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Fil:Cozza, Eduardo Néstor. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.

Las bacterias sintetizan y acumulan diferentes polisacáridos de tipo α y β, los cuales cumplen funciones relevantes en la adaptación a los distintos entornos ambientales y en la interacción de las mismas con otros organismos. Los estudios que realizamos se refirieron especificamente al metabolismo de los glucanos cíclicos y del glucógeno en bacterias del suelo que interaccionan con plantas. Una parte del trabajo estuvo orientada a conocer el tipo de glucano que producen los rizobios que establecen simbiosis con el género Lotus. En dichos estudios se estableció que los glucanos cíclicos producidos por la cepa B. loti NZP 2309 tienen el mismo tipo de unión y estructuras estrechamente relacionadas con los descritos previamente en B. japonicum USDA 110, aunque la estructura de la especie mayoritaria de cada cepa es diferente. La cepa B. loti NZP 2309 produce una mezcla de glucanos cíclicos con uniones β(1-3), β(1-6), que están formados por especies neutras, no sustituidas, con DP= 10, 11 y 12, y la especie cíclica mayoritaria esta ramificada, tiene un DP=11 y está formada por un anillo de 10 residuos de glucosa con un único residuo terminal que forma la rama. La proporción de enlaces glucosidicos que tiene este glucano cíclico es 3:7:1 para las uniones β(1-3), β(1-6)y β(1-3, 6) respectivamente. La comparación de los glucanos cíclicos producidos por las cepas de B. loti NZP 2309 y B. japonicum USDA 110, sugiere que dichas moléculas tienen propiedades hidrofóbicas diferenciales y distinta capacidad de unión con flavonoides de leguminosas. Por otra parte, se observó que ambas cepas de Bradyrhizobium sintetizan in vitro, glucanos cíclicos β(l-3), β(1-6) por mecanismos similares y que dichos glucanos están estructuralmente relacionados. En B. loti NZP 2309 se identificó una proteína de membrana interna de 85 kDa que podría estar involucrada en la sintesis de glucanos solubles β(1-3) y β(1-6); insolubles β(1-3) tipo laminarina, o en la sintesis de ambos compuestos. Las moléculas sintetizadas in vitro están formadas principalmente por enlaces β(1-3), mientras que las moléculas producidas in vivo tienen mayor proporción de enlaces β(1-6). Nuestros resultados sugieren que la síntesis de glucanos cíclicos β(1-3), β(1-6)en Bradyrhizobium sp podria involucrar la formación de un glucano cíclico con uniones β(1-3), al que posteriormente se introducen uniones β(1-6)por transglicosilación, a través de la proteína NdvC Además, determinamos y comparamos el tipo de glucano que sintetizan y acumulan dos cepas de colección de M. loti, y evaluamos si la estrucutra de los mismos está relacionada con la capacidad que tienen dichas cepas para nodular distintas espcecies de Lotus. Se determinó que las cepas M. loti NZP 2213 y NZP 2037 producen glucanos cíclicos neutros y sustituidos con residuos aniónicos y uniones β(1-2), los que son similares a los reportados en otros rizobios de crecimiento rápido. La sintesis de los glucanos de M. loti se realiza a través de una proteína intermediaria que tiene una masa molecular similar a la proteína de 319 kDa reportada en otros rizobios que sintetizan glucanos cíclicos β(1-2).Se estableció que el tipo de glucano producido por las cepas M. loti NZP 2213, NZP 2037 y B. loti NZP 2309 no está relacionado con el rango de hospedante, ya que se determinó que las dos especies de M. loti producen glucanos similares con el mismo tipo de unión y presentan distinto rango de nodulación. Además, se observó que dos cepas con distinto tipo de glucano forman nódulos efectivos en una misma especies de Lotus. Otra parte de la tesis se centró en el metabolismo del glucógeno en bacterias que interaccionan con plantas. Se clonó y caracterizó un fragmento de ADN genómico de B. loti que tiene homologia con el genes de la síntesis de glucógeno y que contiene gran parte del gen glgC y el gen glgA completo, que codifican para las enzimas ADPGlc PPasa y GS, respectivamente. El fragmento clonado es similar a una región presente en el genoma de B. japonicum, indicando que la organización de los genes estructurales del metabolismo del glucógeno en el género Bradyrhizobium está conservada y es diferente a la reportada en otras bacterias. Las secuencias aminoacidicas de la ADPGlc PPasa y GS de B. loti presentan un grado de homologia mayor con las enzimas de B. japonicum que con otras enzimas homólogas de rizobios. La ADPGlc PPasa de B. loti pertenece al grupo V de ADPGlc PPasas que están altamente reguladas ya que se activan por Fru 6P, Fru 1,6 bisP y piruvato. La actividad de esta enzima en nódulos reveló que la ADPGlc PPasa de bacteroides de B.japonicum aumenta con la maduración del nódulo, cuando los mismos todavía tienen actividad reductora de acetileno. Por otra parte, se realizaron experimentos de mutagénesis sitio-dirigida con la ADPGlc PPasa de A. tumefaciens, que se tomó como modelo experimental, para determinar el rol que tienen los residuos de arginina que están conservados y ubicados en la región N-terminal de las ADPGlc PPasas reguladas positivamente por Fru 6P y piruvato. Se determinó que una carga positiva en la posición 32 sería necesaria para mantener la afinidad aparente de las ADPGlc PPasas activadas por hexosas-fosfato y/o piruvato y cualquier modificación de arginina por otro aminoácido que altere el tamaño o la hidrofobicidad, reduce la afinidad aparente por Fru 6P. El comportamiento de las mutantes en la posición 33 respecto a los activadores fue diferente, afectándose de manera más drástica la activación por Fru 6P que la activación por piruvato. La presencia de arginina en la posición 33 es muy importante para la activación de la ADPGlc PPasa de A. tumefaciens y no podría ser reemplazada por otro aminoácido. La presencia de arginina en la posición 45 es importante para la activación de la enzima por Fru 6P pero es poco probable que desempeñe un rol directo en la unión de un efector particular, ya que está completamente conservada entre todas las ADPGlcPPasas bacterianas analizadas.

Los hongos responsables de prodredumbres reducen el rendimiento de los cultivos y contaminan las cosechas con micotoxinas tóxicas para seres humanos y animales. Los mismos incluyen especies de Fusarium causantes de podredumbres de cereales que son productores de fumonisinas y tricotecenos, y especies de Aspergillus de la sección Nigri responsables de podredumbres de uvas y contaminación con ocratoxina A. El control químico de estos hongos se basa en el uso de fungicidas comerciales los cuales son costosos, contaminan el ambiente y pueden conducir al desarrollo de resistencia fúngica. Los extractos vegetales podrían proveer nuevas moléculas que superen esos problemas. En este trabajo, se investigó el efecto inhibitorio de extractos de partes aéreas (hojas y tallos) de plantas autóctonas del Noroeste Argentino Amphilophium cynanchoides, Tecomastans, Macfadyena cynanchoides y Jacaranda mimosifolia sobre especies de Fusarium (Fusarium graminearum y F. verticillioides) y Aspergillus (A. carbonarius y A. niger). De los 24 extractos obtenidos, 10 alcanzaron a inhibir el 50% del crecimiento fúngico (CI50). Ensayos de microdilución indicaron que los extractos con los menores valores de CI50 fueronlos de acetato de etilo de hojas y tallos de A. cynanchoides contra F.graminearum (CI50=1320 ppm) y F. verticillioides (CI50=1305ppm), respectivamente, y el extracto diclorometano de tallos de M. cynanchoides contra A. niger (CI50=1025 ppm) y A.carbonarius (CI50=1066 ppm). El extracto diclorometano de tallos de M. cynanchoides fue el único que suprimió completamente el crecimiento fúngico (CIM=2500 ppm). El mismo fue antifúngico sobre todas las cepas fúngicas ensayadas en bioautografía por siembra puntual,donde las cepas de Aspergillus fueron más sensibles que las de Fusarium.Los constituyentes antifúngicos del extracto diclorometano se aislaron e identificaron como 2-hidroxi-3-(3-metil-2-butenil)-1,4-naftoquinona (lapachol) y 1-hidroxi-4-metil antraquinona.La antraquinona fue más activa sobre las cepas fúngicas (CIM= 78,1-625 ppm) que el lapachol (CIM=312,5-1250 ppm). El extracto diclorometano y sus constituyentes antifúngicos se ensayaron en mezclas con propiconazol sobre todas las cepas fúngicas, con metabisulfito de sodio contra las cepas de Aspergillus y con sorbato de potasio sobre cepas de Fusarium. El extracto y sus metabolitos aislados tuvieron un efecto sinérgico con el metabisulfito de sodio sobre las cepas de Aspergillus y de propiconazol sobre las cepas de Fusarium.Incorporados en jugo de uva en concentraciones sub-inhibitorias, el extracto diclorometano, el lapachol y la 1-hidroxi-4-metilantraquinona inhibieron la síntesis de OTA mientras que el metabisulfito de sodio estimuló la acumulación de esa micotoxina. Sin embargo, los mismos suprimieron la producción de OTA en mezclas con metabisulfito de sodio. El extracto diclorometano de tallos de M. cynanchoides y sus quinonas identificadas tienen potencial como aditivos de metabisulfito de sodio contra Aspergillus responsables de la podredumbre negra de la uva.

En el presente trabajo de Tesis se describe el aislamiento, elucidación estructural y actividad biológica de los metabolitos secundarios presentes en los extractos etanólicos de dos especies nativas: Cordia americana (L.) Gottschling & J. S. Mill e Hyalis argentea D. Don ex Hook & Arn var. latisquama Cabrera. También se detalla la obtención de derivados semisintéticos a partir de productos naturales abundantes. Cordia americana (L.) Gottschling & J. S. Mill es un árbol maderero ampliamente distribuido en el norte argentino. A partir de la corteza de este árbol se aislaron seis neolignanos nuevos que poseen en su estructura un particular biciclo [2.2.2] octeno, muy poco común en otros productos naturales. Se investigó la actividad antifúngica, antibiótica y antioxidante de dichos compuestos. A partir del extracto etanólico del arbusto costero Hyalis argentea D. Don ex Hook & Arn var. latisquama se aislaron e identificaron veintiséis terpenoides y una cumarina. Cuatro de estos compuestos son nuevos. Tanto los extractos crudos de las partes aéreas y rizomas, como los compuestos puros fueron ensayados frente a los hongos patógenos Candida albicans y Cryptococcus neoformans. Además, una alícuota del extracto polar de las partes aéreas fue incluida en pinturas de matriz soluble, a fin de evaluar su capacidad antifouling en ensayos de campo realizados en el Puerto de Mar del Plata. Con la intención de adicionar residuos que tuvieran actividad antifouling reconocida, se obtuvieron diez derivados a partir del ácido abiético, uno de los mayores constituyentes de la resina colofonia. Cuatro de estos compuestos se reportan por primera vez. Con el mismo objetivo, se adicionó un residuo oxazólico a ácidos biliares obteniéndose siete derivados nuevos. También se sintetizó el oxazol que se utilizó para modificar a los ácidos biliares. Tanto este compuesto, como los derivados de los ácidos biliares y los ácidos biliares de partida fueron utilizados en ensayos de actividad antifúngica frente a Candida albicans. Además, algunos de los derivados fueron incorporados en pinturas antifouling. Palabras clave: plantas superiores, metabolitos secundarios abundantes, Cordia americana, neolignanos, Hyalis argentea var. latisquama, terpenoides, ácido abiético, ácidos biliares, modificaciones sintéticas, oxazoles, actividad antifúngica, actividad antifouling, actividad antioxidante.

Tesis (Doctor en Ciencias Químicas) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2015

Esta tesis consiste de dos partes, en cada una estudiamos la estabilidad bajo pequeñas perturbaciones de ciertos modelos probabilísticos en diferentes contextos. En la primera parte, estudiamos pequeñas perturbaciones aleatorias de un sistema dinámico determinístico y mostramos que las mismas son inestables, en el sentido de que los sistemas perturbados tienen un comportamiento cualitativo diferente al del sistema original. Más precisamente, dado p > 1 estudiamos soluciones de la ecuación en derivadas parciales estocástica ∂tU = ∂xx^2 U + U|U|^p−1 + εW (ver formula en el original) con condiciones de frontera de Dirichlet homogéneas y mostramos que para ε > 0 pequeños éstas presentan una forma particular de inestabilidad conocida como metaestabilidad. En la segunda parte nos situamos dentro del contexto de la mecánica estadística, donde estudiamos la estabilidad de medidas de equilibrio en volumen infinito bajo ciertas perturbaciones determinísticas en los parámetros del modelo. Más precisamente, mostramos que las medidas de Gibbs para una cierta clase general de sistemas son continuas con respecto a cambios en la interacción y/o en la densidad de partículas y, por lo tanto, estables bajo pequeñas perturbaciones de las mismas. También estudiamos bajo qué condiciones ciertas configuraciones típicas de estos sistemas permanecen estables en el límite de temperatura cero T → 0. La herramienta principal que utilizamos para nuestro estudio es la realización de estas medidas de equilibrio como distribuciones invariantes de las dinámicas introducidas en [16]. Referimos al comienzo de cada una de las partes para una introducción de mayor profundidad sobre cada uno de los temas.

De las dos partes que componen el trabajo, la primera está destinada a la presentación de los elementos del sistema de pensamiento de Nicolás de Cusa necesarios para la composición o bien re-composición de una teoría cusana del lenguaje. La segunda, ofrece el tratamiento de los nombres enigmáticos que el Gusano presenta desde sus prédicas tempranas (1428/30-1440) hasta el De apice theoriae (1464), pues en ellos se evidencia la función sistemática del lenguaje en su teología especulativa.

Fil:Dassen, Claro Cornelio. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.

El tratamiento biológico de efluentes domésticos o industriales por lodos activados se basa en la actividad de poblaciones microbianas capaces de autoensamblarse para constituir una comunidad dinámica de alta diversidad. Revelar los factores que determinan la estructura de las comunidades microbianas y los mecanismos que conducen a su ensamblado es crítico para mejorar la gestión del proceso de tratamiento y para proveer un marco conceptual que pueda ser aplicado a comunidades microbianas en otros procesos de biotecnología ambiental. Varios estudios previos realizados en plantas de tratamiento de lodos activados municipales, de diferente configuración y provenientes de sitios geográficamente distantes, sugerían la presencia de taxones bacterianos de alto rango (filos) comunes a todos los sistemas estudiados. En base a estos antecedentes, se planteó la hipótesis de que los determinantes ecológicos del proceso de tratamiento relacionados con la formación del agregado biológico (floc), que permite la retención de la biomasa en el sistema, serían los principales responsables de definir la composición de la comunidad bacteriana en lodos activados. Los objetivos de esta tesis fueron: 1) comprobar si existe un grupo común (core) de taxones bacterianos y funciones en plantas de tratamiento de efluentes municipales e industriales, y 2) determinar cuáles son las variables ambientales y operacionales relevantes en la estructuración de las comunidades bacterianas de los lodos activados. Se realizaron estudios de metagenómica comparativa, utilizando técnicas de pirosecuenciación de amplicones de las regiones variables V1-V3 del gen de ARN ribosomal 16S (ARNr 16S), y secuenciación al azar de ADN metagenómico. Se analizaron lodos activados de 9 plantas de tratamiento de efluentes ubicadas en Argentina, dos municipales y siete industriales, cada una muestreada en dos oportunidades, separadas por períodos de hasta 4 años, conjuntamente con los datos metagenómicos de 12 plantas de tratamiento industriales y municipales localizadas en China, India, Singapur y Corea del Sur, generados en otros laboratorios. Se determinó que la diversidad taxonómica y funcional es significativamente mayor en lodos activados municipales que en industriales. Cada sistema de lodos activados que trata un efluente industrial particular presentó una composición bacteriana característica, reproducible en el tiempo, y marcadamente distinguible del patrón de filos y clases bacterianas observado en plantas municipales. A pesar de los cambios a nivel de género dentro de cada planta, se observó una conservación de los perfiles de contenido de GC en los metagenomas. Se detectó una preferencia particular de ciertos grupos bacterianos consistente con diferencias subyacentes en las abundancias de categorías funcionales particulares, que a su vez se relacionaron con la metabolización de constituyentes específicos de los efluentes. Se concluye que las características del efluente son el principal determinante de la estructuración de las comunidades bacterianas en sistemas de lodos activados. Asimismo, se sugiere que el aumento en la variedad de sustratos que ingresan a los procesos de tratamiento, por ejemplo combinando efluentes de diferentes orígenes en parques industriales, permitiría la conformación de comunidades microbianas más robustas en términos de resistencia y resiliencia frente a perturbaciones. Los modelos mecanicísticos como el ASM1 o el ASM3, que son herramientas valiosas para la representación de procesos biológicos que ocurren en biorreactores, son calibrados utilizando parámetros derivados de plantas de tratamiento municipales. Los resultados obtenidos en esta Tesis resaltan la importancia de considerar las diferencias taxonómicas y funcionales entre lodos activados industriales y municipales, ya que las mismas podrían reflejar cambios en la cinética de consumo de sustratos y en la formación de productos de almacenamiento.

El Problema de Ruteo de Arcos Capacitados (CARP) es un problema de optimización combinatoria que consiste en satisfacer demandas de servicios/productos sobre determi- nadas calles de una red vial mediante una flota homogénea de vehículos, minimizando el costo total de recorrido involucrado. Ha sido aplicado a casos reales como recolección de residuos, mantenimiento de calles, lectura de medidores eléctricos, entre otros. CARP es un problema de optimización combinatoria de tipo NP-Hard. A tal efecto, en la literatura se han propuesto algoritmos exactos y heurísticas. Los primeros, basados en su mayoría en las técnicas Branch and Bound y Cutting Plane, obtienen soluciones óptimas sobre instancias de datos de tamaño reducido. Los segundos, en general, alcanzan soluciones cercanas a las óptimas y a bajo costo computacional. El objetivo de esta tesis es el desarrollo de algoritmos heurísticos que contengan ca- racterísticas salientes de metaheurísticas tales como Honey Bee Mating Optimization (HBMO), Biased Random Key Genetic Algorithm (BRKGA), Greedy Randomized Adaptive Search Procedure (GRASP), Variable Neighborhood Search (VNS), entre otras. Los resultados computacionales obtenidos por los algoritmos propuestos usando diferentes instancias de la literatura, muestran que los mismos son competitivos y robustos.