Tesis Doctorals en Xarxa
Not a member yet
46997 research outputs found
Sort by
Quantum Chemical Simulations of Gas-Grain Interface Phenomena in Interstellar Environments
No full textAquesta tesi presenta una investigació computacional exhaustiva sobre la química de superfície dels grans interestel·lars, centrant-se en els processos d'adsorció, reactivitat i dissipació energètica que impulsen la complexitat molecular en el medi interestel·lar i que contribueixen a l'evolució química de l'Univers. Combinant càlculs de la química quàntica precisos amb simulacions atòmiques avançades, aquesta tesi ofereix informació detallada a escala atòmica sobre els mecanismes, l'energia i la dinàmica dels fenòmens a les superfícies dels grans, enriquint la comprensió derivada d'estudis observacionals i basats en models, i proporcionant paràmetres essencials per millorar els models astroquímics.
Aquesta tesi investiga l'adsorció d'espècies que contenen nitrogen en superfícies de gel d'aigua, incloent el càlcul de l'energia d'enllaç, i explora la formació de molècules orgàniques complexes en grans de pols gelada. També s'avaluen les reaccions entre espècies radicalàries i els mateixos gels interestel·lars, com la reacció entre el radical CCH i l'aigua que condueix a la formació d'etanol, i el paper catalític de la troilita (FeS) en la síntesi de metanol a través del mecanisme de Fischer-Tropsch. A més, es fa servir dinàmiques moleculars ab initio per estudiar les reaccions radical-radical sobre mantells gelats, capturant la dissipació d'energia i els efectes de tercer cos, i s'examinen les reaccions de tres cossos sense difusió que influencien la formació d'acetaldehid sobre un gel cristal·lí.
Aquesta tesi contribueix al camp de l'astroquímica proporcionant informació atòmica dels mecanismes químics en els grans interestel·lars, especialment aquells implicats en la formació de molècules orgàniques complexes, i proporcionant paràmetres precisos que milloren les prediccions dels models astroquímics que són essencials per interpretar les observacions astronòmiques. Aquests coneixements aprofundeixen la nostra perspectiva sobre la complexitat molecular a l'espai, avançant el nostre coneixement de la química dels grans interestel·lars i els camins que condueixen a la formació de molècules orgàniques a través del cosmos.Esta tesis presenta una investigación computacional exhaustiva sobre la química de superficie de los granos interestelares, centrándose en los procesos de adsorción, reactividad y disipación de energía que impulsan la complejidad molecular en el medio interestelar y que contribuyen a la evolución química del Universo. Combinando cálculos de la química cuántica precisos con simulaciones atómicas avanzadas, esta tesis ofrece información detallada a escala atómica sobre los mecanismos, la energética y la dinámica de los fenómenos en las superficies de los granos, enriqueciendo la comprensión derivada de estudios observacionales y basados en modelos, y proporcionando parámetros esenciales para mejorar los modelos astroquímicos.
Esta tesis investiga la adsorción de especies que contienen nitrógeno en superficies de hielo de agua, incluyendo el cálculo de la energía de enlace, y explora la formación de moléculas orgánicas complejas en granos de polvo helado. También se evalúan las reacciones entre especies radicalarias y los mismos hielos interestelares, como la reacción entre el radical CCH y el agua que conduce a la formación de etanol, y el papel catalítico de la troilita (FeS) en la síntesis de metanol a través del mecanismo de Fischer-Tropsch. Además, se utilizan dinámicas moleculares ab initio para estudiar las reacciones radical-radical sobre mantos helados, capturando la disipación de energía y los efectos de cuerpos terceros, y se examinan las reacciones de tres cuerpos sin difusión que influyen en la formación de acetaldehído sobre un hielo cristalino.
Esta tesis contribuye al campo de la astroquímica proporcionando información atómica de los mecanismos químicos en los granos interestelares, especialmente aquellos implicados en la formación de moléculas orgánicas complejas, y proporcionando parámetros precisos que mejoran las predicciones de los modelos astroquímicos que son esenciales para interpretar las observaciones astronómicas. Estos conocimientos profundizan nuestra perspectiva sobre la complejidad molecular en el espacio, avanzando nuestro conocimiento de la química de los granos interestelares y las rutas que conducen a la formación de moléculas orgánicas a través del cosmos.This thesis presents a comprehensive computational investigation into the surface chemistry of interstellar grains, focusing on adsorption, reactivity, and energy dissipation processes that drive molecular complexity in the interstellar medium that contribute to the Universe’s chemical evolution. Combining accurate quantum chemical calculations with advanced atomistic simulations, this thesis provides detailed atomic-scale insights into the mechanisms, energetics, and dynamics of grain-surface phenomena, enriching the understanding derived from observational and model-based studies and offering essential parameters to improve astrochemical models.
This thesis investigates the adsorption of nitrogen-bearing species on water ice surfaces, including binding energy calculation, and explores the formation of complex organic molecules on icy dust grains. Radical-ice reactions, such as CCH radical and water leading to ethanol formation, and the catalytic role of troilite (FeS) in methanol synthesis through the Fischer-Tropsch mechanism are also assessed. Additionally, ab initio molecular dynamics are used to study radical-radical reactions on icy mantles, capturing energy dissipation and third-body effects, and examining non-diffusive, three-body reactions that influence acetaldehyde formation on crystalline ice.
This thesis contributes to the field of astrochemistry by providing atomistic insights of chemical pathways on interstellar grains, especially those involved in forming complex organic molecules, and by supplying accurate input parameters that improve astrochemical modeling predictions essential for interpreting astronomical observations. These insights deepen our perspective on the molecular complexity in space, advancing our knowledge of interstellar grain chemistry and the pathways leading to organic molecule formation across the cosmos.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Químic
Impacto de la cirugía de resección tumoral del adenocarcinoma de páncreas en la biopsia líquida
No full textINTRODUCCIÓ
L’adenocarcinoma ductal de pàncrees (ADP) és una de les neoplàsies de pitjor pronòstic, fins i tot en estadis potencialment resecables. Davant la necessitat de millorar l’estratificació pronòstica i el seguiment dels pacients, la detecció d’ADN tumoral circulant (ctDNA) i d’ADN lliure circulant (cfDNA), mitjançant la biòpsia líquida, emergeix com una eina prometedora. Aquesta tesi doctoral explora el valor d’aquests biomarcadors moleculars en el context de la resecció tumoral de l’ADP.
JUSTIFICACIÓ
Tot i els avenços en cirurgia mínimament invasiva, la seva superioritat oncològica, en l’ADP, respecte a l’abordatge obert continua sent incerta. Paral·lelament, la biòpsia líquida ha demostrat potencial pronòstic en diverses neoplàsies, però la seva aplicació en l’ADP és limitada. Estudis recents han evidenciat una associació entre nivells elevats de components tumorals en sang i un pitjor pronòstic, sent l’evidència encara escassa en l’ADP localitzat, atès que molts dels estudis inclouen pacients metastàtics o no resecables. En aquest context, és fonamental investigar si la manipulació tumoral durant la cirurgia pot afavorir l’alliberament d’aquests components tumorals a la sang i si la seva detecció pot ajudar a estratificar el risc i personalitzar el maneig perioperatori en la cohort de pacients amb ADP resecable.
HIPÒTESIS I OBJECTIUS
Es planteja que la manipulació tumoral durant la cirurgia pot provocar l’alliberament de cfDNA i ctDNA a la circulació, i que aquests poden tenir un valor pronòstic. També es considera que els abordatges quirúrgics amb menor manipulació, com la cirurgia mínimament invasiva, podrien associar-se a una menor concentració d’aquests biomarcadors. L’objectiu principal és analitzar les variacions en les concentracions de cfDNA i ctDNA abans, durant i després de la cirurgia, i determinar el seu valor pronòstic. S’analitza la relació del cfDNA i ctDNA amb l’abordatge quirúrgic i s’identifiquen factors clínics, anatomopatològics i hematològics associats. Finalment, s’avalua la seva relació amb la supervivència global i la supervivència lliure de malaltia per tal d’avaluar el seu paper com a biomarcador pronòstic.
DISSENY DE L'ESTUDI
La recerca esta dissenyada seguint un enfocament metodològic dual compost per una revisió sistemàtica amb metanàlisi sobre l’ús i el valor pronòstic de la biòpsia líquida en l’ADP resecable, i un estudi observacional prospectiu en pacients intervinguts quirúrgicament al nostre centre. En l’estudi observacional prospectiu s’analitzen els nivells de cfDNA i ctDNA en aquesta cohort de pacients i s’estudien les seves associacions amb paràmetres clínics, analítics i anatomopatològics així com la validesa com a eina predictiva de supervivència global y supervivència lliure de malaltia.
RESULTATS
En l’estudi observacional prospectiu, els nivells de cfDNA han mostrat un augment progressiu durant la cirurgia, es mantenen en el postoperatori immediat i presenten una tendència a la reducció posterior. En la cohort prospectiva no s’ha detectar ctDNA, tot i que la revisió sistemàtica ha evidenciat una tendència a la negativització del ctDNA després de la resecció tumoral. Els nivells elevats de cfDNA i la presència de ctDNA, quan es detecta, s’han associat a menor supervivència global i menor supervivència lliure de malaltia. No s’han observat diferències entre cirurgia oberta i mínimament invasiva pel que fa a la dinàmica dels biomarcadors.
CONCLUSIONS
El cfDNA pot actuar com a marcador dinàmic durant el perioperatori en la cirurgia pancreàtica de l’ADP, amb potencial valor pronòstic. Malgrat la no detecció de ctDNA en la cohort, la literatura dona suport al seu interès clínic. Tot i ser un estudi preliminar, els resultats reforcen la viabilitat del cfDNA com a eina pronòstica no invasiva i justifiquen investigacions futures en cohorts més àmplies per validar la seva aplicació clínica en aquesta cohort de pacients.INTRODUCCIÓN
El adenocarcinoma ductal de páncreas (ADP) es una de las neoplasias con peor pronóstico, incluso en estadios potencialmente resecables. Ante la necesidad de mejorar la estratificación pronóstica y el seguimiento de los pacientes, la detección de ADN tumoral circulante (ctDNA) y de ADN libre circulante (cfDNA), mediante biopsia líquida, emerge como una herramienta prometedora. Esta tesis doctoral explora el valor de estos biomarcadores moleculares en el contexto de la resección tumoral del ADP.
JUSTIFICACIÓN
A pesar de los avances en cirugía mínimamente invasiva, su superioridad oncológica en el ADP frente al abordaje abierto sigue siendo incierta. Paralelamente, la biopsia líquida ha demostrado potencial pronóstico en diversas neoplasias, pero su aplicación en el ADP localizado es aún limitada. Estudios recientes han evidenciado una asociación entre niveles elevados de componentes tumorales en sangre y un peor pronóstico, si bien la evidencia sigue siendo escasa, ya que muchos estudios incluyen pacientes metastásicos o no resecables. En este contexto, es fundamental investigar si la manipulación tumoral durante la cirugía puede favorecer la liberación de estos componentes a la circulación, y si su detección puede contribuir a estratificar el riesgo y personalizar el manejo perioperatorio en pacientes con ADP resecable.
HIPÓTESIS Y OBJETIVOS
Se plantea que la manipulación tumoral durante la cirugía puede inducir la liberación de cfDNA y ctDNA a la circulación sanguínea, y que estos podrían tener valor pronóstico. Además, se considera que los abordajes quirúrgicos con menor manipulación, como la cirugía mínimamente invasiva, podrían asociarse a una menor concentración de estos biomarcadores. El objetivo principal es analizar las variaciones en las concentraciones de cfDNA y ctDNA antes, durante y después de la cirugía, y determinar su utilidad pronóstica. Asimismo, se analiza la relación entre estos biomarcadores y el tipo de abordaje quirúrgico, y se identifican factores clínicos, anatomopatológicos y hematológicos asociados. Finalmente, se evalúa su relación con la supervivencia global y la supervivencia libre de enfermedad para valorar su papel como biomarcadores pronósticos.
DISEÑO DEL ESTUDIO
La investigación se ha diseñado siguiendo un enfoque metodológico dual, compuesto por una revisión sistemática con metaanálisis sobre el uso y valor pronóstico de la biopsia líquida en el ADP resecable, y un estudio observacional prospectivo en pacientes intervenidos quirúrgicamente en nuestro centro. En este estudio, se analizan los niveles de cfDNA y ctDNA y su asociación con parámetros clínicos, analíticos y anatomopatológicos, así como su validez como herramienta predictiva de supervivencia global y supervivencia libre de enfermedad.
RESULTADOS
En el estudio prospectivo, los niveles de cfDNA mostraron un aumento progresivo durante la cirugía, se mantuvieron en el postoperatorio inmediato y presentaron una tendencia a la reducción posterior. En la cohorte prospectiva no se detectó ctDNA, aunque la revisión sistemática evidenció una tendencia a su negativización tras la resección tumoral. Niveles elevados de cfDNA y la presencia de ctDNA, cuando se detecta, se han asociaron con menor supervivencia global y menor supervivencia libre de enfermedad. No se observaron diferencias entre cirugía abierta y mínimamente invasiva en cuanto a la dinámica de estos biomarcadores.
CONCLUSIONES
El cfDNA puede actuar como un marcador dinámico durante el perioperatorio en la cirugía pancreática del ADP, con potencial valor pronóstico. Aunque el ctDNA no se ha detectado en esta cohorte, la literatura respalda su interés clínico. Si bien se trata de un estudio preliminar, los resultados refuerzan la viabilidad del cfDNA como herramienta pronóstica no invasiva y justifican futuras investigaciones en cohortes más amplias para validar su aplicación clínica en esta población de pacientes.INTRODUCTION
Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) is one of the malignancies with the poorest prognosis, even in potentially resectable stages. In the pursuit of better prognostic stratification and patient monitoring, the detection of circulating tumor DNA (ctDNA) and circulating free DNA (cfDNA) through liquid biopsy has emerged as a promising tool. This research explores the value of these molecular biomarkers in the context of PDAC surgical resection.
JUSTIFICATION
Despite advances in minimally invasive surgery, its oncological superiority over the open approach in PDAC remains uncertain. In parallel, liquid biopsy has demonstrated prognostic potential in various malignancies, but its application in localized PDAC is still limited. Recent studies have shown an association between elevated levels of tumor-derived components in the bloodstream and poorer prognosis. However, evidence in localized PDAC is scarce, as many studies include metastatic or unresectable patients. In this context, it is essential to investigate whether surgical manipulation of the tumor promotes the release of such components into the bloodstream and whether their detection can aid in risk stratification and individualized perioperative management in resectable PDAC patients.
HYPOTHESIS AND OBJECTIVES
This thesis hypothesizes that tumor manipulation during surgery may induce the release of cfDNA and ctDNA into the circulation, and that these may have prognostic significance. It also considers that surgical techniques involving less manipulation, such as minimally invasive surgery, may be associated with lower concentrations of these biomarkers. The main objective is to analyze variations in cfDNA and ctDNA levels before, during, and after surgery and assess their prognostic value. Additionally, the study examines their relationship with the surgical approach and identifies associated clinical, pathological, and hematological factors. Finally, it evaluates their correlation with overall survival and disease-free survival to determine their potential as prognostic biomarkers.
STUDY DESIGN
The research follows a dual-methodology approach, including a systematic review with meta-analysis on the prognostic role of liquid biopsy in resectable PDAC, and a prospective observational study in patients undergoing pancreatic resection at our institution. The prospective study analyzes cfDNA and ctDNA levels and their association with clinical, pathological, and analytical parameters, as well as their predictive validity for overall and disease-free survival.
RESULTS
In the prospective study, cfDNA levels showed a progressive increase during surgery, remained elevated in the immediate postoperative period, and experienced a subsequent decline. ctDNA was not detected in the prospective cohort; however, the systematic review demonstrated a tendency toward ctDNA clearance following tumor resection. Elevated cfDNA levels and the presence of ctDNA, when detectable, were associated with reduced overall and disease-free survival. No significant differences were observed between open and minimally invasive surgery regarding biomarker dynamics.
CONCLUSIONS
cfDNA may serve as a dynamic biomarker during the perioperative period in PDAC surgery, with potential prognostic relevance. Although ctDNA was not detected in this cohort, existing literature supports its clinical interest. Despite being a preliminary study, the findings reinforce the feasibility of cfDNA as a non-invasive prognostic tool and justify further studies in larger cohorts to validate its clinical application in this patient population.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Cirurgia i Ciències Morfològique
From Advocacy to Legislation: Feminist Mobilization, Political Contestation, and the Making of Violence Against Women Policy
No full textLa violència contra les dones (VCD) continua sent una de les manifestacions més persistents i sistemàtiques de la desigualtat de gènere, plantejant reptes importants per als drets humans, la salut pública i la governança democràtica. Tot i els compromisos internacionals i els esforços nacionals per combatre-la, els avenços són desiguals i fragmentats. Tot i que s’han aconseguit significatius avenços legislatius, encara persisteixen barreres institucionals i polítiques que dificulten una acció efectiva. Els moviments de dones han tingut un paper central en situar aquesta problemàtica a les agendes polítiques, advocar per reformes legals i de polítiques públiques, sensibilitzar l’opinió pública i exigir responsabilitat als governs. Tanmateix, traduir l’activisme en polítiques continua sent un procés complex i disputat. Per això, entendre com esdevé en una política pública és essencial per abordar aquests obstacles.
Examinar com aquesta qüestió emergeix com una prioritat política requereix analitzar tant els esforços incideixen externament com les dinàmiques legislatives internes. Tot i que la recerca existent ha ressaltat la importància de la mobilització feminista i la competència partidista en l’avanç de les polítiques de gènere, gran part de la literatura s’ha centrat en tendències institucionals àmplies, més que en els mecanismes a nivell micro a través dels quals interactuen l’activisme, el discurs i la competència política. A més, s’ha prestat poca atenció a com la legislació evoluciona des d’esforços de construcció de consensos cap a espais de disputa política, particularment en contextos on les polítiques d’igualtat de gènere estan cada cop més polaritzades. Abordar aquestes escletxes requereix analitzar les interaccions entre els esforços d'activisme i els processos legislatius que influeixen en la formulació de polítiques públiques.
Aquesta tesi doctoral investiga els processos polítics i institucionals que configuren la formulació de polítiques sobre VCD, centrant-se en les interaccions entre els moviments de dones i els/les legisladores, dos actors clau en la incorporació de problemes socials a l’agenda política i en l'elaboració de legislació. A més desenvolupa un marc analític integral que integra teories dels estudis sobre moviments socials, polítiques públiques i estudis de gènere. L’anàlisi s’enfoca com els moviments de dones superen les limitacions institucionals, mobilitzen recursos i es relacionen amb prenedores de decisions per impulsar canvis legislatius. Així mateix, explora com la competència política i les divisions ideològiques modelen els debats legislatius i influeixen en la institucionalització d’aquestes polítiques. En ressaltar tant les estratègies d’activisme com les dinàmiques legislatives, aquesta tesi ofereix una comprensió àmplia de com les demandes feministes poden traduir-se en polítiques públiques.
La investigació s’estructura en tres articles, cadascun dels quals aporta una perspectiva diferent de la relació entre la mobilització feminista, els debats legislatius i els resultats de política pública. El primer article examina les dinàmiques internes dels moviments de dones, centrant-se en les estructures de lideratge i les condicions organitzatives que en faciliten o limiten l’eficàcia. El segon article analitza com els moviments de dones utilitzen estratègicament l’evidència per influir en la formulació de polítiques, estudia com aquests moviments construeixen arguments, accedeixen a espais de decisió i influeixen en el discurs públic. El tercer article investiga com la competència partidista i el conflicte ideològic donen forma a l’elaboració de polítiques sobre VCD, i subtratllen com els debats parlamentaris i els incentius electorals contribueixen en la construcción de consensos oa la fragmentació de les polítiques. Empíricament, la tesi es basa en casos de Mèxic i d’Espanya per oferir perspectives complementàries sobre com diferents contextos polítics i institucionals influeixen en la trajectòria d’aquestes polítiques.La violencia contra las mujeres (VCM) sigue siendo una de las manifestaciones más persistentes y sistemáticas de la desigualdad de género, planteando importantes desafíos para los derechos humanos, la salud pública y la gobernanza democrática. A pesar de los compromisos internacionales y los esfuerzos nacionales para combatirla, los avances siguen siendo desiguales y fragmentados. Aunque se han logrado significativos avances legislativos, todavía persisten barreras institucionales y políticas que dificultan una acción efectiva. Los movimientos de mujeres han desempeñado un papel central en posicionarla en las agendas políticas, abogar por reformas legales y de políticas públicas, sensibilizar a la opinión pública y exigir responsabilidades a los gobiernos. Sin embargo, traducir la defensa en políticas sigue siendo un proceso complejo y disputado. Por ello, comprender cómo se convierte en una política pública es fundamental para abordar estos obstáculos.
Examinar cómo esta problemática emerge como una prioridad política requiere analizar tanto los esfuerzos que inciden externamente como las dinámicas legislativas internas. Si bien la investigación existente ha resaltado la importancia de la movilización feminista y la competencia partidista en el avance de políticas de género, gran parte de la literatura se ha centrado en tendencias institucionales amplias más que en los mecanismos a nivel micro a través de los cuales interactúan la defensa, el discurso y la competencia política. Además, se ha prestado poca atención a cómo la legislación evoluciona desde esfuerzos de construcción de consensos hacia espacios de disputa política, particularmente en contextos donde las políticas de igualdad de género están cada vez más polarizadas. Abordar estas brechas requiere analizar las interacciones entre los esfuerzos de activismo y los procesos legislativos que influyen en la formulación de políticas públicas.
Esta tesis doctoral investiga los procesos políticos e institucionales que configuran la formulación de políticas sobre VCM, centrándose en las interacciones entre los movimientos de mujeres y las y los legisladores, actores clave en la incorporación de problemas sociales a la agenda política y en la elaboración de legislación. Además, desarrolla un marco analítico integral que integra teorías de los movimientos sociales, políticas públicas y estudios de género. El análisis se enfoca en cómo los movimientos de mujeres esquivan las restricciones institucionales, movilizan recursos y se relacionan con tomadoras de decisiones para promover legislación. Asimismo, explora cómo la competencia política y las divisiones ideológicas moldean los debates legislativos e influyen en la institucionalización dichas políticas. Al resaltar tanto las estrategias de activismo como las dinámicas legislativas, esta tesis ofrece una comprensión amplia de cómo las demandas feministas pueden traducirse en políticas públicas.
La investigación se estructura en tres artículos, cada uno de los cuales aporta una perspectiva distinta sobre la relación entre la movilización feminista, los debates legislativos y los resultados de políticas. El primer artículo examina las dinámicas internas de los movimientos de mujeres, centrándose en las estructuras de liderazgo y las condiciones organizativas que posibilitan o limitan su eficacia. El segundo artículo analiza cómo los movimientos de mujeres utilizan estratégicamente la evidencia para influir en la formulación de políticas, estudia de cómo dichos movimientos construyen argumentos, acceden a espacios de toma de decisiones y moldean el discurso público. El tercer artículo investiga cómo la competencia partidista y el conflicto ideológico dan forma a la elaboración de políticas sobre VCM, subrayando cómo los debates parlamentarios y los incentivos electorales contribuyen a la construcción de consensos o a la fragmentación de las políticas. Desde el punto de vista empírico, esta tesis se basa en casos de México y España para ofrecer perspectivas complementarias sobre cómo diferentes contextos políticos e institucionales influyen en la trayectoria de dichas políticas.Violence against women (VAW) remains one of the most persistent and systemic manifestations of gender inequality, posing significant challenges to human rights, public health, and democratic governance. Despite international commitments and national efforts to combat it, progress remains uneven and fragmented. While substantial legislative advancements have been made, institutional and political barriers continue to hinder effective action. Women’s movements have played a central role in placing this issue on political agendas, advocating for legal and policy reforms, raising public awareness, and holding governments accountable. However, translating advocacy into institutionalized policy remains a contested and complex process. Therefore, understanding how it becomes a policy is essential to addressing these barriers.
Examining how this issue emerges as a policy priority requires examining both external advocacy efforts and internal legislative dynamics. While existing research has examined the importance of feminist mobilization and partisan competition in advancing gender policies, much of the literature has focused on broad institutional trends rather than the micro-level mechanisms through which advocacy, discourse, and political competition interact. Moreover, limited attention has been given to how related legislation evolves from consensus-building efforts to sites of political contestation, particularly in contexts where gender equality policies are increasingly polarized. Addressing these gaps requires examining the interactions between advocacy efforts and legislative processes that influence policymaking.
This doctoral thesis investigates the political and institutional processes that shape VAW policymaking, focusing on the interactions between women’s movements and legislators, both key actors in placing gender violence on the political agenda and shaping legislation. It develops a comprehensive framework that integrates theories of social movements, public policy, and gender studies. The analysis centers on how women’s movements navigate institutional constraints, mobilize resources, and engage with policymakers to advance related legislation. Additionally, it explores how political competition and ideological divisions shape legislative debates and influence the institutionalization of policies against such violence. By highlighting both advocacy strategies and legislative dynamics, this thesis provides a comprehensive understanding of how feminist claims can be translated into public policy.
The investigation is structured across three articles, each contributing a distinct perspective on the relationship between feminist mobilization, legislative debates, and policy outcomes. The first article examines the internal dynamics of women’s movements, focusing on leadership structures and organizational conditions that enable or constrain their effectiveness. The second article explores how women’s movements strategically leverage evidence to influence policymaking by analyzing how advocacy groups construct arguments, gain access to policymaking spaces, and shape public discourse. The third article investigates how party competition and ideological conflict shape VAW policymaking, highlighting how parliamentary debates and electoral incentives contribute to either consensus-building or policy fragmentation. Empirically, this thesis draws on cases from Mexico and Spain to offer complementary perspectives on how different political and institutional contexts influence the trajectory of such policies.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Ciència Política, Polítiques Públiques i Relacions Internacional
Tracing the hidden signature: Deep Learning-based detection of leukemia through chromatin architecture in confocal and super-resolution DNA imaging
No full textAquesta tesi presenta un enfocament basat en aprenentatge profund per a la detecció de leucèmia utilitzant l’organització de la cromatina en imatges confocals i de superresolució d’ADN. Vam optimitzar el model AINU (AI of the NUcleus) per classificar cèl·lules leucèmiques, preleucèmiques i sanes en mostres tant murines com humanes, sense dependre de marcadors moleculars específics de la malaltia. L’AINU va assolir una alta precisió en la classificació i va demostrar una sòlida capacitat de generalització a pacients i imatges no vistes, fet que indica robustesa davant de variacions tècniques. La compactació de la cromatina, especialment a la perifèria del nucli, va sorgir com una característica constant que distingeix l’estat de la malaltia. Les anàlisis d’explicabilitat, incloses Grad-CAM i Deep Feature Factorization, van revelar que els canvis en la densitat i l’entropia de l’ADN són claus en les decisions del model. És important destacar que incloure en el model condicions menys severes com la síndrome mielodisplàstica (MDS) com a classe separada va millorar la classificació i va permetre detectar la progressió de la malaltia. Aquests resultats destaquen el potencial d’integrar l’aprenentatge profund amb la imatge de cromatina per desenvolupar eines diagnòstiques escalables i independents de marcadors per a malignitats hematològiques.Esta tesis presenta un enfoque basado en aprendizaje profundo para la detección de leucemia utilizando la organización de la cromatina en imágenes confocales y de super-resolución de ADN. Optimizamos el modelo AINU (AI of the NUcleus) para clasificar células leucémicas, pre-leucémicas y sanas en muestras tanto murinas como humanas, sin depender de marcadores moleculares específicos de la enfermedad. AINU logró una alta precisión en la clasificación y demostró una sólida capacidad de generalización a pacientes e imágenes no vistas, lo que indica robustez frente a variaciones técnicas. La compactación de la cromatina, especialmente en la periferia del nucleo, surgió como una característica constante que distingue el estado de la enfermedad. Los análisis de explicabilidad, incluidos Grad-CAM y Deep Feature Factorization, revelaron que los cambios en la densidad y entropía del ADN son claves en las decisiones del modelo. Es importante destacar que incluir en el modelo condiciones menos severas como el síndrome mielodisplásico (MDS) como una clase separada mejoró la clasificación y permitió detectar la progresión de la enfermedad. Estos resultados destacan el potencial de integrar el aprendizaje profundo con la imagen de cromatina para desarrollar herramientas diagnósticas escalables e independientes de marcadores para malignidades hematológicas.This thesis presents a deep learning-based approach for leukemia detection using chromatin organization from DNA-stained confocal and super-resolution images. We optimized the AINU (AI of the NUcleus) model to classify leukemic, pre-leukemic, and healthy cells in both murine and human samples, without relying on disease-specific molecular markers. AINU achieved high classification accuracy and demonstrated strong classification capability to unseen patients and imaging modalities, indicating robustness to technical variation. Chromatin compaction, particularly at the nuclear periphery, emerged as a consistent feature characterizing disease state. Explainability analyses, including Grad-CAM and Deep Feature Factorization, revealed that changes in DNA density and entropy are key for model decisions. Importantly, treating less severe conditions like Myelodysplastic Neoplasm as a separate class improved classification and enabled detection of disease progression. These results highlight the potential of integrating deep learning with chromatin imaging to develop scalable, marker-independent diagnostic tools for hematological malignancies.Universitat Pompeu Fabra. Doctorat en Biomedicin
Analysis of TRIP13 function in mammalian homologous recombination
No full textLa meiosi és un procés biològic que permet la reorganització del material genètic per transmetre'l a la descendència. Està estrictament controlat per diversos processos per assegurar una segregació cromosòmica adequada en gàmetes per tal de preservar l'estabilitat genòmica. Durant la recombinació meiòtica s'introdueixen centenars de trencaments programats de doble cadena d'ADN (DSB), fent de la meiosi un model ideal per estudiar la recombinació homòloga. L'AAA+ ATPasa TRIP13 ha estat prèviament implicada en diversos processos cel·lulars, incloent-hi la reparació de danys a l'ADN, la regulació del checkpoint de l'assemblatge del fus, el silenciament meiòtic de la cromatina no sinapsada i l'organització de l'eix cromosòmic meiòtic. No obstant això, encara es desconeix com TRIP13 regula la recombinació meiòtica.
En aquest context, aquesta tesi pretén: (i) estudiar algunes proteïnes de l'interactoma de TRIP13 que poden explicar les seves funcions meiòtiques; (ii) analitzar com TRIP13 està involucrat en la reparació del DSB durant la profase meiòtica; i (iii) analitzar com la funció TRIP13 ATPasa està involucrada en la gametogènesi, la sinapsi i la recombinació. Per fer-hi front, vam analitzar proteïnes que co-immunoprecipitaven amb TRIP13 del testis de ratolí per descobrir nous interactors. A més, vam aplicar tècniques citològiques i histològiques tradicionals, combinades amb mètodes d'alta resolució més nous per estudiar la cromatina, incloent-hi ChIP-seq, seqüenciació d'ADN monocatenari (ssDNA) i Exo7/T-seq.
Els nostres resultats van revelar múltiples proteïnes que interaccionen amb TRIP13 que podrien ajudar a explicar el seu paper en la meiosi. En concret, mostrem que TRIP13 regula la localització de HSPA2 durant la profase meiòtica, que és necessària per completar la sinapsi dels cromosomes homòlogues. A més, TRIP13 influeix en la localització durant la profase dels cofactors de la recombinasa RAD51, SFR1 i BOD1L, proporcionant una visió mecanicista dels defectes de càrrega de RAD51 observats en els espermatòcits amb dèficit de TRIP13. En particular, vam revelar que existeix un fenotip d'hiperresecció del ssDNA en absència de TRIP13, suggerint un nou paper per TRIP13 en el control de resecció durant la meiosi. Els resultats de TRIP13 ChIP-seq, els perfils de distribució de RPA al llarg dels extrems reseccionats i les mesures de la longitud de la resecció en els mutants Trip13-/- donen suport a aquesta idea.
Finalment, vam investigar la rellevància funcional de l'activitat ATPasa de TRIP13. Sorprenentment, l'activitat d'ATPasa era prescindible per a la càrrega de RPA i RAD51 a les DSB durant la meiosi, suggerint un possible paper de bastida de la proteïna més enllà de la seva funció canònica. Utilitzant un model condicional de ratolí Trip13 ATPase-dead, vam detectar que la funció ATPasa de TRIP13 està implicada en la maduració d’entrecreuaments, probablement a través de la regulació d'altres elements del complex sinaptonèmic, com pot ser HORMAD1. La meiosis es un proceso biológico que permite la reorganización del material genético para transmitirlo a la descendencia. Se encuentra estrictamente controlado por diversos procesos para asegurar una segregación cromosómica adecuada en los gametos con el fin de preservar la estabilidad genómica. Durante la recombinación meiótica se producen cientos de roturas programadas en doble cadena de ADN (DSBs), lo que convierte a la meiosis en un modelo ideal para estudiar la recombinación homóloga. Se ha descrito la implicación de la AAA+ ATPasa TRIP13 en diversos procesos celulares, incluyendo la reparación de daños en el ADN, la regulación del checkpoint del ensamblaje del huso, el silenciamiento meiótico de la cromatina no sinapsada y la organización del eje cromosómico meiótico. Sin embargo, aún se desconoce cómo TRIP13 regula la recombinación meiótica.
En este contexto, esta tesis pretende: (i) estudiar algunas proteínas del interactoma de TRIP13 que pueden explicar sus funciones meióticas; (ii) analizar cómo TRIP13 está involucrado en la reparación de DSBs durante la profase meiótica; y (iii) analizar cómo la función ATPasa de TRIP13 está relacionada con la gametogénesis, la sinapsis y la recombinación. Para ello, analizamos proteínas que co-inmunoprecipitaban con TRIP13 en muestras de testículo de ratón para descubrir nuevos interactores. Además, aplicamos técnicas citológicas e histológicas tradicionales, combinadas con métodos de alta resolución más novedosos para estudiar la cromatina, incluyendo ChIP-seq, secuenciación de ADN monocatenario (ssDNA) y Exo7/T-seq.
Nuestros resultados revelaron múltiples proteínas que interactúan con TRIP13 y que podrían ayudar a explicar su papel en la meiosis. En concreto, demostramos que TRIP13 regula la localización de HSPA2 durante la profase meiótica, lo cual es necesario para completar la sinapsis de los cromosomas homólogos. Además, TRIP13 influye en la localización durante la profase de los cofactores de la recombinasa RAD51, SFR1 y BOD1L, proporcionando una explicación mecanicista de los defectos de carga de RAD51 observados en los espermatocitos con déficit de TRIP13. En particular, revelamos un fenotipo de hiperresección del ssDNA en ausencia de TRIP13, lo que sugiere un nuevo papel para TRIP13 en el control de la resección durante la meiosis. Los resultados de ChIP-seq de TRIP13, los perfiles de distribución de RPA a lo largo de los extremos reseccionados y las medidas de la longitud de la resección en los mutantes Trip13-/- respaldan esta idea.
Finalmente, investigamos la relevancia funcional de la actividad ATPasa de TRIP13. Sorprendentemente, la actividad ATPasa era prescindible para la carga de RPA y RAD51 en las DSBs durante la meiosis, lo cual sugiere un posible papel de andamiaje de la proteína más allá de su función canónica. Utilizando un modelo condicional de ratón Trip13 ATPase-dead, detectamos que la función ATPasa de TRIP13 está implicada en la maduración de los entrecruzamientos, probablemente a través de la regulación de otros elementos del complejo sinaptonémico, como puede ser HORMAD1.Meiosis is a biological process that enables the reshuffling of the genetic material to transmit it to the offspring. It is strictly controlled by several processes to ensure proper chromosomal segregation into gametes in order to preserve genomic stability. During meiotic recombination, hundreds of programmed DNA double-strand breaks (DSBs) are introduced, making meiosis an ideal model for studying homologous recombination. The AAA+ ATPase TRIP13 has been previously implicated in several cellular processes, including DNA damage repair, spindle assembly checkpoint regulation, meiotic silencing of unsynapsed chromatin, and meiotic chromosomal axis organisation. However, it is still unknown how TRIP13 regulates meiotic recombination.
In this context, this thesis aims to: (i) study some proteins from the TRIP13 interactome that may explain TRIP13 meiotic functions; (ii) analyse how TRIP13 is involved in the DSB repair during meiotic prophase; and (iii) analyse how the TRIP13 ATPase function is involved in gametogenesis, synapsis and recombination. To address this, we analysed proteins that co-immunoprecipitated with TRIP13 from mouse testis to uncover novel TRIP13 interactors. Additionally, we employed traditional cytological and histological techniques, as well as novel high-resolution methods, to study chromatin, including ChIP-seq, single-stranded DNA (ssDNA) sequencing, and Exo7/T-seq.
Our results revealed multiple TRIP13-interacting proteins that could help explain its role in meiosis. In particular, we show that TRIP13 regulates HSPA2 localisation during meiotic prophase, which is necessary to complete homologous chromosome synapsis. In addition, TRIP13 influences the RAD51 recombinase cofactors SFR1 and BOD1L localisation during prophase, providing a mechanistic insight into RAD51 loading defects observed in TRIP13-deficient spermatocytes. Notably, we revealed a hyper-resection phenotype of the ssDNA ends in the absence of TRIP13, suggesting a novel role for TRIP13 in resection control during meiosis. Results from TRIP13 ChIP-seq, RPA distribution profiles along the resected ends and resection length measurements in Trip13-/- mutants support this idea.
Finally, we investigated the functional relevance of TRIP13's ATPase activity. Surprisingly, ATPase activity was dispensable for RPA and RAD51 loading into the DSBs during meiosis, suggesting a possible scaffolding role of the protein beyond its canonical function. Using a conditional Trip13 ATPase-dead mouse model, we found that the TRIP13 ATPase function is involved in crossover maturation, most likely through the regulation of other synaptonemal complex elements such as HORMAD1.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Biologia Cel·lula
Dissecting the role of BR receptor BRL3-mediated ROS signaling for plant adaptation to abiotic stress
No full textAquesta tesi doctoral presenta nous descobriments sobre la interacció entre les vies de senyalització de les brasinoesteroides (BRs) i les espècies reactives d’oxigen (ROS) a Arabidopsis thaliana, així com una perspectiva evolutiva sobre la família de factors de transcripció WOX en la regulació de la dinàmica del meristema a la briòfita Marchantia polymorpha.
Les BRs són hormones esteroides vegetals que controlen el creixement i desenvolupament general de la planta, i tenen un paper clau en l’adaptació als entorns canviants. Les BRs són percebudes per la família de receptors tipus BRI1, essent BRI1 el més caracteritzat. Hi ha dos homòlegs, BRL1 i BRL3, que també poden reconèixer la brassinolida (BL) i iniciar la senyalització mediada per BR. Ambdós s’expressen al nínxol de cèl·lules mare i al sistema vascular. En particular, BRL3 s’ha relacionat estretament amb les respostes a estrès abiòtic com la termomorfogènesi, l’estrès osmòtic i la sequera.
Mitjançant anàlisis proteòmiques i transcriptòmiques, aquest treball revela un nou paper de BRL3 en la senyalització de ROS. En concret, s’identifica l’homòleg D de l’oxidasa de l’esclat respiratori (RBOHD), una de les principals enzimes productores de ROS a l’apoplast, com a part del complex de BRL3. Aquesta interacció apunta a una connexió directa entre les vies de BR i ROS a nivell del receptor. Amb un enfocament interdisciplinari que combina genètica, biologia molecular, bioquímica, tècniques d’imatge i fisiologia, demostrem que les vies de senyalització de BR i ROS actuen de manera sinèrgica per afavorir el desenvolupament vegetal i l’adaptació a l’estrès.
Aquesta tesi explora específicament com BRL3 regula RBOHD tant a nivell transcripcional com posttraduccional. Les anàlisis bioquímiques mostren una interacció constitutiva entre BRL3 i RBOHD, essencial per a la producció de ROS induïda per BR a l’arrel d’Arabidopsis. A més, les dades obtingudes a nivell cel·lular i fisiològic indiquen que la proteïna RBOHD juga un paper clau en l’estabilitat dels receptors BRI1 i BRL3, afectant així el desenvolupament de la planta i les respostes a l’estrès abiòtic. Els nostres resultats donen suport a un model en què BRI1 regula el creixement general de la planta, mentre que BRL3 governa les respostes a l’estrès, amb la producció de ROS mediada per RBOHD com a component essencial en ambdós complexos de senyalització.
Paral·lelament, mitjançant un enfocament de biologia evolutiva del desenvolupament, hem descobert la funció conservada del membre homòleg WOX, MpWOX, a Marchantia polymorpha, en el context del control de la dinàmica del meristema. MpWOX mostra una expressió enriquida a la zona que envolta l’entaulament apical del tàl·lus, concretament a la regió ventral. Amb l’ajuda d’eines d’imatge i anàlisis bioinformàtiques, s’ha estudiat en detall el paper d’aquest factor de transcripció en la zona de divisió activa del meristema, destacant la seva rellevància en la seva regulació.
En conjunt, aquesta tesi doctoral aporta una millor comprensió de com components específics asseguren el desenvolupament vegetal i l’adaptació a l’entorn. En particular, s’afegeix una nova capa de coneixement sobre la senyalització mediada pel receptor esteroide BRL3 en cèl·lules específiques, descrivint la seva interacció i mecanisme amb RBOHD. Un altre avenç clau ha estat aprofundir en els mecanismes evolutius que regulen els meristemes vegetals, estructures essencials per mantenir la integritat de l’organisme. Aquest treball ofereix noves perspectives i obre múltiples línies de recerca per entendre com components localitzats amb precisió poden activar cascades de senyalització que regulen el desenvolupament global de les plantes.Esta tesis doctoral presenta nuevos hallazgos sobre la interacción entre las rutas de señalización de las brasinoesteroides (BRs) y las especies reactivas de oxígeno (ROS) en Arabidopsis thaliana, así como una perspectiva evolutiva sobre la familia de factores de transcripción WOX en la regulación de la dinámica del meristemo en la briófita Marchantia polymorpha.
Las BRs son hormonas esteroides vegetales que controlan el crecimiento y desarrollo general de la planta, desempeñando un papel clave en la adaptación a entornos cambiantes. Las BRs son percibidas por la familia de receptores similares a BRI1, siendo BRI1 el más ampliamente caracterizado. Existen dos homólogos, BRL1 y BRL3, que también son capaces de reconocer la Brassinólida (BL) e iniciar la señalización mediada por BR. Ambos se expresan en la región del nicho de células madre y en el sistema vascular. En particular, BRL3 ha sido estrechamente vinculado con respuestas a estreses abióticos como la termomorfogénesis, el estrés osmótico y la sequía.
Mediante análisis proteómicos y transcriptómicos, este trabajo revela un nuevo papel para BRL3 en la señalización de ROS. Se identifica al Homólogo D de la Oxidasa del Estallido Respiratorio (RBOHD), una de las principales enzimas productoras de ROS en el apoplasto, como parte del complejo de BRL3. Esta interacción apunta a una conexión directa entre las vías de señalización de BR y ROS a nivel del receptor. Utilizando un enfoque interdisciplinar que combina genética, biología molecular, bioquímica, imagen y fisiología, demostramos que las rutas de BR y ROS actúan de forma sinérgica para apoyar el desarrollo vegetal y la adaptación al estrés.
Esta tesis profundiza específicamente en cómo BRL3 regula a RBOHD tanto a nivel transcripcional como postraduccional. Los análisis bioquímicos revelan una interacción constitutiva entre BRL3 y RBOHD, esencial para la producción de ROS inducida por BR en la raíz de Arabidopsis. Además, los estudios celulares y fisiológicos indican que la proteína RBOHD juega un papel crucial en la estabilidad de los receptores BRI1 y BRL3, lo que repercute en el desarrollo de la planta y en las respuestas al estrés abiótico. Nuestros resultados apoyan un modelo en el que BRI1 regula el crecimiento general de la planta, mientras que BRL3 modula la respuesta al estrés, siendo la producción de ROS mediada por RBOHD un componente esencial en ambos complejos de señalización.
Paralelamente, mediante un enfoque de biología evolutiva del desarrollo, se ha descubierto la función conservada del miembro homólogo WOX, MpWOX, en Marchantia polymorpha, en el contexto del control de la dinámica del meristemo. MpWOX muestra una expresión enriquecida en la zona que rodea la muesca apical del talo, específicamente en la región ventral. Mediante herramientas de imagen y análisis bioinformático, se ha analizado en detalle el papel de este factor de transcripción en la zona de división activa del meristemo, lo que sugiere su relevancia en la dinámica meristemática.
En conjunto, esta tesis doctoral esclarece cómo componentes específicos aseguran el desarrollo vegetal y la adaptación al entorno. En particular, se añade una nueva capa de conocimiento sobre la señalización mediada por el receptor esteroideo BRL3 en células específicas, describiendo su interacción y mecanismo con RBOHD. Otro aporte clave ha sido profundizar en los mecanismos evolutivos que regulan los meristemos vegetales, estructuras esenciales para mantener la integridad del organismo. Este trabajo ofrece nuevas perspectivas y abre múltiples líneas de investigación para comprender cómo componentes localizados de forma precisa pueden activar cascadas de señalización que rigen el desarrollo global de las plantas.The present PhD thesis dissertation reports new insights for the Brassinosteroids (BRs), and Reactive Oxygen Species (ROS) signaling crosstalk to ensure the plant adaptation to stress in Arabidopsis thaliana and an evolutionary perspective for WOX family of transcription factors in regulating the meristem of the bryophyte Marchantia polymorpha.
Steroid plant hormones, called BRs, control overall growth and development, showing a key role in adaptation to the changing environments. BRs are perceived by Brassinosteroid Insensitive 1 (BRI1)-like family, in which BRI1 is the most characterized receptor. There are two BRI1-like homologues, BRL1 and BRL3, known to be able to recognize Brassinolide (BL) and trigger the BR-mediated cascade; both expressed in the stem cell niche and vasculature. BRL3 mediated signaling has been strongly related to abiotic stress responses, such as thermomorphogenesis, osmotic and drought stress. Our proteomic and transcriptomic analyses reveal a role for BRL3 in ROS signaling, finding Respiratory Oxidase Homologue D (RBOHD), the most studied protein producing ROS in the apoplast, in the BRL3 complex. This interaction points to a direct relation between BR and ROS signaling pathways, focusing specifically on the receptor level. Here, with the use of interdisciplinary methodologies, such as genetics, molecular biology, biochemistry, imaging and physiology, we have uncovered how BR and ROS signaling pathways combine in a synergistic manner to ensure plant development and adaptation. In particular, the work collected in this thesis deciphers the regulation behind the BR and ROS signaling pathways, by specifically studying how the BR receptor BRL3 regulates RBOHD in a transcriptional and posttranslational manner. Moreover, biochemical analyses have revealed the mechanism behind BRL3-RBOHD complex, indicating a constitutive interaction, and is crucial role in BR-mediated ROS in the Arabidopsis root. Additionally, cell biology and physiological approaches suggest the pivotal role of RBOHD protein in the BRI1 and BRL3 receptors stability and, as consequence, mediated traits in plant development and abiotic stress responses. Our results support the model of BRI1 governing the overall plant growth, whereas BRL3 governs stress response, and the requirement of RBOHD-mediated ROS in both complexes to ensure the signal transduction.
On the other hand, through an evolutionary developmental approach, we have uncovered the conservative function of WOX homologue member, MpWOX, in Marchantia polymorpha in the context of controlling the meristem dynamics. MpWOX showed an enriched expression in the area surrounding the apical notch in the thallus, specifically in the ventral zone. Moreover, taking advantage of imaging and bioinformatic tools, the role of this transcription factor in the actively dividing area of the meristem was analyzed in detail, suggesting its relevance in the meristem dynamics.
Overall, the present PhD thesis elucidates how specific components ensure the plant development and adaptation. Specifically, we have added a new layer in the cell-specific steroid receptor BRL3 mediated signaling, by describing its interaction and mechanism with RBOHD. Another key contribution of this thesis has been to delve into the evolutionary mechanisms governing plant meristems, which are crucial for maintaining the integrity of the organism. This
work provides novel insights and opens multiple lines of research to uncover how precisely localized components can trigger signaling cascades that govern overall plant development.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Genètic
Towards a safe and efficient OpenMP
No full text(English) The growing complexity of contemporary multi-core and heterogeneous architectures necessitates parallel programming models capable of efficiently leveraging the available computational resources while ensuring performance, safety and programmability. OpenMP has emerged as the de facto standard for shared-memory parallel programming, offering a straightforward and adaptable approach to task-based execution. Nevertheless, despite its widespread adoption, OpenMP lacks support for key aspects such as memory locality in task scheduling on standard (non-NUMA) architectures and adaptability to runtime conditions in the scope of high-performance computing and fault tolerance for real-time systems, leading to suboptimal performance across various applications.
As a consequence, this thesis presents a set of techniques aimed at addressing these limitations. The first contribution is an affinity-aware scheduling technique designed to improve data locality and cache utilization, thereby minimizing memory access overhead. The second contribution introduces a dynamic variant selection mechanism that adapts function execution to runtime conditions, enhancing adaptability and performance portability. The third contribution proposes a task replication mechanism to enhance fault tolerance, promoting system reliability in safety-critical applications. Lastly, we integrate OpenMP into a model-driven engineering framework to enable the automated generation of parallel code for cyber-physical systems, bridging the gap between high-performance and embedded systems.
Through these advancements, this research elevates the OpenMP programming model by improving performance, safety, and programmability, making it more suitable for both high-performance computing and critical real-time embedded systems domains.(Català) La creixent complexitat de les arquitectures contemporànies multinúcli i heterogènies exigeix models de programació paral·lela capaços d’aprofitar eficientment els recursos computacionals disponibles, garantint alhora el rendiment, la seguretat i la programabilitat. OpenMP s’ha consolidat com l’estàndard de facto per a la programació paral·lela amb memòria compartida, oferint un enfocament senzill i adaptable per a l’execució basada en tasques. No obstant això, malgrat la seva àmplia adopció, OpenMP no dona suport a aspectes clau com la localitat de memòria en la planificació de tasques en arquitectures estàndard (no-NUMA) ni l’adaptabilitat a condicions d’execució en l’àmbit de la computació d’alt rendiment i la tolerància a errors en sistemes en temps real, cosa que comporta un rendiment subòptim en diverses aplicacions.
Com a resposta, aquesta tesi presenta un conjunt de tècniques orientades a abordar aquestes limitacions. La primera contribució és una tècnica de planificació conscient de l’afinitat, dissenyada per millorar la localitat de dades i l’ús de la memòria cau, minimitzant així la sobrecàrrega en l’accés a la memòria. La segona contribució introdueix un mecanisme de selecció dinàmica de variants que adapta l’execució de funcions a les condicions en temps d’execució, millorant l’adaptabilitat i la portabilitat del rendiment. La tercera contribució proposa un mecanisme de replicació de tasques per millorar la tolerància a errors, afavorint la fiabilitat del sistema en aplicacions crítiques per a la seguretat. Finalment, s’integra OpenMP en un entorn d’enginyeria dirigida per models per permetre la generació automatitzada de codi paral·lel en sistemes ciberfísics, escurçant la distància entre els sistemes d’alt rendiment i els sistemes empotrats.
Amb aquests avenços, aquesta recerca eleva el model de programació OpenMP mitjançant la millora del rendiment, la seguretat i la programabilitat, fent-lo més adequat tant per a la computació d’alt rendiment com per als sistemes empotrats crítics en temps real.(Español) La creciente complejidad de las arquitecturas contemporáneas multinúcleo y heterogéneas exige modelos de programación paralela capaces de aprovechar eficientemente los recursos computacionales disponibles, garantizando al mismo tiempo el rendimiento, la seguridad y la programabilidad. OpenMP se ha consolidado como el estándar de facto para la programación paralela en memoria compartida, ofreciendo un enfoque sencillo y adaptable para la ejecución basada en tareas. No obstante, a pesar de su amplia adopción, OpenMP carece de soporte para aspectos clave como la localidad de memoria en la planificación de tareas sobre arquitecturas estándar (no-NUMA) y la adaptabilidad a condiciones de ejecución en el ámbito de la computación de alto rendimiento y la tolerancia a fallos en sistemas en tiempo real, lo que conlleva un rendimiento subóptimo en diversas aplicaciones.
Como consecuencia, esta tesis presenta un conjunto de técnicas orientadas a abordar estas limitaciones. La primera contribución es una técnica de planificación consciente de la afinidad, diseñada para mejorar la localidad de los datos y el aprovechamiento de la caché, minimizando así la sobrecarga en el acceso a memoria. La segunda contribución introduce un mecanismo de selección dinámica de variantes que adapta la ejecución de funciones a las condiciones en tiempo de ejecución, mejorando la adaptabilidad y la portabilidad del rendimiento. La tercera contribución propone un mecanismo de replicación de tareas para mejorar la tolerancia a fallos, promoviendo la fiabilidad del sistema en aplicaciones críticas para la seguridad. Por último, se integra OpenMP en un marco de ingeniería dirigida por modelos para permitir la generación automatizada de código paralelo en sistemas ciberfísicos, cerrando la brecha entre los sistemas de alto rendimiento y los sistemas embebidos.
A través de estos avances, esta investigación eleva el modelo de programación OpenMP al mejorar el rendimiento, la seguridad y la programabilidad, haciéndolo más adecuado tanto para la computación de alto rendimiento como para los sistemas embebidos críticos en tiempo real.DOCTORAT EN ARQUITECTURA DE COMPUTADORS (Pla 2012
Nanoparticle modeling in industrial settings
No full textTesi amb menció de Doctorat Internacional(English) Nanoparticles (NPs) are incidentally generated in the industry by multiple material transformation processes, especially by highly energetic activities. This type of aerosol, due to its small size, poses a significant threat to human health. This circumstance is particularly relevant for workers in industrial settings due to the elevated concentrations present in these spaces. Therefore, prediction, estimation, and control of environmental NPs have become issues of growing concern. However, NP concentration simulation and emission estimation for industrial indoor air quality applications still present problems derived from uncertainty quantification, the effect of unmodeled activities functioning as disturbances for the system, and computationally efficient simulations that can be used in industrial management and optimization algorithms.
This PhD thesis addresses these issues through five main objectives: (I) to evaluate and optimize size ranges in sectional models; (II) to simulate industrial concentration through stochastic modeling; (III) to design a method to quantify industrial incidental NP emission rates; (IV) to deploy deterministic concentration simulations in multidomain problems to enable easy-to-use risk management application for non-expert users; (V) to propose a framework to coordinate indoor air quality and industrial management for energy optimization of mechanical ventilation systems.
For this purpose, the research is structured in four parts. First, size-resolved data processing was conducted through a k-means clustering algorithm applied to combustion NPs from a laboratory experiment. This analysis showed a modal cluster containing more than 80% of particle number concentrations in three different experiments, pointing towards effective deployment of total concentration models for NP simulation and indicating a potential accuracy of these models above the instruments’ tolerance.
Consequently, total particle number concentration reduced-order models were evaluated through stochastic and derived deterministic approaches in different industrial scenarios with pulsing and continuous activities. The stochastic method allowed the parameterization, calibration, and validation of model parameters, which enabled their translation into deterministic models, showing Pearson correlation coefficients above 0.9 and average accuracy above 80% for different simulated points, respectively.
Then, based on the validated stochastic method, a systematic approach for industrial emission rate determination was designed and applied based on the literature to 7 datasets involving a total of 16 concentration time series in four scenarios, testing 79 models for high-velocity oxy-fuel spraying, atmospheric plasma spraying, and ceramic tile firing. This method was applied first for confined NP sources, and then to non-confined activities, showing estimations consistent with previous studies and between datasets, requiring major efforts and complexity for non-confined sources’ application, with a slight decrease in correlation from 0.9 to 0.8 for some of the simulated points. Additionally, this research emphasized the significance of emission and mechanical transport processes, while deposition and aggregation were found non-statistically significant in the monitored scenarios.
Finally, a new framework using artificial intelligence algorithms and multidomain simulations was conceptualized to improve building energy management in industrial production contexts using reduced-order models. Their application was exemplified and evaluated in thermal spraying case studies, showing flexibility to adapt to multiple scenarios considering photovoltaic energy self-consumption, energy flexibility, and cost minimization.(Català) Les nanopartícules (NPs) es generen de manera incidental a la indústria a través de múltiples processos de transformació de materials, especialment en activitats altament energètiques. Aquest tipus d'aerosol, per les seues xicotetes dimensions, representa una amenaça significativa per a la salut humana, especialment per als treballadors exposats a elevades concentracions en entorns industrials. Per això, la preocupació per la predicció, estimació i control de les NPs ambientals ha augmentat en els últims anys. No obstant això, la simulació de concentracions de NPs i l'estimació d'emissions en aplicacions de qualitat d'aire interior continuen presentant problemes com la quantificació de la incertesa, l'efecte d'activitats no modelades que actuen com a pertorbacions i la necessitat de simulacions computacionalment eficients per a gestió i optimització industrials.
Aquesta tesi doctoral aborda aquests problemes a través de cinc objectius principals: (I) avaluar i optimitzar els intervals de grandària de partícula en models seccionals; (II) simular concentracions industrials mitjançant modelització estocàstica; (III) dissenyar un mètode per a quantificar els factors d'emissió industrial de NPs incidentals; (IV) incorporar simulacions deterministes de concentracions en problemes multidomini per a facilitar la gestió del risc a usuaris no experts; (V) proposar un marc teòric per a gestionar de manera coordinada la qualitat de l'aire interior i la planificació de la producció industrial per a l'optimització energètica dels sistemes de ventilació mecànica.
Amb aquest propòsit, la investigació es divideix en quatre parts. Primer, es va processar dades de concentració per grandària amb un algoritme de clustering k-means aplicat a NPs de combustió en experiments de laboratori. Els resultats van mostrar que el clúster modal contenia més del 80% de la concentració de partícules en tres experiments diferents, suggerint una precisió de models de concentració total superior a la tolerància dels instruments.
Com a conseqüència, es van avaluar models d'ordre reduït de concentració total amb tècniques estocàstiques i deterministes en escenaris industrials amb activitats polsants i contínues. El mètode estocàstic va permetre parametritzar, calibrar i validar el model, possibilitant la seua traducció a models deterministes amb coeficients de correlació de Pearson superiors a 0.9 i precisió mitjana superior al 80%.
Posteriorment, basant-se en la modelització estocàstica validada, es va dissenyar un mètode sistemàtic per determinar factors d'emissió industrial a partir de models físics a la bibliografia. Aquest mètode es va aplicar a 7 conjunts de dades amb un total de 16 sèries temporals en quatre escenaris diferents, analitzant 79 models per a dos processos de projecció tèrmica i un de cocció de rajoles ceràmiques. Les estimacions van ser consistents amb estudis previs i entre sèries de dades, encara que per a fonts no confinades es va observar una lleugera disminució de la correlació del 0.9 al 0.8 en alguns punts. A més, aquesta investigació va destacar la importància dels processos d’emissió i transport mecànic, mentre que la deposició i l’agregació no van resultar estadísticament significatives en els escenaris monitoritzats.
Finalment, es va conceptualitzar un nou marc basat en algoritmes d'intel·ligència artificial i simulacions multidomini per millorar la gestió energètica d'edificis en contextos de producció industrial mitjançant models d'ordre reduït. La seua aplicació es va exemplificar i avaluar en casos pràctics de projecció tèrmica, demostrant flexibilitat per adaptar-se a múltiples escenaris considerant l'autoconsum d'energia fotovoltaica, la flexibilitat energètica i la minimització de costos. Els resultats obtinguts subratllen el potencial d’eines computacionals avançades per gestionar riscos i optimitzar recursos en entorns industrials, proporcionant eines pràctiques i adaptables per a l’aplicació real.(Español) Las nanopartículas (NPs) se generan de manera incidental en la industria a través de múltiples procesos de transformación de materiales, especialmente en actividades altamente energéticas. Este tipo de aerosol, debido a sus pequeñas dimensiones, representa una amenaza significativa para la salud humana, especialmente para los trabajadores expuestos a concentraciones elevadas en entornos industriales. Por ello, la preocupación por la predicción, estimación y control de las NPs ambientales ha aumentado en los últimos años. Sin embargo, la simulación de concentraciones de NPs y la estimación de emisiones en aplicaciones de calidad del aire interior siguen presentando problemas como la cuantificación de la incertidumbre, el efecto de actividades no modeladas que actúan como perturbaciones y la necesidad de simulaciones computacionalmente eficientes para la gestión y optimización industriales.
Esta tesis doctoral aborda estos problemas a través de cinco objetivos principales: (I) evaluar y optimizar los intervalos de tamaño de partícula en modelos seccionales; (II) simular concentraciones industriales mediante modelización estocástica; (III) diseñar un método para cuantificar los factores de emisión industrial de NPs incidentales; (IV) incorporar simulaciones deterministas de concentraciones en problemas multidominio para facilitar la gestión del riesgo a usuarios no expertos; (V) proponer un marco teórico para gestionar de manera coordinada la calidad del aire interior y la planificación de la producción industrial para optimizar el consumo energético de los sistemas de ventilación mecánica.
Con este propósito, la investigación se divide en cuatro partes. Primero, se procesaron datos de concentración por tamaño con un algoritmo de clustering k-means aplicado a NPs de combustión en pruebas de laboratorio. Los resultados mostraron que el clúster modal contenía más del 80% de la concentración en tres experimentos diferentes, sugiriendo una precisión de los modelos de concentración total superior a la tolerancia de los instrumentos.
Así pues, se evaluaron modelos de orden reducido de concentración total con técnicas estocásticas y deterministas en escenarios industriales con actividades pulsantes y continuas. El método estocástico permitió parametrizar, calibrar y validar el modelo, posibilitando su traducción a modelos deterministas con coeficientes de correlación superiores a 0.9 y una precisión media superior al 80%.
Posteriormente, basándose en la modelización estocástica validada, se diseñó un método sistemático para determinar factores de emisión industrial a partir de modelos físicos de la bibliografía. Este método se aplicó a 7 conjuntos de datos con un total de 16 series temporales en cuatro escenarios diferentes, analizando 79 modelos para dos procesos de proyección térmica y uno de cocción de baldosas cerámicas. Las estimaciones fueron consistentes con estudios previos y entre series de datos, aunque para fuentes no confinadas se observó una disminución de la correlación del 0.9 al 0.8 en algunos puntos. Esta investigación destacó la importancia de los procesos de emisión y transporte, mientras que la deposición y la agregación no resultaron estadísticamente significativas en los escenarios monitorizados.
Finalmente, se conceptualizó un nuevo marco basado en algoritmos de inteligencia artificial y simulaciones multidominio para mejorar la gestión energética de edificios en contextos de producción industrial mediante modelos de orden reducido. Su aplicación se ejemplificó y evaluó en casos prácticos de proyección térmica, demostrando flexibilidad para adaptarse a múltiples escenarios considerando el autoconsumo de energía fotovoltaica, la flexibilidad energética y la minimización de costes. Los resultados obtenidos subrayan el potencial de herramientas computacionales avanzadas para gestionar riesgos y optimizar recursos en entornos industriales, proporcionando herramientas flexibles para su aplicación real.DOCTORAT EN ENGINYERIA AMBIENTAL (Pla 2012
Investigating the remodeling of chromatin structure at early stages of mouse embryo development
No full textLos embriones de mamíferos experimentan una serie de transiciones complejas durante su desarrollo temprano, en particular, una drástica reorganización de la estructura de la cromatina. La remodelación adecuada de la cromatina es crítica para el desarrollo normal de los embriones de mamíferos, e implica la metilación del DNA, las modificaciones de las histonas y la maduración de la organización de los dominios de asociación topológica (TAD).
En esta tesis, utilizamos los métodos más avanzados de obtención de imágenes de superresolución para investigar el proceso de remodelación de la cromatina a múltiples niveles. En concreto, hemos obtenido imágenes del núcleo de la proteína histona H3, del cromosoma 6 y de TAD específicos. Descubrimos que la histona H3 se organiza para formar grupos de nucleosomas espacialmente separados y discretos que se compactan cada vez más durante la embriogénesis temprana, y que la replicación del DNA es esencial para este proceso de remodelación. Descubrimos que el cromosoma 6 aparece en un estado suelto en el estadio de 2 células, y experimenta una compactación dramática en el estadio de 4 células embrionarias. También identificamos un patrón de remodelación compactación-descondensación durante el proceso de establecimiento de los TAD.
Con este trabajo se ha conseguido, por primera vez hasta donde sabemos, obtener imágenes de súper resolución de la arquitectura de la cromatina en embriones tempranos de ratón, y se han aportado nuevos conocimientos sobre la remodelación de la cromatina durante la embriogénesis temprana.Mammalian embryos undergo a series of complex transitions during their early development and, in particular, a dramatic reorganization of the chromatin structure. Proper chromatin remodeling is critical for normal development of mammalian embryos, involving DNA methylation, histone modifications, and the maturation of topologically associating domain (TAD) organization.
In this thesis, we used state of the art super-resolution imaging approaches to investigate the chromatin remodeling process at multiple levels. Specifically, we imaged the core histone protein H3, chromosome 6 and specific TADs. We found that histone H3 arranges to form spatially separated and discrete nucleosome clusters which become increasingly compacted during early embryogenesis, and that DNA replication is essential for this remodeling process. We also found that chromosome 6 appears in a loose state at the 2-cell stage and then undergoes a dramatic compaction in the 4-cell stage embryo. We also identified a compaction-decondensation remodeling pattern during the process of TAD establishment.
This work succeded to obtain super-resolution images of chromatin architecture in early mouse embryos for the first time, to our knowledge, and in doing so provided novel insights into chromatin remodeling during early embryogenesis.Universidad Pompeu Fabra. Doctorado en Biomedicin
Protección civil del derecho al honor en entornos digitales y deberes de diligencia de las plataformas en línea
No full textLes plataformes en línia ofereixen un espai sense precedents per a l'exercici de la llibertat d'expressió i informació, encara que també faciliten la difusió immediata i potencialment global de tota mena de continguts il·lícits. La IA, per part seva, exerceix un rol dual tant com generadora de riscos per als drets fonamentals, com a eina indispensable per a la detecció i prevenció de continguts il·lícits.
L'objectiu d'aquesta tesi doctoral és analitzar els riscos que comporta per al dret a l'honor l'ús de les plataformes en línia i el seu funcionament cada vegada més dependent de la IA amb la finalitat de determinar quin és l'estàndard de diligència deguda de les plataformes per a evitar incórrer en responsabilitat civil per difamació, quina influència tenen els avanços en matèria de IA en el règim de responsabilitat civil de les plataformes, i de quins remeis disposen els perjudicats enfront de les plataformes en cas d'incompliment dels deures de diligència deguda.Las plataformas en línea ofrecen un espacio sin precedentes para el ejercicio de la libertad de expresión e información, aunque también facilitan la difusión inmediata y potencialmente global de todo tipo de contenidos ilícitos. La IA, por su parte, desempeña un rol dual tanto como generadora de riesgos para los derechos fundamentales, como herramienta indispensable para la detección y prevención de contenidos ilícitos.
El objetivo de esta tesis doctoral es analizar los riesgos que entraña para el derecho al honor el uso de las plataformas en línea y su funcionamiento cada vez más dependiente de la IA con el fin de determinar cuál es el estándar de diligencia debida de las plataformas para evitar incurrir en responsabilidad civil por difamación, qué influencia tienen los avances en materia de IA en el régimen de responsabilidad civil de las plataformas, y de qué remedios disponen los perjudicados frente a las plataformas en caso de incumplimiento de los deberes de diligencia debida.Online platforms provide an unprecedented space for exercising freedom of expression while simultaneously facilitating the immediate and potentially global spread of illegal content. At the same time, AI plays a dual role, as a generator of risks to individuals’ fundamental rights and as an indispensable tool for detecting and preventing illegal content.
This doctoral thesis aims to analyse the risks to the right to honour arising from the use of online platforms and their increasing reliance on AI, with a threefold objective: to establish the standard of care of online platforms in defamation cases, to assess the impact of AI developments on their liability regime, and to identify the remedies available to victims when platforms fail to comply with their due diligence obligations.Universitat Pompeu Fabra. Doctorat en Dre