Tesis Doctorals en Xarxa
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El acceso a la información pública en España: Del idealismo al realismo jurídico
No full textEn aquesta tesi doctoral es reflexiona sobre el significat que li podem atribuir a la paraula “transparència” quan la trobem esmentada en la legislació de referència general en matèria d’accés a la informació pública, concloent que disposem d’un règim d’accés a la informació pública que no té perquè garantir la transparència del sector públic. D’altra banda, s’exposa la regulació de referència general en l’àmbit de l’accés a la informació pública, continguda en la Llei 19/2013, de 9 de desembre, de transparència, accés a la informació pública i bon govern i la normativa autonòmica que ha estat dictada amb posterioritat, realitzant-se una sèrie de consideracions teòrico-pràctiques sobre la mateixa i evidenciant algunes diferències existents entre el dret normat i el practicat. Després d’observar alguns problemes relacionats amb l’aplicació de la citada normativa, es suggereix realitzar algunes reformes normatives, tot advertint-se que algunes modificacions semblen complicades d’articular per raons político-legislatives i reconeixent que per molts canvis benintencionats que es puguin arribar a proposar, no existeix cap remei normatiu que sigui capaç de solucionar tots els problemes pràctics que s’estan donant actualment.En la presente tesis doctoral se reflexiona acerca del significado que posee la "transparencia" cuando se inserta en la legislación de referencia general en materia de acceso a la información pública, concluyéndose que disponemos de un régimen de acceso a la información pública que no tiene porque garantizar la transparencia del sector público. Por otra parte, se expone la regulación de referencia general en el ámbito del acceso a la información pública -que en España se encuentra esencialmente en la Ley 19/2013, de 9 de diciembre y la normativa autonómica que ha sido dictada con posterioridad-, realizándose una serie de consideraciones teórico-prácticas acerca del particular y mostrando algunas de las diferencias existentes entre el derecho normado y el practicado. Observados varios problemas vinculados con la aplicación de la citada legislación, se sugiere realizar algunas reformas normativas, advirtiéndose que algunas modificaciones parecen complicadas de articular por razones político-legislativas y reconociendo que por muchos cambios bienintencionados que se puedan llegar a proponer, no existe ningún remedio normativo que sea capaz de solventar todos los problemas prácticos que se están dando en la actualidad.This doctoral thesis contains a reflection on the meaning that "transparency" has, when it is implemented in the general reference rules and regulations about the freedom of information, concluding that, freedom of information does not have to ensure the transparency of the public sector. On the other hand, it states the general regulation about the freedom of information established in Law 19/2013, from 9th of December and the regional regulations that have been issued after that one, being carried out a number of theoretical and practical considerations on the matter and showing some of the differences between regulated and practiced law. Having observed several problems related to the application of the aforementioned rules and regulations, it is proposed to carry out some regulatory reforms, noting that some of those are complicated to be articulated for political-legislative reasons, and recognizing that due to well-intentioned modifications that are suggested, there is no master formula that can avoid solving all the practical application problems that current legislation is raising
Análisis crítico del Gobierno Corporativo de las Sociedades Cooperativas de Crédito
No full textEl present treball de tesi doctoral versa sobre l’estudi del govern corporatiu de les societats cooperatives de crèdit espanyoles amb el propòsit d’identificar les incongruències que es produeixen com a conseqüència de l’aplicació de les normes de govern financer imposades per la regulació sectorial. Aquestes normes, el compliment de les quals es configura com un dels requisits ineludibles per a l'accés i l'exercici de l'activitat típica d'intermediació indirecta al crèdit, si bé es projecten sobre totes les entitats que operen en el mercat de crèdit, tenen com a referència principal un tipus societari en concret, la societat anònima cotitzada, que presenta diferències substancials amb les societats cooperatives. La circumstància descrita afavoreix processos de bancarització que condueixen a desvirtuar els atributs essencials d’un dels tipus societaris emblemàtics de l’Economia Social i, en última instància, a la pèrdua de diversitat en el sector. És per això que aquest treball proposa l'aplicació del Principi de Proporcionalitat, contemplat expressament a les normes comunitàries i nacionals, com a instrument idoni per superar les inconsistències detectades i preservar la identitat cooperativa sense cap menyscapte de la solidesa del govern corporatiu de les cooperatives de crèdit.El presente trabajo de tesis doctoral aborda el estudio del gobierno corporativo de las sociedades cooperativas de crédito españolas con el propósito de identificar las incongruencias que se producen como consecuencia de la aplicación de las normas de gobierno financiero impuestas por la regulación sectorial. Estas normas, cuyo cumplimiento se configura como uno de los requisitos ineludibles para el acceso y el ejercicio de la actividad típica de intermediación indirecta en el crédito, si bien se proyectan sobre todas las entidades que operan en el mercado de crédito, tienen como principal referencia un tipo societario en concreto, la sociedad anónima cotizada, que presenta diferencias substanciales con las sociedades cooperativas. La circunstancia descrita favorece procesos de bancarización que conducen a desvirtuar los atributos esenciales de uno de los tipos societarios emblemáticos de la Economía Social y, en última instancia, a la pérdida de diversidad en el sector. Es por ello que este trabajo propone la aplicación del Principio de Proporcionalidad, contemplado expresamente en las normas comunitarias y nacionales, como instrumento idóneo para superar las inconsistencias detectadas y preservar la identidad cooperativa sin menoscabo alguno de la solidez del gobierno corporativo de las cooperativas de crédito.The present doctoral thesis deals with the study of the corporate governance of Spanish credit cooperatives to identify the inconsistencies resulting from the application of financial governance rules imposed by the sectorial regulation. Complying with all these binding rules is one of the essential requirements to access the typical activity of indirect credit intermediation. These rules apply to all entities operating on the banking system, but they have taken a specific type of company as a reference: the joint-stock companies, which differ substantially from the cooperative structure and function. This situation favors changes in the system that distort the essential attributes of cooperatives, being the latter one of the emblematic classes of companies in the Social Economy. Consequently, those changes imply the loss of diversity in the financial sector. The present thesis therefore proposes the application of the Proportionality Principle, which is expressly provided in European and national rules, as an appropriate instrument to overcome the inconsistencies identified and to guarantee and preserve the basic values of cooperative identity without undermining the solvency of the cooperative-banking corporate governance
Sucesión internacional y disposiciones especiales de la lex rei sitae: contribución al estudio de la imperatividad internacional en materia sucesoria
No full textEl sistema unitari de llei aplicable a la successió s’oposa a l’exclusivisme tradicional de la lex rei sitae, i reserva una intervenció excepcional en favor de les “disposicions especials” que incideixen en la successió en els béns destinats a finalitats econòmiques, familiars o socials. La delimitació entre allò que constitueix una incidència en la successió i els aspectes regits per una altre estatut conflictual es complica quan concorren les anomenades normes de policia, que provoquen un efecte d’intervenció en el si de la categoria que deroguen. El caràcter predominantment dispositiu de les disposicions especials protectores d’interessos públics que deroguen l’àmbit de llei successòria planteja la necessitat de repensar les premisses conceptuals de la imperativitat internacional. El propòsit d’aquesta tesi és contribuir a l’estudi de la imperativitat internacional en matèria successòria, mitjançant l’anàlisi de la fórmula de salvaguarda de les normes de la lex rei sitae que s’apliquen amb independència de la llei rectora de la successió.El sistema unitario de ley aplicable a la sucesión se opone al tradicional exclusivismo de la lex rei sitae, reservando en favor de las “disposiciones especiales” que inciden en la sucesión sobre bienes destinados a fines económicos, familiares o sociales, una intervención excepcional. La delimitación entre lo que constituye una incidencia en la sucesión y los aspectos regidos por otro estatuto conflictual se complica en presencia de las llamadas normas de policía, que provocan un efecto de intervención en el seno de la categoría a la que derogan. El carácter predominantemente dispositivo de las disposiciones especiales protectoras de intereses públicos que derogan el ámbito de ley sucesoria, plantea la necesidad de repensar las premisas conceptuales de la imperatividad internacional. La presente tesis se propone contribuir al estudio de la imperatividad internacional en materia sucesoria, mediante el análisis de la fórmula de salvaguardia de las normas de la lex rei sitae que se aplican con independencia de la ley rectora de la sucesión.The unitary system of the law applicable to succession opposes the traditional exclusivism of the lex situs, allowing the exceptional application of some « special provisions » concerning the succession to certain assets for economic, family or social purposes. The delimitation between what concerns the succession and the aspects governed by other conflict-of-law rules faces particular difficulties due to the derogatory consequence of the so-called overriding mandatory provisions. The predominant suppletory nature of the special provisions (default rules) that prevail over the the law of succession on the grounds of public interest, justifies to rethink the conceptual approach to the overriding mandatory provisions. This research seeks to deepen understanding of this method in succession matters through analysing the clause regarding the special rules of the lex situs that applies irrespective of the law applicable to the succession
Viewability contributions towards a better online advertising ecosystem
No full textTesi amb menció de Doctorat IndustrialTesi amb continguts retallats per motius de confidencialitat(English) Online advertising makes possible most of the freely available online content and services.
However, it is far from being mature and there are still controversial topics that need to be
addressed. One of these topics is viewability, a metric that attempts to measure whether an
impression could have been seen by a user.
The purpose of this industrial doctorate, which was conducted within ExoClick ad-network, is
to contribute to the improvement of the online advertising ecosystem through the study of
viewability. To achieve this, we defined three main objectives: (1) to identify the viewability
benefits and challenges, (2) to analyze the viewability standard and to test its possible
implementations, and (3) to evaluate the impact of a viewability-driven feature in an ad
company. For the first objective, we performed1. a systematic literature review of viewability.
From this literature review, we identified the main benefits of viewability and the issues that
should be addressed to promote its adoption. Then, to assess the second objective, we
tested in ExoClick production environment a subset of viewability implementation methods to
see their results on different dimensions. Afterward, for the third objective, we evaluated in
different sites the impact of using viewability in ad-refresh, a technique used to replace the
ad that has been already displayed on the publisher's site with a new ad. Finally, we
discussed our results in terms of the three objectives of this dissertation, by providing an
overview of the implications of viewability in the ad industry and the potential improvements
of the current viewability standard, and by defining a set of guidelines to integrate it into any
ad tech system. The results and conclusions obtained in this dissertation can motivate and
help the different stakeholders to keep working on viewability adoption and integration to
obtain a better, and more sustainable, online advertising ecosystem.(Español) La publicidad online hace posible que la mayor parte de los contenidos y servicios online sean gratuitos. Sin embargo, está lejos de considerase madura y hay temas controvertidos que deben abordarse. Uno de estos temas es el de la visibilidad, una métrica que intenta medir si una impresión ha podido ser vista por un usuario.
El objetivo de este doctorado industrial, el cual se realiza en la empresa ExoClick, es
contribuir a la mejora del ecosistema publicitario online mediante el estudio de la visibilidad.
Para ello, hemos definido tres objetivos: (1) identificar los beneficios y desafíos de la
visibilidad, (2) analizar el estandard actual y probar sus posibles implementaciones y (3) evaluar el impacto de una herramienta impulsada por la visibilidad dentro de una empresa publicitaria. Para el primer objetivo, hemos realizado una revisión bibliográfica sistemática de la visibilidad. A partir de esta revisión bibliográfica, hemos identificado los principales beneficios de la visibilidad y los problemas que deberían abordarse para promover su adopción. En relación al segundo objetivo, hemos probado en el entorno de producción de ExoClick un subconjunto de métodos de implementación de la visibilidad para ver sus resultados en diferentes dimensiones. Después, en relación al tercer objetivo, hemos evaluado el impacto de la visibilidad en “ad-refresh”, una técnica utilizada para remplazar el anuncio que se ha mostrado en la página web del publisher con un nuevo anuncio. Por último, hemos analizado nuestros resultados en función de los tres objetivos de esta tesis, proporcionando una visión general de las implicaciones de la visibilidad en la industria y de las posibles mejoras del actual estándar de visibilidad, y definiendo un conjunto de directrices para integrarla en cualquier sistema de tecnología publicitaria. Los resultados y
conclusiones obtenidos en esta tesis pueden motivar y ayudar a seguir trabajando en la adopción e integración de la visibilidad para conseguir un ecosistema de la publicidad online más sostenible y mejor para todos.DOCTORAT EN ENGINYERIA TELEMÀTICA (Pla 2013
El Aleph y el Anillo: Creación de mundos y mitologías en las obras de Jorge Luis Borges y J.R.R. Tolkien
No full textEsta tesis explora las fuentes comunes, diferencias y similitudes entre las obras de J. R. R. Tolkien
y Jorge Luis Borges. A tal fin establece definiciones de folklore y mitología y describe las fuentes
en las que ambos autores abrevaron: la mitología anglosajona, la nórdica y la finlandesa. Evalúa
luego un corpus de textos escritos por Borges vinculados con el viejo Buenos Aires y demuestra
que esos textos conforman euna mitología. Analiza a continuación la influencia de las mitologías
arriba nombradas en las respectivas obras de ambos autores. Demuestra luego que el concepto de
subcreación desarrollado por Tolkien llegó a Borges mediante el libro Out of the Silent Planet de
C. S. Lewis e influyó sobre sus primeros cuentos. Finalmente, demuestra que Borges leyó El señor
de los anillos y revela de qué manera esa lectura influyó en relatos específicos de su autoría.This thesis explores the common sources, differences and similarities between the works of J. R.
R. Tolkien and Jorge Luis Borges. To this end, it establishes definitions of folklore and mythology
and describes the sources from which both authors drew: Anglo-Saxon, Nordic and Finnish
mythology. It then evaluates a corpus of texts written by Borges related to old Buenos Aires and
demonstrates that these texts form a mythology. It then analyzes the influence of the above
mythologies in the respective works of both authors. Afterwards it is shown that Tolkien's concept
of subcreation reached Borges through C.S. Lewis's Out of the Silent Planet and influenced his
early short stories. Finally, it shows that Borges read The Lord of the Rings and reveals how that
reading influenced specific stories he wrote.Programa de Doctorat en Humanitat
Activismo judicial revisitado: historia conceptual hacia un proyecto meliorativo y defensa de una concepción autoritativa para el Estado constitucional
No full textLa motivación de este trabajo es sustentar un concepto de activismo judicial reconstruido, no desde el intento quintaesencial de definirlo o desde una mera definición estipulativa, sino desde un análisis diacrónico y sincrónico de su principal estratigrafía histórica de sentido de naturaleza no peyorativa. En virtud de este estrato de sentido, dominante en el sur global, la decisión judicial activista se compromete, en el marco del derecho legislativo y jurisprudencial vigente, con la transformación social al considerar los propósitos de las leyes y políticas, y la garantía de los valores democráticos que buscan preservar. En los Estados constitucionales al interior de democracias en condiciones menos favorables, los tribunales, y no solo los órganos políticos con representación mayoritaria, deben contribuir a realizar los mandatos de prohibición frente a la restricción excesiva y de prohibición por acción, acción insuficiente o inacción de leyes o políticas que intervienen desproporcionadamente sobre un derecho o lo garantizan en un grado insuficiente de forma injustificada.
La problemática se aborda desde la historia conceptual (Koselleck) y el contextualismo lingüístico (Skinner) para reconstruir el concepto categorial, polisémico e ideológicamente cargado de “activismo judicial”. Se deben establecer relaciones del concepto “target” de activismo judicial –como se enfoca desde el proyecto de los “conceptos meliorativos” (Haslanger)– con otros conceptos y discusiones constitucionales contemporáneas. La perspectiva de los historiadores conceptuales es esencialmente descriptiva y orientada hacia el pasado de las sociedades, mientras que la perspectiva de los defensores de la ingeniería conceptual se orienta hacia el futuro y está inevitablemente cargada de normatividad. El trabajo meliorativo puede superar la entimemática connotación peyorativa del activismo judicial.
El objetivo es justificar el control judicial fuerte, en sus dimensiones negativa pero sobre todo positiva –es decir, el activismo judicial– como mecanismo, aunque excepcional, capaz de empoderar democráticamente a individuos y grupos sociales (Lafont) al agendar políticamente problemas sociales, irradiar un enfoque de derechos en leyes y políticas, contribuir en la construcción de nuevos referenciales en materia de política pública, fortalecer prácticas e instituciones democráticas, y erradicar prejuicios que generan discriminación y abuso. El argumento de la representación judicial argumentativa (Alexy) refuerza este planteamiento orientado hacia la legitimación de la función judicial activista.This piece is driven by the aim to argue in favor of a reconstructed concept of judicial activism, not from the quintessential attempt to define it or from a mere stipulative definition, but from a diachronic and synchronic analysis of its main historical non-pejorative stratigraphy of meaning. By virtue of this stratum, predominant in the global south, activist adjudication is committed, within valid laws and precedents, to social transformation by considering the purposes of laws and policies, and the enforcement of democratic values they seek to preserve. In constitutional States within democracies under less favorable conditions, courts as well as political bodies with majoritarian representation must contribute to carrying out prohibition mandates in the face of excessive restriction and prohibition due to legislative and executive action, insufficient action or inaction intervening disproportionately on rights enforcement.
The problem is addressed from conceptual history (Koselleck) and linguistic contextualism (Skinner) to reconstruct the categorical, polysemic and ideologically loaded concept of “judicial activism”. Relations between the “target” concept of judicial activism –as approached from “meliorative concepts” project (Haslanger)– and other contemporary concepts and discussions should be established. The perspective of conceptual historians is essentially descriptive and intended for the past of societies, while the perspective of conceptual engineers is oriented towards the future and is inevitably loaded with normativity. It is possible to overcome the judicial activism enthymematic pejorative connotation by means of a meliorative project.
The aim is to justify, though exceptional, a strong kind of judicial review in its negative but mostly positive dimensions –that is, judicial activism– as a mechanism capable of democratically empower individuals and social groups (Lafont). Among the measures enforced to do so, namely, getting issues on the political agenda, irradiating a rights-based approach to laws and policies, contributing to new public policy referential, strengthening democratic practices and institutions, and eradicating prejudices engendering discrimination. The argumentative judicial representation thesis (Alexy) reinforces this approach aimed to legitimizing the activist judicial function.Programa de Doctorat en Dre
Charting the alternative splicing vulnerabilities of cancer
No full textCancer co-opts alternative splicing to select isoforms that promote disease initiation, progression, and persistence. Drugs targeting either cancer driver splicing factors or specific splicing events can hamper the disease. However, the systematic identification of splicing factors and the splicing events with cancer driver potential –and thus therapeutic potential–remains challenging.
In this thesis, I develop computational methods to prioritize splicing factors and events of functional relevance to cancer. I create methods to chart the splicing programs underlying heterogeneous cancer samples, revealing their involvement in multiple cancer hallmarks. Additionally, I establish a statistical framework to identify potential cancer driver exons across the genome enlarging the list of potential cancer driver genes. This approach uncovers exons with therapeutic potential for treating glioblastoma in genes previously unexplored and identifies cancer-specific exon-exon splicing junctions that could drive cancer.
Overall, this work provides tools to study the systemic regulation of alternative splicing in cancer and generates functionally relevant, testable hypotheses, to exploit cancer’s splicing vulnerabilities therapeutically.El càncer segresta l'splicing (o empalmament) alternatiu per a seleccionar les isoformes que promouen la iniciació, progressió, i persistència de la malaltia. Els fàrmacs que modulen els factors d'splicing o esdeveniments d'splicing específics poden retardar l'avenç de la malaltia. Però, la identificació sistemàtica dels factors de splicing i dels esdeveniments de splicing amb potencial per a impulsar el càncer –i, per tant, amb potencial terapèutic– és encara complicada.
En aquesta tesi, desenvolupo mètodes computacionals per a prioritzar els factors d'splicing i els esdeveniments d'splicing funcionalment rellevants per al càncer. Creo mètodes per a mapejar els programes d'splicing que fonamenten mostres de càncer heterogènies, els quals participen en múltiple característiques del càncer. A més, estableixo un marc estadístic per identificar exons amb potencial oncogènic al llarg del genoma, ampliant la llista de gens impulsors del càncer. Aquest mètode descobreix exons amb potencial terapèutic per al tractament del glioblastoma en gens fins ara inexplorats, i identifica unions d'splicing entre exons específiques del càncer que podrien ser impulsores del càncer.
Aquest treball proporciona eines per estudiar la regulació sistèmica de l'splicing alternatiu en el càncer i genera hipòtesis funcionalment rellevants i testables per explotar terapèuticament els punts febles de l'splicing en el càncer.Programa de Doctorat en Biomedicin
Culturability, taxonomic novelty and functional genomics of marine bacteria with different trophic strategies
No full textEls bacteris són els organismes vius més abundants al mar segons el seu nombre de cèl·lules. Són responsables de la major part de la respiració que té lloc a l’oceà, formen la base de la cadena alimentària i tenen un paper essencial als cicles biogeoquímics de la Terra. Per entendre el funcionament dels ambients marins és crucial investigar la diversitat de les comunitats bacterianes marines a través de metodologies com la seqüenciació, que proporciona una àmplia visió de la dinàmica de la comunitat, i el cultiu, que permet obtenir informació detallada dels organismes cultivats.
L’aïllament de bacteris en cultius purs és una eina molt valuosa, ja que proporciona la possibilitat d’utilitzar els cultius en experiments fisiològics, accedir a genomes d’alta qualitat per tal de, per exemple, inferir el metabolisme dels organismes cultivats, i caracteritzar i descriure vàlidament nous tàxons. La composició i dinàmica de les comunitats microbianes marines estan influïdes per diversos factors com la llum, la disponibilitat de nutrients, la depredació per part de protistes i la lisi viral, però no es coneix gaire sobre com aquests factors afecten la cultivabilitat dels bacteris. Aquesta tesi comença amb l’obtenció de 1.643 aïllats d’experiments de manipulació que van provar la influència d’aquests factors en la comunitat microbiana de l’aigua de mar de la Badia de Blanes (NW Mediterrani). Aquesta col·lecció d’aïllats es descriu al Capítol 1, revelant que, en condicions favorables per al creixement de bacteris copiòtrofs, els bacteris més abundants es poden cultivar utilitzant plaques d’agar, amb aïllats que representen aproximadament el 71% de la comunitat. A més, la nostra col·lecció d’aïllats va incloure 61 soques de probable novetat taxonòmica, demostrant així el potencial dels cultius bacterians per descobrir bacteris prèviament desconeguts.
Encara que s’estima que hi ha 10^12 espècies microbianes a la Terra, la majoria de les quals són procariotes, ara mateix només hi ha unes 25.000 espècies procariotes vàlidament caracteritzades. Per ajudar a omplir aquest buit, el Capítol 2 d’aquesta tesi presenta la caracterització fenotípica, genòmica i filogenòmica de 26 soques de la col·lecció de cultius obtinguda al Capítol 1 i resol el seu estat taxonòmic, donant lloc a la introducció de 23 noves espècies i 6 nous gèneres bacterians. També es descriu la distribució geogràfica de les soques, demostrant la seva ubiqüitat i revelant que representen fraccions significatives de les comunitats microbianes dels oceans globals. Finalment, vam observar que les noves soques tenen rols potencialment rellevants als cicles biogeoquímics marins del carboni, nitrogen, fòsfor, sofre i hidrogen.
L’oceà té típicament una baixa disponibilitat de nutrients i està dominat per bacteris oligòtrofs que no es poden cultivar utilitzant mètodes tradicionals, però els canvis sobtats en les condicions, com els que es produeixen durant un bloom de fitoplàncton, fan que certs tàxons copiòtrofs responguin amb altes taxes de creixement. Alguns d’aquests organismes poden passar d’abundàncies molt baixes a porcions significatives de la població durant curts períodes de temps, en el que anomenem "blooms bacterians". Encara que aquests fenòmens estan ben documentats, es coneix molt poc sobre els mecanismes funcionals subjacents i si tots els bacteris copiòtrofs poden desenvolupar blooms, o només alguns d’ells poden fer-ho depenent de les seves característiques genòmiques. Per respondre aquestes preguntes, el Capítol 3 d’aquesta tesi realitza una anàlisi funcional utilitzant genomes d’aïllats i metagenomes dels experiments de manipulació descrits al Capítol 1. Aquest treball identifica un conjunt de gens funcionals sobrerepresentats en els bacteris que van respondre més als tractaments i atribueix importància a la selecció òptima de codons per a proteïnes ribosòmiques en bacteris capaços de desenvolupar blooms.Las bacterias son los organismos vivos más abundantes del mar en número de células. Son responsables de la mayor parte de la respiración que ocurre en el océano, forman la base de la cadena alimentaria y juegan un papel esencial en los ciclos biogeoquímicos de la Tierra. Para entender el funcionamiento de los ambientes marinos es crucial investigar la diversidad de las comunidades bacterianas marinas a través de metodologías como la secuenciación, que proporciona una visión amplia de las dinámicas de la comunidad, y los cultivos, que permiten obtener información detallada de los organismos aislados.
El aislamiento de bacterias en cultivos puros es una herramienta muy valiosa, ya que proporciona la posibilidad de utilizarlas en experimentos fisiológicos, acceder a genomas de alta calidad para, por ejemplo, inferir el metabolismo de los organismos cultivados, y caracterizar y describir válidamente nuevos taxones. La composición y dinámica de las comunidades microbianas marinas están influenciadas por varios factores como la luz, la disponibilidad de nutrientes, la depredación por protistas y la lisis viral, pero no se sabe mucho sobre cómo estos factores afectan la capacidad de cultivo de las bacterias. Esta tesis comienza con la obtención de 1.643 aislados bacterianos a partir de experimentos de manipulación que probaron la influencia de dichos factores en la comunidad microbiana del agua de mar de la Bahía de Blanes (noroeste del Mediterráneo). Esta colección de aislados se describe en el Capítulo 1, revelando que, en condiciones favorables para el crecimiento de bacterias copiótrofas, las bacterias más abundantes pueden ser cultivadas utilizando placas de agar, con aislamientos que representan aproximadamente el 71% de la comunidad. Además, nuestra colección de aislados incluyó 61 cepas de probable novedad taxonómica, demostrando así el potencial de los cultivos bacterianos para descubrir bacterias previamente desconocidas.
Aunque se estima que existen 10^12 especies microbianas en la Tierra, la mayoría de las cuales son procariotas, hasta la fecha solo hay unas 25.000 especies procariotas válidamente caracterizadas. Para ayudar a llenar este vacío, el Capítulo 2 de esta tesis presenta la caracterización fenotípica, genómica y filogenómica de 26 cepas de la colección de cultivos obtenida en el Capítulo 1 y resuelve su taxonomía, resultando en la introducción de 23 nuevas especies y 6 nuevos géneros bacterianos. También se describe la distribución geográfica de las cepas, demostrando su ubicuidad y revelando que representan fracciones significativas de las comunidades microbianas del océano global. Finalmente, se observa que las nuevas cepas tienen roles potencialmente relevantes en los ciclos biogeoquímicos marinos del carbono, nitrógeno, fósforo, azufre e hidrógeno.
El océano tiene típicamente una baja disponibilidad de nutrientes y está dominado por bacterias oligotróficas que no se pueden cultivar utilizando métodos tradicionales, pero los cambios repentinos en las condiciones, como aquellos que ocurren durante un bloom de fitoplancton, hacen que ciertos taxones copiótrofos respondan con altas tasas de crecimiento. Algunos de estos organismos pueden pasar de abundancias muy bajas a porciones significativas de la población durante cortos períodos de tiempo, en lo que llamamos "blooms bacterianos". Aunque estos fenómenos están bien documentados, se sabe muy poco sobre los mecanismos funcionales subyacentes y si todas las bacterias copiótrofas pueden desarrollar blooms, o solo algunas de ellas pueden hacerlo dependiendo de sus características genómicas. Para responder a estas preguntas, el Capítulo 3 de esta tesis realiza un análisis funcional utilizando genomas procedentes de aislados y metagenomas de los experimentos de manipulación descritos en el Capítulo 1. Este trabajo identifica un conjunto de genes funcionales sobrerrepresentados en las bacterias que respondieron más a los tratamientos y atribuye importancia a la selección óptima de codones para proteínas ribosómicas en bacterias capaces de desarrollar blooms.Bacteria are the most abundant living organisms in the sea in terms of cell abundance. They are responsible for most of the respiration occurring in the ocean, form the base of the food chain, and play an essential role on Earth's biogeochemical cycles. To understand the functioning of marine environments it becomes crucial to investigate the diversity of marine bacterial communities through methodologies such as sequencing, which provides a wide picture of the dynamics of the community, and cultivation, which allows to obtain detailed information of the cultured organisms.
Isolating bacteria in pure culture is a highly valuable tool as it provides the possibility of using the cultures in physiological experiments, access high-quality genomes to e.g. infer the metabolism of the cultured organisms and validly characterize and describe new taxa. The composition and dynamics of marine microbial communities are influenced by various factors such as light, nutrient availability, predation by protists, and viral lysis, but there is not much knowledge about how these factors affect the culturability of bacteria. This thesis starts with the obtention of 1,643 isolates from manipulation experiments which tested the influence of the said factors on the microbial community of Blanes Bay seawater (NW Mediterranean). This collection of isolates is described in Chapter 1, revealing that under conditions favorable to the growth of copiotrophic bacteria, the most abundant bacteria can be cultured using agar plates, up to isolates representing ca. 71% of the community. Additionally, our isolate collection included 61 strains of likely taxonomic novelty, thus demonstrating the potential of bacterial cultures to uncover previously unknown bacteria.
Although it is estimated that there are 10^12 microbial species on Earth, most of which are prokaryotes, to date there are only about 25,000 validly characterized prokaryotic species. To help in filling this gap, Chapter 2 of this thesis presents the phenotypic, genomic, and phylogenomic characterization of 26 strains from the culture collection obtained in Chapter 1 and resolves their taxonomic status, leading to the introduction of 23 new species and 6 new bacterial genera. The geographical distribution of the strains is also described, demonstrating their ubiquity and revealing that they represent significant fractions of the microbial communities of the global oceans. Finally, we observed that the novel strains have potentially relevant roles in the marine biogeochemical cycling of carbon, nitrogen, phosphorus, sulfur, and hydrogen.
The ocean has typically low nutrient availability and is dominated by oligotrophic bacteria that cannot be cultured using traditional methods, but sudden changes in conditions, such as those that occur during a phytoplankton blooms, cause certain copiotrophic taxa to respond with high growth rates. Some of these organisms can rise from very low abundances to high portions of the population during short periods of time, in what we call "bacterial blooms". Although these phenomena are well documented, very little is known about the underlying functional mechanisms governing them and whether all copiotrophic bacteria can bloom, or only some of them can do it depending on their genomic traits. To answer these questions, Chapter 3 of this thesis conducts a functional analysis using genomes from isolates and metagenomes from the manipulation experiments described in Chapter 1. This work identifies a set of functional genes overrepresented in the bacteria that responded the most to the treatments and attributes importance to optimal codon selection for ribosomal proteins in bacteria capable of blooming.
This thesis combines cultures with data derived from sequencing and from ecological surveys of the ocean to advance in the collective knowledge of the ecology of marine bacteria, with a focus on copiotrophic taxa, particularly in their diversity, culturability, and functional characteristics.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Microbiologi
Electrochemical investigation of nanoscale phenomena in rGO-based electrodes
No full textEls dispositius electroquímics basats en grafé estan sent investigats per al desenvolupament de teràpies per a malalties neurològiques. En les últimes dècades, s’ha dedicat un gran esforç a explorar nous materials que substituïsquen els tradicionals elèctrodes metàl·lics a causa de les seues diferents limitacions en quan a cost, rendiment electroquímic, i durabilitat. Les investigacions recents s’estan enfocant en l’estudi de una nova generació de materials nanoestructurats a causa de les seues excel·lents propietats fisicoquímiques. L’òxid de grafé reduït (rGO) nanoporos s’està investigant àmpliament a causa del seu bon rendiment electroquímic, la seua biocompatibilitat i la seua estabilitat per a l’estimulació i el registre neuronal.
El rendiment electroquímic dels elèctrodes nanoporosos basats en rGO està dominat principalment per la capacitat de la doble capa interfacial. A causa de l’estructura nanoporosa del rGO, els processos de difusió exerceixen un paper crucial; en conseqüència, resulta complicat accedir a tota la superfície electroquímica de l’elèctrode, la qual cosa pot limitar la seua capacitat d’injecció de càrrega. Per a abordar este repte, és possible implementar diverses metodologies que optimitzen la difusió i permeten aprofitar plenament la superfície electroquímica del rGO.
El rendiment electroquímic dels elèctrodes nanoporosos basats en rGO està dominat principalment per la capacitat de la doble capa interfacial. A causa de l’estructura nanoporosa del rGO, els processos de difusió exerceixen un paper crucial; en conseqüència, resulta complicat accedir a tota la superfície electroquímica de l’elèctrode, la qual cosa pot limitar la seua capacitat d’injecció de càrrega. Per a abordar este repte, és possible implementar diverses metodologies que optimitzen la difusió i permeten aprofitar plenament la superfície electroquímica del rGO.
L’estructura nanoporosa dels elèctrodes basats en rGO està significativament influenciada tant pel material inicial de GO com pel mètode de fabricació emprat. Aquesta tesis s’enfoca específicament en analitzar com les diferents dimensions laterals de les nano-làmines de GO afecten la morfologia, les propietats fisicoquímiques i el rendiment electroquímic dels elèctrodes finals basats en rGO. Les diferències identificades en la capacitat i la impedància dels elèctrodes s’analitzen en funció de la seua estructura interna i la seua influència en els processos de difusió. Els resultats obtinguts demostren que el rendiment dels elèctrodes nanoporosos basats en rGO pot ser optimitzat mitjançant un control precís del material de partida, GO. En resum, esta tesi aporta una comprensió fonamental del comportament dels elèctrodes nanoporosos basats en rGO, al mateix temps que proporciona directrius per al seu disseny i optimització en aplicacions d’interfícies neuronals. A més, el coneixement generat pot estendre’s a altres materials nanoporosos i adaptar-se a una àmplia varietat d’aplicacions.Los dispositivos electroquímicos basados en grafeno están siendo probados para el desarrollo de nuevos tratamientos médicos para enfermedades neurológicas. En las últimas dos décadas, se han dedicado grandes esfuerzos en el estudio de nuevos materiales que sustituyan a los electrodos tradicionales basados en metales, debido a sus limitaciones en cuanto a coste, rendimiento electroquímico y estabilidad. Una nueva generación de materiales nanoestructurados están siendo investigados, debido a sus destacables propiedades fisicoquímicas. En particular, el óxido de grafeno reducido (rGO) nanoporoso es objeto de extensivas investigaciones debido a sus excepcionales propiedades electroquímicas, biocompatibilidad y estabilidad para estimulación y registro neuronal.
El rendimiento electroquímico de los electrodos nanoporosos basados en rGO está dominado principalmente por la capacitancia de la doble capa interfacial. Debido a la estructura nanoporosa del rGO, los procesos de difusión desempeñan un papel crucial; en consecuencia, resulta complicado acceder a toda la superficie electroquímica del electrodo, lo que puede limitar su capacidad de inyección de carga. Para abordar este reto, es posible implementar diversas metodologías que optimicen la difusión y permitan aprovechar plenamente la superficie electroquímica del rGO.
En esta tesis, se ha explorado una metodología de activación electroquímica para aumentar la capacitancia de los electrodos de rGO, disminuyendo la impedancia de los electrodos al aumentar la difusión a través de los nanoporos. Se han empleado nuevas técnicas electroquímicas y espectroscópicas in-situ/operando para estudiar los mecanismos que impulsan la mejora del rendimiento electroquímico, así como estudiar el papel de los nanoporos y los espacios nanoconfinados, de la adsorción/desorción iónica y de los grupos funcionales en los procesos dinámicos de los electrodos.
La estructura nanoporosa de los electrodos basados en rGO está significativamente influenciada tanto por el material inicial de GO como por el método de fabricación empleado. Esta tesis se enfoca específicamente en analizar cómo las diferentes dimensiones laterales de las nano-láminas de GO afectan la morfología, las propiedades fisicoquímicas y el rendimiento electroquímico de los electrodos finales basados en rGO. Las diferencias identificadas en la capacitancia y la impedancia de los electrodos se analizan en función de su estructura interna y su influencia en los procesos de difusión. Los resultados obtenidos demuestran que el rendimiento de los electrodos nanoporosos basados en rGO puede ser optimizado mediante un control preciso del material de partida, GO. En resumen, esta tesis aporta una comprensión fundamental del comportamiento de los electrodos nanoporosos basados en rGO, al mismo tiempo que proporciona directrices para su diseño y optimización en aplicaciones de interfaces neuronales. Además, el conocimiento generado puede extenderse a otros materiales nanoporosos y adaptarse a una amplia variedad de aplicaciones.Graphene-based electrochemical devices are being tested in the development of medical therapies for neurological disorders. During the last two decades, important efforts have been dedicated to explore new materials that could substitute the traditional metal-based electrodes, given their limitations in terms of cost, electrochemical performance, and long term stability. Current research is focused on a new generation of nanostructured materials that present outstanding physicochemical properties. Nanoporous reduced graphene oxide (rGO) is extensively investigated due to its good electrochemical performance, biocompatibility and stability for neuronal stimulation and recording.
The electrochemical performance of nanoporous rGO-based electrodes is mainly governed by the interfacial double-layer capacitance. As a consequence of the nanoporous structure of rGO, diffusion processes are very relevant; thus, the whole electrochemical surface area of the electrode is difficult to access and the charge injection capacity of this material can be limited. To address this issue, different methodologies can be applied to facilitate diffusion and to utilize the entire rGO electrochemical surface area.
In this Thesis, I have explored an electrochemical activation methodology to boost the capacitance of rGO electrodes, decreasing the electrode impedance, by increasing the diffusion through the nanopores. Novel in-situ/operando electrochemical and spectroscopic techniques are employed to study the mechanisms that drives the enhancement of the electrochemical performance, also the role of the nanopores and nanoconfined spaces, of ionic adsorption/desorption, and of the functional groups on the electrode dynamics.
The nanoporous structure of rGO-based electrodes is influenced by the starting GO material and the fabrication method. In this Thesis, in particular, I focus on the impact of the lateral dimension of the starting GO nanosheets on the morphology, physicochemical properties, and electrochemical performance of the final rGO-based electrodes. The observed differences in the capacitance and the impedance of the electrodes are discussed in terms of internal structure and the impact of diffusion processes. It is demonstrated that the performance of nanoporous rGO-based electrodes can be optimized by controlling the GO material. In summary, this Thesis contributes to a fundamental understanding of the operation of nanoporous rGO-based electrodes, while offering guidelines for the engineering of these electrodes for neural interface applications. The knowledge gained during this Thesis, yet can also be extended to other nanoporous materials, and for different applications.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Ciència de Material
Surface-functionalized Ru and Cu-based cathodic materials for artificial photosynthesis
No full textLa demanda d’energia a nivell global segueix incrementant any rere any, i la font d’energia més utilitzada segueixen sent els combustibles fòssils. L’ús d’aquests combustibles és l’origen de les elevades emissions de gasos d’efecte hivernacle que contribueixen de forma significativa al canvi climàtic. Per aquesta raó, el desenvolupament de noves metodologies per a l’emmagatzematge sostenible d’energia ha guanyat molt d’interès en els darrers anys. Una de les opcions més prometedores és la fotosíntesi artificial, inspirada en el procés de la fotosíntesi natural en què l’energia de la llum del sol s’emmagatzema en enllaços químics mitjançant la formació de sucres, midó i altres carbohidrats. En aquest sentit, tant la producció d’hidrogen com a combustible lliure de carboni com l’ús del CO2 de l’atmosfera per tal de crear una economia circular del carboni són alternatives per a la mitigació de les emissions de gasos d’efecte hivernacle. Tot i així, per aconseguir un bon rendiment en les reaccions que es volen realitzar, ja sigui l’evolució d’hidrogen o la reducció de CO2, cal dissenyar catalitzadors apropiats per tal de superar-ne les barreres cinètiques associades. En aquest context, el disseny racional de catalitzadors, normalment basats en metalls de transició, és necessari per tal d’assolir una bona activitat catalítica i una bona selectivitat, per així crear sistemes eficients a gran escala.
En el Capítol 1 es presenta el context general de les conseqüències de les emissions de gasos d’efecte hivernacle i l’estat actual dels estudis sobre l’ús de materials en l’evolució d’hidrogen i la reducció de CO2, centrant-nos en l’ús de nanopartícules i diferents estratègies de funcionalització superficial. A més a més, també es fa èmfasi en els diferents rols que pot tenir aquesta funcionalització superficial en la modificació i control de les propietats catalítiques. Finalment, es dedica un darrer apartat a l’evolució dels catalitzadors de Cu sota condicions de reducció de CO2.
En el Capítol 2, s’exposen els objectius generals d’aquest treball, centrats en la producció de nanopartícules i materials de Ru i Cu, la seva caracterització emprant múltiples tècniques i l’avaluació catalítica dels materials.
En el Capítol 3, es presenta l’aproximació “diàdica” pel disseny de fotocatalitzadors basats en nanopartícules de Ru funcionalitzades amb diferents quantitats d’un fotosensibilitzador. Avaluant el seu comportament fotocatalític i la seva estabilitat, es pretén relacionar la composició dels sistemes amb al seva eficiència i durabilitat.
En el Capítol 4, se sintetitzen esferes poroses d’òxid de coure(I) funcionalitzades amb un ventall de tiols, els quals contenen diferents cadenes i grups funcionals, per tal de modificar la seva selectivitat en la reducció electrocatalítica de CO2. Mitjançant l’anàlisi de les propietats dels diferents sistemes i l’avaluació de l’activitat catalítica, es racionalitza l’efecte d’aquests lligands per tal d’obtenir una selectivitat òptima. L’efecte electrònic del lligand també s’estudia per mitjà de càlculs DFT. A més a més, també es caracteritza l’efecte del lligand en l’evolució morfològica del catalitzador deguda a les condicions de catàlisi. Aquest estudi permet la racionalització de la funcionalització superficial d’esferes poroses de Cu2O amb tiols orgànics a través dels efectes electrònics i interficials induïts per aquests.
En el Capítol 5, s’estudia l’efecte de la deposició de recobriments orgànics poliaromàtics sobre elèctrodes que contenen materials de Cu de diferent morfologia en la reducció electrocatalítica de CO2. Caracteritzant els diferents elèctrodes i analitzant la selectivitat de cada sistema, es racionalitza tant l’efecte general de l’addició del polímer com l’efecte específic en cadascuna de les morfologies. Addicionalment, l’evolució dels materials de Cu amb i sense polímer també s’analitza, permetent identificar diferències induïdes per l’addició d’aquesta capa orgànica.
En el Capítol 6 es presenten les conclusions generals tot ressaltant els aspectes i descobriments més rellevants.La demanda de energía a nivel global sigue creciendo año tras año, y la fuente de energía más usada siguen siendo los combustibles fósiles. El uso de estos combustibles es el origen de las elevadas emisiones de gases de efecto invernadero que contribuyen al cambio climático. Por esta razón, el desarrollo de nuevas metodologías para el almacenaje sostenible de energía ha ganado mucho interés durante estos últimos años. Una de las opciones más prometedoras es la fotosíntesis artificial, inspirada en la fotosíntesis natural, en qué energía de la luz del sol se almacena en forma de enlaces químicos dando lugar a la formación de carbohidratos. En este sentido, tanto la producción de hidrógeno como la conversión del CO2 atmosférico en combustibles sintéticos para una economía circular del carbono son alternativas para la mitigación de las emisiones de gases de efecto invernadero. Aun así, para conseguir buenos rendimientos en las reacciones que se quieren realizar, ya sea la evolución de hidrógeno o la reducción de CO2, hace falta diseñar catalizadores apropiados para superar las correspondientes barreras cinéticas. En este contexto, el diseño racional de catalizadores, normalmente basados en metales de transición, es necesario para conseguir una buena actividad catalítica y alta selectividad, para así crear sistemas eficientes a gran escala.
En el Capítulo 1 se presenta el contexto general de las consecuencias de las emisiones de gases de efecto invernadero y el estado actual de los estudios sobre el uso de materiales para la evolución de hidrógeno y la reducción de CO2, centrándonos en el uso de nanopartículas y diferentes estrategias de funcionalización superficial. Además, también se hace énfasis en los diferentes roles que puede tener esta funcionalización superficial en la modificación y control de las propiedades catalíticas. Finalmente, se dedica un apartado a la evolución de los catalizadores de Cu bajo condiciones de reducción de CO2.
En el Capítulo 2, se exponen los objetivos generales de este trabajo, centrados en la preparación de nanopartículas y materiales de Ru y Cu, así como su caracterización y la evaluación catalítica.
En el Capítulo 3, se presenta la aproximación “diádica” para el diseño de fotocatalizadores basados en nanopartículas de Ru funcionalizadas con diferentes cantidades de un fotosensibilizador. Evaluando su comportamiento fotocatalítico y su estabilidad, se pretende relacionar la composición de los distintos sistemas con su eficiencia y durabilidad.
En el Capítulo 4, se sintetizan esferas porosas de óxido de cobre(I) funcionalizadas con varios tioles para modificar su selectividad en la electroreducción de CO2. Mediante el análisis de las propiedades de los distintos sistemas y la evaluación de su actividad catalítica, se racionaliza el efecto de estos ligandos para obtener una selectividad óptima. El efecto electrónico de los ligandos también es estudiado per medio de cálculos DFT. Además, se caracteriza el efecto del ligando en la evolución morfológica del catalizador durante la catálisis. Este estudio permite racionalizar la funcionalización superficial de esferas porosas de Cu2O con tioles orgánicos a través de los efectos electrónicos e interfaciales inducidos por estos.
En el Capítulo 5, se estudia el efecto de la deposición de recubrimientos orgánicos poliaromáticos sobre electrodos que contienen materiales de Cu de distinta morfología en la reducción electrocatalítica de CO2. Caracterizando los distintos electrodos y analizando la selectividad de cada sistema, se racionaliza tanto el efecto general de la adición del polímero como su efecto específico en cada una de las morfologías. Asimismo, la evolución morfológica de los materiales de Cu con y sin polímero también se caracteriza, permitiendo identificar diferencias inducidas por la adición del polímero.
En el Capítulo 6 se presentan las conclusiones generales, resaltando los aspectos y descubrimientos más relevantes.Our main source of energy to handle the constantly increasing global energy demand are still fossil fuels. Their combustion is at the origin of the high greenhouse gases emissions that greatly contribute to climate change. For this reason, the development of new and sustainable energy conversion schemes has recently gained great interest. One of the most promising options is artificial photosynthesis, which has been inspired by the natural photosynthesis process where energy from sunlight is stored in chemical bonds forming sugars, starch and other carbohydrates. In this regard, both the production of hydrogen as a carbon-free fuel and the use of atmospheric CO2 to achieve a carbon circular economy are good candidates to mitigate the emissions of greenhouse gases. However, to achieve efficient performance at the aimed reactions in artificial photosynthesis, either hydrogen evolution or CO2 reduction, proper catalysts must be designed to overcome the associated kinetic barriers. Within this context, the rational design of catalysts, usually based on transition metals, is needed to achieve adequate catalytic activity and selectivity and to create efficient systems at large scale.
Chapter 1 presents the general context about the consequences of greenhouse gas emissions and the current state-of-the-art on materials for hydrogen evolution and CO2 reduction, focusing on the use of nanoparticles and different surface-functionalization strategies. Additionally, the different roles that surface-functionalization can play on the fine-tuning of catalytic properties are highlighted. Finally, a specific section is devoted to the evolution of Cu catalysts under CO2 reduction conditions.
In Chapter 2, the main objectives of this work are exposed, being centered on the preparation of Ru and Cu-based nanoparticles and materials, their characterization and the evaluation of their catalytic activity.
In Chapter 3, the “dyadic” approach is presented as a means for the design of photocatalysts based on the use of Ru NPs functionalized with different amounts of a given photosensitizer. By evaluating their photocatalytic behavior and their stability, we intend to relate the composition of the systems with their efficiency and durability.
In Chapter 4, copper(I) oxide porous spheres are synthesized and functionalized with a variety of thiol ligands to modify the CO2 electroreduction activity and product selectivity. The combination of a thorough analysis of the morphological and compositional properties of the prepared systems with the evaluation of their catalytic activity allows rationalizing the effect of surface functionalization and to reach optimal product selectivity. The electronic effect of thiol ligands is further studied by means of DFT calculations. Moreover, the effect of ligands on the morphological evolution of the Cu-based catalyst is also studied through ex situ electrode characterization after catalysis. All in all, this study allows to rationalize surface functionalization with organic thiol ligands on Cu2O porous spheres through the induced electronic and interfacial effects.
In Chapter 5, the effect of polyaromatic film coatings over Cu-based materials of varied morphologies is studied for the electroreduction of CO2. By characterizing the electrodes and analyzing the product selectivity in each case, both the general effect of the polyaromatic film coating and its specific effect in each morphology are rationalized. Furthermore, the effect of these coatings on the morphological evolution of Cu-based materials is also characterized, allowing to identify differences on the morphological evolution induced by the addition of these coatings.
Chapter 6 exposes the general conclusions of this work, highlighting the most relevant findings.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Ciència de Material