Catálogo de publicaciones

La actividad biológica de las proteínas depende de su estructura tridimensional, codificada en la secuencia de aminoácidos. Entendemos a la estructura como un conjunto dinámico de conformaciones que pueden estabilizarse mediante cambios sutiles en el entorno, o por interacción con otras proteínas o con moduladores alostéricos. Existe un gran consenso sobre la existencia de relaciones entre la movilidad interna, la estabilidad y la función biológica. En este trabajo abordamos el estudio general de los mecanismos de plegado y las relaciones entre la estabilidad termodinámica y la flexibilidad, que determinan la dinámica y el grado de heterogeneidad del conjunto de conformaciones del estado nativo de la Frataxina humana. Nos focalizamos en definir qué rol juega la región C‑terminal sobre dichos determinantes estructurales, y en identificar posibles correlaciones entre alteraciones de la movilidad de distintas regiones de la cadena polipeptídica y cambios en las estabilidades locales y globales. Además, examinamos las bases moleculares del proceso de multimerización, mediado por la región N-terminal del precursor de la proteína. En conjunto, los resultados que presentamos en esta tesis representan un aporte a la comprensión de las bases moleculares de la consolidación estructural y la dinámica del fold Frataxina.

Esta Tesis trata sobre la observación y descripcióon de los eventos extremos (EE, pulsos de potencia pico especialmente alta) que aparecen espontáneamente en el régimen caotico de láseres sólidos autopulsados con absorbente saturable (es decir, mediante la téecnica de Q-switch pasivo). Desde el descubrimiento de las rogue waves oceánicas (olas excepcionalmente grandes que aparecen inesperadamente en mares relativamente calmos y desaparecen rapidamente), los EE se han convertido en un tema de relevancia en diversos ámbitos de la Física, entre ellos la Óptica. Por otro lado, controlar a voluntad la aparición de EE en este tipo de láseres tiene interés práctico.Diseñamos y construimos un prototipo de láser de estado totalmente sólido (Nd:YVO4 + Cr:YAG) en el que el valor del parámetro de saturacion es fácilmente ajustable, observando diferentes regímenes dináamicos, desde Q-switch estable a caos con y sin EE. Adquirimos series temporales de pulsos y los analizamos, midiendo, entre otras cosas su dimensión de embedding y exponentes de Lyapunov. Hallamos así que los EE están ligados a regímenes caóticos de baja dimensionalidad. Con una cámara estándar vimos que los EE aparecen asociados a imágenes transversales del haz (spot) con una estructura compleja, lo que constituye un indicio de la relevancia de la interacción de los modostransversales en la formacion de los EE. A partir de aquí el trabajo siguio dos líneas: el estudio de regularidades temporales, y el análisis de los patrones transversales. En cuanto a la primera lnea, encontramos que la vecindad de los EE es mucho más regular que la de los pulsos de intensidad media. Los tiempos que separan a un EE de los pulsos que lo preceden y le siguen tienen una dispersión mucho menor que para un pulso medio. En particular, los tiempos previos a los EE (es decir, sus tiempos de formación) no son especialmente largos, aunque sí lo son los intervalos que los suceden.En cuanto a la segunda línea, el principal resultado surge de la observación del patróntransversal con una camara ultrarrápida. De la correlacióon y procesamiento de las seriesde imagenes y de intensidades verificamos que el patrón transversal varía pulso a pulso; que el número de estos patrones es chico, y que los EE estan asociados a un número aun menor. Estos patrones son simples, y no tienen puntos brillantes. A partir de todas estasobservaciones, desarrollamos una simulacion numérica, basada en ecuaciones de balance, para modelar la aparición de EE en estos láseres y, eventualmente, diseñar un método de control.En conclusion, hemos establecido que los EE en este sistema siguen una dináamicadeterminista, regida por la interacción de unos pocos modos simples. En muchos sistemas fsicos los EE son descriptos por una ecuación de Schrödinger no lineal. Aquí, en cambio, las observaciones demuestran que es posible una descripción con unas pocas ecuaciones diferenciales ordinarias. Además del interés académico, los resultados obtenidos son valiosos para el desarrollo de teléemetros e iluminadores láser livianos y compactos de desempeño mejorado.

Esta Tesis trata sobre la observación y descripcióon de los eventos extremos (EE, pulsos de potencia pico especialmente alta) que aparecen espontáneamente en el régimen caotico de láseres sólidos autopulsados con absorbente saturable (es decir, mediante la téecnica de Q-switch pasivo). Desde el descubrimiento de las rogue waves oceánicas (olas excepcionalmente grandes que aparecen inesperadamente en mares relativamente calmos y desaparecen rapidamente), los EE se han convertido en un tema de relevancia en diversos ámbitos de la Física, entre ellos la Óptica. Por otro lado, controlar a voluntad la aparición de EE en este tipo de láseres tiene interés práctico.Diseñamos y construimos un prototipo de láser de estado totalmente sólido (Nd:YVO4 + Cr:YAG) en el que el valor del parámetro de saturacion es fácilmente ajustable, observando diferentes regímenes dináamicos, desde Q-switch estable a caos con y sin EE. Adquirimos series temporales de pulsos y los analizamos, midiendo, entre otras cosas su dimensión de embedding y exponentes de Lyapunov. Hallamos así que los EE están ligados a regímenes caóticos de baja dimensionalidad. Con una cámara estándar vimos que los EE aparecen asociados a imágenes transversales del haz (spot) con una estructura compleja, lo que constituye un indicio de la relevancia de la interacción de los modostransversales en la formacion de los EE. A partir de aquí el trabajo siguio dos líneas: el estudio de regularidades temporales, y el análisis de los patrones transversales. En cuanto a la primera lnea, encontramos que la vecindad de los EE es mucho más regular que la de los pulsos de intensidad media. Los tiempos que separan a un EE de los pulsos que lo preceden y le siguen tienen una dispersión mucho menor que para un pulso medio. En particular, los tiempos previos a los EE (es decir, sus tiempos de formación) no son especialmente largos, aunque sí lo son los intervalos que los suceden.En cuanto a la segunda línea, el principal resultado surge de la observación del patróntransversal con una camara ultrarrápida. De la correlacióon y procesamiento de las seriesde imagenes y de intensidades verificamos que el patrón transversal varía pulso a pulso; que el número de estos patrones es chico, y que los EE estan asociados a un número aun menor. Estos patrones son simples, y no tienen puntos brillantes. A partir de todas estasobservaciones, desarrollamos una simulacion numérica, basada en ecuaciones de balance, para modelar la aparición de EE en estos láseres y, eventualmente, diseñar un método de control.En conclusion, hemos establecido que los EE en este sistema siguen una dináamicadeterminista, regida por la interacción de unos pocos modos simples. En muchos sistemas fsicos los EE son descriptos por una ecuación de Schrödinger no lineal. Aquí, en cambio, las observaciones demuestran que es posible una descripción con unas pocas ecuaciones diferenciales ordinarias. Además del interés académico, los resultados obtenidos son valiosos para el desarrollo de teléemetros e iluminadores láser livianos y compactos de desempeño mejorado.

La idea central de esta investigación es que cierta clase de dinámica organizacional en las compañías multinacionales genera condiciones que fomentan una demanda excesiva hacia los ejecutivos como parte de un fenómeno denominado depredación, y sería específico de modalidades organizacionales que presentan una particular manera de entender la competitividad y que están vigentes en el actual contexto socio-económico. El fenómeno de depredación se refiere a los efectos sobre el personal de una organización, producto de un exceso de demandas como modalidad de gestión, e involucra aspectos subjetivos y objetivos. Se da cuenta de la complejidad que caracteriza a este fenómeno y el modo en que se naturaliza la sobreimplicación como modalidad legítima de trabajo en las empresas. Esto es posible por medio de un circuito constituido por elementos organizacionales y "transorganizacionales" (como marco social y los discursos legitimadores). El circuito depredador se despliega a través de una gestión depredadora que apela a los mandatos organizacionales, la incumplibilidad de las demandas, y distintas modalidades de persuasión. Apela a mecanismos simbólicos para promover el compromiso y la lealtad. Es una consecuencia no buscada ni deseada por parte de las organizaciones. La visibilización de los diversos aspectos de la depredación permitirá aportar al logro de un espacio organizacional que redunde en beneficios materiales y simbólicos para los distintos actores sociales involucrados, pues se parte de entender que las empresas tienen un gran potencial de aportes positivos para hacer a personas y comunidades.

Los vórtices en los superconductores de alta temperatura crítica constituyen un sistema modelo para el estudio de transiciones de fase dinámicas y termodinámicas. La combinación de las interacciones vórtice-vórtice y el anclaje por defectos en la matriz superconductora determina la respuesta electromagnética de los superconductores tipo-II y, a su vez, provee un sistema ideal para estudiar el efecto del desorden en un medio elástico. Mientras que las interacciones entre vórtices tienden a ordenar la estructura de vórtices y los defectos a desordenarla, su efecto combinado da lugar a una variedad de comportamientos colectivos y dinámicos notablemente rico. En esta Tesis, estudiamos la respuesta dinámica en estos sistemas de vórtices principalmente en respuesta a la aplicación de fuerzas oscilatorias por debajo de la transición de solidificación. La motivación de este trabajo surge por la observación de nuevos fenómenos que incluyen una dependencia en la historia de la muestra y efectos de memoria en la respuesta de los superconductores tipo-II y por la necesidad de lograr un control completo del comportamiento de los vórtices ante fuerzas externas, lo que es requerido para posibles aplicaciones. El objetivo de esta Tesis es presentar una descripción de la respuesta de los vórtices tanto desde un punto de vista experimental como numérico. Midiendo susceptibilidad ac en cristales de YBa2Cu3O7 con maclas, mostramos que el sistema de vórtices puede ser atrapado en estados metaestables con diferente grado de orden que aparecen en respuesta a diferentes historias termomagnéticas del sistema. Demostramos que la presión ejercida por el campo ac oscilante ordena el sistema de vórtices en la zona de penetración, incrementando localmente su movilidad. La estabilidad de los estados ordenados y desordenados junto con el perfil espacial de la movilidad de los vórtices generan la aparición de efectos de memoria. Mostramos también que cuando los vórtices son “agitados” por un campo temporalmente simétrico (ej., sinusoidal) se organizan en una estructura ordenada y fácil de mover pero que, por el contrario, cuando el campo ac es temporalmente asimétrico (ej., diente de sierra), la estructura final es más desordenada y anclada. Esto es característico de un movimiento plástico de la red de vórtices y sugiere que el ordenamiento debido a campos simétricos es esencialmente distinto a un proceso de equilibración o a una cristalización dinámica por la aplicación de corrientes altas. Proponemos un modelo fenomenológico para la respuesta ac basada en observaciones experimentales y obtenemos los perfiles de campo y corriente en forma analítica y numérica para distintas geometrías. La hipótesis principal del modelo es un anclaje efectivo inhomogéneo en la muestra lo cual se infiere de la movilidad variable de los vórtices. Completamos nuestra descripción realizando simulaciones de dinámica molecular sobreamortiguada con el objetivo de hallar una conexión entre la respuesta macroscópica y el comportamiento microscópico o, entre la movilidad y el grado de orden de la red de vórtices. Modelamos el sistema de vórtices como un conjunto de partículas interactuantes en un medio desordenado con una gran densidad de centros de anclaje distribuidos al azar y estudiamos la concentración de defectos y la movilidad de la red de vórtices en repuesta a distintas fuerzas externas. Complementamos estos resultados con estudios de transporte y susceptibilidad ac en muestras que presentan un efecto pico en la densidad de corriente crítica. Mostramos que el desorden generado en la zona del pico puede ser inhibido en forma parcial forzando un movimiento oscilatorio de los vórtices aún cuando la red es blanda y su movimiento plástico. La red de vórtices puede ser ordenada en forma adicional por debajo de un temperatura definida en donde las interacciones entre vórtices parecen vencer a las tensiones generadas por el anclaje y ocurre un cambio a un régimen elástico. La Tesis concluye con dos proyectos relacionados menores que son incluidos como Apéndices. En primer lugar, extendemos el algoritmo con el que obtuvimos los perfiles de campo y corriente en muestras con anclaje inhomogéneo para poder incluir corrientes de transporte. En segundo lugar, describimos una técnica ac que desarrollamos para medir la magnetización remanente en la muestra y presentamos resultados que muestran efectos de historia.

La teoría de metapoblaciones se ha mostrado particularmente adecuada en el estudio de aquellas especies con una clara estructuración espacial, como por ejemplo las aves que reproducen en colonias. En particular, las colonias de aves marinas constituyen poblaciones locales diferenciables y con dinámicas propias, que se encuentran conectadas entre sí por dispersión de individuos, y como tales se estructuran en metapoblaciones generalmente de amplitud regional. La Gaviota Cocinera Larus dominicanus es una especie ampliamente distribuída en el Hemisferio Sur y es la gaviota de mayor abundancia en el litoral costero Argentino. Al igual que muchas otras especies de aves marinas de hábitos alimenticios generalistas y oportunistas, sus poblaciones se han incrementado en varias regiones del Hemisferio Sur. Estudios previos en unas pocas localidades de Patagonia señalan que esta especie mostró un marcado incremento poblacional, el cual es motivo de preocupación debido a su potencial efecto negativo sobre otras especies costeras. Sin embargo, no se han realizado hasta el momento estudios de las tendencias poblacionales de la especie en un contexto regional. En esta tesis se presenta información sobre aspectos de la dinámica poblacional de la Gaviota Cocinera en el litoral de las provincias de Río Negro y Chubut (~ 1800 Km) desde un enfoque regional que permita obtener información de base para la toma de decisiones en materia de conservación y manejo. Se analizaron aspectos relacionados a sus tendencias poblacionales y a los procesos de transferencia de individuos entre colonias a diferentes escalas espaciales. A su vez, se investigó la dinámica de una colonia recientemente establecida dentro del área de estudio. La información obtenida confirma la expansión poblacional de la Gaviota Cocinera registrada en estudios previos en unas pocas localidades, y demuestra que la población del amplio sector costero de las Provincias de Río Negro y Chubut se incrementó un 37% en los últimos 15 años. El incremento en el número de reproductores se vio acompañado por el establecimiento de diez nuevos sitios de cría. El valor de abundancia estimado para la población total del área de estudio fue de 72.000 parejas reproductoras, las cuales se distribuyeron en 68 colonias de tamaño variable, en su mayoría menores a 1.000 parejas. A una mayor escala de análisis, se observaron diferencias significativas en las tendencias poblacionales de los diferentes sectores costeros relevados, coincidentes con la distribución diferencial de fuentes de alimento de origen antrópico a lo largo del área de estudio. Mientras que los sectores comprendidos en los golfos San Matías y San Jorge (Río Negro y Chubut, respectivamente) presentaron incrementos poblacionales significativos, los sectores del centro del área de estudio se mantuvieron estacionarios. En particular, los dos sectores con mayor crecimiento poblacional se caracterizaron por una oferta importante de descarte pesquero, señalando el posible rol del subsidio generado por las pesquerías comerciales en los patrones observados. El análisis de la información sobre distribución espacial, tamaño y tasas de crecimiento de las colonias sustentó la idea de que la dinámica poblacional de la Gaviota Cocinera en la región involucra procesos de transferencia de individuos entre colonias (p.e. procesos de tipo fuente-sumidero). En particular, estos procesos podrían haber sido claves en el crecimiento de colonias pequeñas, y en algunos casos recientemente establecidas, las cuales presentaron en general las mayores tasas de crecimiento y se encontraron ubicadas en cercanía de colonias de gran tamaño y largamente establecidas. Los resultados obtenidos brindan indicios de que estos procesos de transferencia de individuos también podrían haber actuado a nivel de los sectores costeros. El estudio de la biología reproductiva de la Gaviota Cocinera en Punta Loma mostró el bajo rendimiento reproductivo de la especie en esta colonia recientemente establecida. Si bien parámetros como la fecha mediana de puesta, el tamaño de la nidada y el porcentaje de pérdida de huevos fueron similares a los conocidos para otras colonias cercanas y largamente establecidas de la región de estudio, el porcentaje de mortalidad de pichones en Punta Loma y, en consecuencia, el éxito reproductivo fue marcadamente menor. El marcado incremento poblacional de esta colonia, mayor al 30% anual, sugiere que no se podría haber comportado como una población cerrada, habiendo sido necesario el reclutamiento de individuos provenientes de otros sitios para sustentar el crecimiento observado. Si bien este estudio no permite ser concluyente acerca de la magnitud del posible subsidio demográfico en Punta Loma, se brindan evidencias de que este proceso pudo haber sido determinante en la dinámica observada. Del mismo modo, y según los patrones de crecimiento observados en otras colonias de la región, sería factible que procesos similares hayan sido relevantes en el crecimiento de las colonias recientemente establecidas. Los estudios realizados constituyen las primeras investigaciones demográficas de la Gaviota Cocinera en el litoral costero del norte y centro Patagonia orientadas a comprender la dinámica poblacional de la especie en un contexto metapoblacional. Esta información ha sido relevante para la identificación de acciones concretas de monitoreo y de manejo desde una perspectiva regional, algunas de las cuales se presentan en este trabajo.

En este trabajo se describieron las variaciones de abundancia de los roedores en un agroecosistema, relacionándolas con las variaciones en condiciones climáticas, de la vegetación, del uso de los campos y de la depredación. El seguimiento se realizó a lo largo de 3 años (comenzando en época de baja densidad y de inicio de la estación reproductiva) y en tres sitios distintos, pudiendo evaluar el grado de variabilidad entre sitios (debidos principalmente al uso de los campos) y a lo largo del tiempo, influidos por cambios de los cultivos y de condiciones climáticas. Se construyeron modelos generales mixtos para explicar las variaciones de abundancia de las dos especies más capturadas, A. azarae y C. laucha. La abundancia de roedores presentó ciclos estacionales y variaciones entre años, tanto debido al efecto de variables climáticas como a las variaciones en el uso de los campos. A. azarae fue la especie más abundante y se capturó principalmente en los bordes de los campos de cultivo, C. laucha fue la segunda especie en importancia y se capturó tanto en los campos como en los bordes. Los efectos de los distintos factores mostraron variaciones según la estación del año, pero en general los modelos que describieron la variación de abundancia de A. azarae incluyeron variables relacionadas con la precipitación, la temperatura y características de la vegetación de los bordes mientras que las variaciones de abundancia de C. laucha estuvieron relacionadas con la precipitación, las características de la vegetación y el tipo de cultivo de los campos, así como la depredación por Leopardus geoffroyi (gato montés).

Triatoma infestans es el principal vector de Trypanosoma cruzi, agente causal de la Enfermedad de Chagas. En este estudio se utilizaron técnicas multivariadas para identificar los factores asociados a la infestación y abundancia domiciliaria de T. infestans en las comunidades rurales vecinas de Amamá y Trinidad-Mercedes (Santiago del Estero, Argentina) antes y después de un rociado de insecticidas. Antes del rociado, una mayor disponibilidad de refugios en los techos y paredes de las viviendas, y la presencia de gallinas empollando en interiores se hallaban asociados en forma positiva y estadísticamente significativa a la abundancia domiciliaria de T. infestans en un modelo de regresión lineal múltiple. Se evaluaron los efectos a largo plazo sobre la dinámica de reinfestación domiciliaria por T. infestans de un programa combinado de manejo ambiental y aplicación de insecticidas (en Amamá) en relación con otro programa basado sólo en aplicación de insecticidas (en Trinidad Mercedes) durante 1992-1997. El programa de control combinado mejoró el revoque de las paredes internas de las viviendas antes del rociado con deltametrina del domicilio y peridomicilio. Se evaluó la reinfestación domiciliaria y peridomiciliaria mediante múltiples métodos, y los atributos demográficos y ambientales de cada familia cada 6 meses. Durante 1993-1995, la comunidad bajo un programa de control combinado alcanzó una infestación domiciliaria significativamente menor que la comunidad donde sólo se hizo control químico. Los peridomicilios fueron los primeros en reinfestarse, y alcanzaron poblaciones de T. Infestans más densas que los domicilios. En un análisis de regresión logística múltiple, los únicos predictores significativos de la probabilidad de reinfestación domiciliaria fueron la presencia de un sitio peridoméstico infestado en la propia casa (en 1993-1995), y la captura de 10 o más T. infestans en domicilio antes del rociado de 1992 (en 1996). Los efectos de la disponibilidad de refugios sobre la dinámica poblacional de T. infestans bajo condiciones climáticas naturales fueron evaluados en pequeños ranchos experimentales que simulan la típica vivienda rural en Punilla (Córdoba). Cada rancho albergó una gallina, fue colonizado con 8 adultos de T. Infestans en Febrero de 1994, y constituyó una población cerrada. Cada una de las 9 poblaciones fue censada mensualmente, y los 3 controles fueron censados anualmente. Los ranchos con máxima disponibilidad de refugios alcanzaron una abundancia de T. infestans y fecundidad significativamente mayores que aquellos con intermedia o mínima disponibilidad de refiigios, y esto se reflejó en una tasa de reproducción básica también mayor. Sólo 2 de las 9 réplicas se extinguieron espontáneamente, y ambas tenian mínima disponibilidad de refugios. La menor disponibilidad de refugios reduciría la disponibilidad de sitios adecuados para la oviposición y la supervivencia de las hembras. Estos resultados son consistentes con las raciones realizadas en ranchos de Santiago del Estero, y apoyan la hipótesis que el o actúa como factor limitante del crecimiento poblacional de T. infestans.

Tesis para optar al grado de Magister Scientiae, de la Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales de la Universidad Nacional de La Plata, en 2000

Fil:Calcagno, Javier Angel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.