciudad de Neuquén. A partir de la interpretación de datos sísmicos 3D, y con la ayuda de la información provenientes de legajos de pozos, se pudieron identificar en el área varias estructuras, siendo la de mayor importancia para este estudio un gran pliegue anticlinal localizado en el sector norte del cubo, producto de la propagación de una falla inversa con rumbo Este – Oeste ubicada en este sector, la cual presenta un notable rechazo vertical de alrededor de 700 metros, elevando el basamento cristalino y los depósitos Precuyanos, ambos de gran interés como roca reservorios de hidrocarburos. Las estructuras que podemos encontrar en el área de estudio son el producto de una inversión tectónica, donde un sistema extensional de edad Jurásico fue reactivado en diversos eventos como producto de los esfuerzos provenientes del margen convergente occidental. Dichos esfuerzos presentaron un cambio en la orientación del vector del esfuerzo máximo horizontal de alrededor de 90° desde el Jurásico temprano hasta la actualidad. El reconocimiento de los elementos estructurales, basados en la información sísmica y de pozos exploratorios, fueron utilizados en la confección de secciones estructurales y mapas isócronos para la caracterización estructural de la zona.

El trabajo se llevó a cabo sobre el bloque petrolero Puesto Tuquet, ubicado en el sector centro-oeste de la Dorsal de Huincul, hacia el oeste de la ciudad de Neuquén, Argentina. Se realizó la interpretación de datos sísmicos 3D con ayuda de información de pozos, identificando tres estructuras principales y se determinaron los tiempos relativos de su generación, en función de las relaciones estratales entre las formaciones de roca presentes. La primera de ellas, se encuentra en el sector noroeste (NO) del cubo sísmico, el anticlinal California, que se genera a través de un proceso de inversión tectónica regional, donde se encuentra el yacimiento Puesto Touquet. La segunda estructura, se aloja en el sector centro-norte del cubo sísmico y también está dada por inversión, en este caso correspondiente a dos fallas normales, preexistentes. Se observa la presencia de estratos de crecimiento, interpretados en base a la relación de los reflectores, asociados a la estructura (on-lap, acuñamientos, etc), e información proveniente de legajos de pozo. La tercer estructura de importancia, se ubica en el sector sureste (SE) del cubo, en donde se distingue un claro predominio del basamento por sobre el paquete sedimentario, lo que genera un acuñamiento de la formación Molles, sobre el basamento Precuyano, localizando una particularidad en la cúspide del basamento. En base a la interpretación de estratos de crecimiento y discordancias en las secciones sísmicas, se han determinado cuatro fases principales, para la caracterización tectónica estructural del área, siendo estas: Fase 1 Molles Media-Superior (comienza en el Mb Cutral-có y culmina en el Mb Pelítico Superior); 2 Fase Challaco; 3 Fase Quintuco Superior; 4 Fase base del Grupo Neuquén.

El antígeno B (EgAgB) es una lipoproteína presente en la larva del parásito cestodo Echinococcus granulosus, agente causante de la zoonosis conocida como hidatidosis, enfermedad endémica en nuestra región. Esta proteína pertenece a una familia de proteínas exclusivas de cestodos que unen ligandos hidrofóbicos, conocidas como HLBPs. A nivel proteico, el EgAgB está formado por subunidades de ~8 kDa codificadas por genes polimórficos pertenecientes a 5 subfamilias distintas (EgAgB8/1 a EgAgB8/5); mientras que su componente lipídico está formado por una amplia variedad de lípidos, incluyendo lípidos neutros y polares. El hecho de que muchos de estos lípidos no pueden ser sintetizados de novo por el parásito hace suponer que el EgAgB podría estar involucrado en la adquisición de estos compuestos desde el hospedador, como ha sido propuesto para otras HLBPs. Esto implicaría que el EgAgB interactué con componentes del hospedador para adquirir estos ligandos. En este sentido, existe evidencia de que el EgAgB es capaz de interactuar con células del sistema inmune, modulando su respuesta, lo que a su vez favorecería el establecimiento y permanencia del parásito. Sin embargo, para poder comprender los mecanismos asociados a esta modulación a nivel molecular y determinar si la proteína es capaz de transportar e intercambiar los lípidos, es imprescindible avanzar en el conocimiento estructural y funcional de esta partícula compleja. Con este fin, durante el desarrollo de este trabajo se purificaron las subunidades recombinantes EgAgB8/1, EgAgB8/2 y EgAgB8/3, logrando obtenerlas de forma libre de lípidos. Se logró determinar que estas subunidades son capaces de interaccionar consigo mismas aún en ausencia de lípidos, formando oligómeros de entre 40 y 60 kDa, distintos a los que se han reportado previamente en la literatura en presencia de los ligandos. Por otro lado, se analizó la capacidad de distintos ligandos lipídicos de unirse a estas subunidades y se pudieron determinar constantes de disociación en el orden submicromolar empleando antroiloxi-derivados de ácidos grasos. Más aún, se evaluó la capacidad de las subunidades EgAgB8/2 y EgAgB8/3 de transferir estos derivados hacia membranas fosfolipídicas modelo. Utilizando distintos tipos de vesículas se pudo establecer que ambas subunidades son potencialmente capaces de transferir los ácidos grasos. En el caso de las subunidad EgAgB8/2, la transferencia ocurriría por un mecanismo que involucra un contacto directo con la membrana, mientras que en el caso de EgAgB8/3 la cinética de la transferencia estaría determinada por la disociación del complejo proteína-ligando. Asimismo, para ambas proteínas se pudo determinar que las interacciones electroestáticas tienen importancia en el mecanismo, dado que la transferencia se ve favorecida en el caso de vesículas con mayor carga neta negativa, como ocurre en el caso de vesículas ricas en cardiolipina. Por otro lado, con el fin de evaluar la capacidad de las subunidades libres de lípidos de interactuar con células del sistema inmune, particularmente con monocitos y macrófagos, se encontró que las subunidades EgAgB8/1 y EgAgB8/3 libres de lípidos son reconocidas por estas células, mientras que la subunidad EgAgB8/2 no presenta unión a los monocitos y es pobremente reconocida por los macrófagos. Asimismo, se pudo determinar que la fosfatidilcolina que estaría expuesta en la partícula nativa de EgAgB participaría en la unión, posiblemente modificando la forma en que se exponen las subunidades de EgAgB para que sean reconocidas por las células. En conjunto, los resultados obtenidos en este trabajo sugieren que la partícula de EgAgB puede ser reconocida por células del sistema inmune a través de algunas de sus subunidades y el hecho de que en proximidad de una membrana fosfolipídica algunas subunidades pueden ser capaces de transferir sus ligandos, apoya la idea de que EgAgB pueda intercambiar lípidos interaccionando con células del hospedador.