Tesis Doctorals en Xarxa
Not a member yet
46997 research outputs found
Sort by
Bilingual insights into the initial lexicon: the role of cognates in word acquisition
No full textBilingual infants acquire words at a similar rate as monolingual ones, despite navigating a more
intricate linguistic environment. The mechanisms behind this phenomenon remain elusive. Our
project addressed the potential facilitation role of cognateness—phonological similarity across
translation equivalents (TEs)—in bilingual lexical development. The acquisition trajectories of a
large sample of Catalan and Spanish words revealed such cognateness facilitation effect,
particularly in the language of lower exposure. We presented a theoretical account of this effect,
based on the language non-selective hypothesis of lexical access: the Accumulator Model of
Bilingual Lexical Acquisition (AMBLA). We tested the plausibility of this model by using an
experimental paradigm of word recognition. Overall, our study sheds light on the impact of
language non-selectivity on the initial bilingual lexicon.Los infantes bilingües adquieren palabras a un ritmo similar al de los monolingües, a pesar de
enfrentarse a un entorno lingüístico más complejo. Se desconocen los mecanismos detrás de este
fenómeno. Este proyecto abordó el posible papel facilitador de la similitud fonológica entre
traducciones equivalentes (TEs), o cognasticidad, en el desarrollo léxico bilingüe. Las trayectorias
de adquisición de una amplia muestra de palabras en catalán y español revelaron dicho efecto de
facilitación de la cognasticidad, especialmente en el idioma de menor exposición. Presentamos una
explicación teórica de este efecto, basada en la hipótesis del acceso léxico no selectivo: el
Accumulator Model of Bilingual Lexical Acquisition (AMBLA). Probamos la plausibilidad de este
modelo mediante un paradigma experimental de reconocimiento de palabras. Los resultados de este
proyecto aportan conocimiento relevante sobre el impacto de la no selectividad del acceso léxico en
el léxico bilingüe inicial.Programa de Doctorat en Biomedicin
Multisectoral models for water management under droughts and climate change
No full textThe escalating conflicts and competition for freshwater resources are widely acknowledged. The demand for water is on the rise due to rapid population growth and socioeconomic development, while climate change is disrupting the water cycle by changing precipitation patterns, leading to alterations and increasing uncertainty in the availability, quality and distribution of water resources. This is compounded by extreme weather events, especially droughts, which further aggravate both the supply and reliability of water resources. Water scarcity poses a major threat to human health, ecosystems sustainability and economic development, challenging both global food security and economic stability. The complex interplay between water resources and economic systems requires models that encompass the interconnectedness among all economic activities, to properly understand the economy- and region-wide effects of local scarcity and to guide the design of both demand and supply instruments to cope with water stress. By using environmentally-extended multi-sectoral models, this thesis aims to address the impacts of water-induced supply side disruptions in the economy under climate change, proposing methods and policies to mitigate and adapt to changes in water resources availability. It assesses the macroeconomic impacts of localized droughts on different world regions by evaluating two different allocation regimes adopted to deal with the water shortage (namely, water restrictions borne solely by agricultural sectors vs. uniform reduction of water allotments). The results show that the policy-regime chosen, together with the role of the region in global supply chains, greatly determine the extent of the economic impacts, both in the directly affected region and in third countries. When the drought affects only agriculture, the negative economic impacts can be mitigated by adjusting production and trade. In contrast, when water availability is reduced uniformly across all economic sectors in the drought-stricken region, economic losses spread across the globe. This thesis goes further in the analysis of water allocation policies by developing a model capable of finding the optimal allocation to minimize the overall economic disruption during a droughtEls creixents conflictes i la competència pels recursos hídrics estan àmpliament reconeguts. La demanda d'aigua està en augment a causa del ràpid creixement poblacional i del desenvolupament socioeconòmic, mentre que el canvi climàtic està canviant el cicle hidrològic i els patrons de precipitació, la qual cosa condueix a alteracions i un increment de la incertesa en la disponibilitat, qualitat i distribució dels recursos hídrics. Aquesta situació s’agreuja amb l'increment dels fenòmens climàtics extrems, especialment les sequeres, afectant encara més tant el subministrament com la qualitat dels recursos hídrics. L'escassetat d'aigua representa una gran amenaça per a la salut humana, la sostenibilitat dels ecosistemes i el desenvolupament econòmic, posant en risc tant la seguretat alimentària global com l’estabilitat econòmica. La complexa interacció entre els recursos hídrics i els sistemes econòmics requereix de models que tinguin en compte la interconnexió entre totes les activitats econòmiques, per tal de poder comprendre adequadament els efectes a econòmics i regionals de l'escassetat a nivell local i poder guiar en el disseny d'instruments tant de demanda com d'oferta per fer front a l'estrès hídric. A través de models multisectorials estesos a l'ús de recursos hídrics, aquesta tesi té com a objectiu analitzar els impactes econòmics causats per l'escassetat d'aigua degut al canvi climàtic, proposant mètodes i polítiques per mitigar i adaptar-se als canvis en la disponibilitat dels recursos hídrics. Aquesta tesi avalua els impactes macroeconòmics de sequeres en diferents regions globals a través de dues polítiques d'assignació d'aigua diferents adoptades per fer front a l'escassetat temporal d'aigua (és a dir, restriccions d'aigua implementades només als sectors agrícoles vs. una reducció uniforme en les assignacions d'aigua). Els resultats mostren que la política específica d'assignació, juntament amb la importància del país o regió en les cadenes de subministrament globals, determinen en gran mesura la magnitud dels impactes econòmics, tant a la regió directament afectada com als països no afectats. Aquesta tesi aprofundeix en l'anàlisi de les polítiques d'assignació d'aigua desenvolupant un model capaç de trobar l'assignació òptima que minimitza l'impacte econòmic agregat durant una sequeraPrograma de Doctorat Interuniversitari en Dret, Economia i Empres
La Necropoli fenicia di Khaldé (Beirut, Libano): analisi della documentazione inedita degli scavi di Roger Saidah, campagne del 1961 e 1962
No full textThis thesis is focused on the the recovery of the materials and of the documentation from Roger
Saidah’s excavations in the Phoenician necropolis of Khaldé (Beirut, Lebanon). The necropolis was
extensively excavated during the 1960s. More than 400 tombs were uncovered. Due to the untimely
death of Saidah and to the loss of a large part of the documentation during the Lebanese civil war, the
final report of the excavation was never published. The study of the materials stored in the National
Museum of Beirut and the recovery and cross comparison of all the data which survived the war, provide
valuable information about the material culture, the funerary practices, the spatial organization of the
cemetery and its evolution from the Early to the Late Iron Age.L’obbiettivo di questa tesi è lo studio dei materiali e della documentazione provenienti dalle
prime due campagne di scavo condotte da Roger Saidah nella necropoli fenicia di Khaldé
(Beirut, Libano). La necropoli fu scavata sistematicamente durante gli anni Sessanta e
furono individuate più di 400 sepolture, ma, a causa dell’esplosione della guerra civile in
Libano e della morte prematura di Saidah, i risultati finali dello scavo non furono mai
pubblicati. Lo studio dei materiali conservati nel Museo Nazionale di Beirut e il recupero di
tutta la documentazione che non andò distrutta durante la guerra permettono adesso di
ricostruire le pratiche funerarie, l’organizzazione spaziale e l’evoluzione dell’area funeraria
fra Ferro Antico e Recente.Programa de doctorat en Històri
Bridging the gap in understanding sick leave duration after workplace injuries
No full textAquesta tesi sintetitza un marc conceptual per explicar la naturalesa multifacètica de la durada de la baixa laboral després d'accidents laborals i les seves principals fonts i conductors. En particular, la tesi aprofundeix en els factors que podrien motivar i facilitar el comportament oportunista dels treballadors lesionats, que podria portar a una extensió injustificada del període d'incapacitat. A més, ofereix un anàlisi empíric exhaustiu basat en una base de dades excepcionalment gran de tots els accidents laborals no mortals que van tenir lloc a Espanya des del 2015 fins al 2021 en diferents contextos i sectors: manufactura, serveis i construcció.
A més, s'apliquen una varietat de metodologies, com ara anàlisi economètrica, anàlisi de frontera estocàstica, anàlisi de supervivència, anàlisi de clústers i altres tècniques, per generar resultats fiables i robustos. L'ús innovador de tècniques d'estimació de frontera estocàstica és notable ja que permeten estimar l'excedent de dies de baixa i els costos associats, així com la propensió al presentisme de certes grups d'empleats.
La principal metodologia emprada en aquesta tesi és l'anàlisi de frontera estocàstica, una eina potent que no només permet la identificació dels determinants que influeixen en el temps estàndard de recuperació després d'un accident laboral, sinó que també ajuda a descobrir factors que poden encoratjar els treballadors lesionats a ampliar el seu període d'incapacitat sense raons de salut vàlides. Aquest enfocament també ens permet calcular taxes de sobre-duració, indicant el percentatge de dies que els empleats allarguen la seva absència a causa de comportaments oportunistes.
Finalment, aquest estudi deriva diverses implicacions gestionals i polítiques. Així, els resultats proporcionen informació valuosa per a legisladors, proveïdors d'assegurances i altres agents involucrats en la gestió d'accidents laborals per desenvolupar estratègies destinades a millorar la gestió dels accidents laborals així com mitigar el comportament oportunista i, per tant, la càrrega econòmica sobre el sistema d'assegurances públiques. En aquest sentit, la investigació sobre aquest tema sembla ser rellevant ja que hi ha una necessitat de polítiques i intervencions basades en evidències al nivell del treballador (formació, informació, equips de protecció personal, etc.), l'empresa (canvis organitzatius, disseny d'eines, sistema de prevenció de riscos, control, etc.) i el govern (regulació, inspecció laboral, drets socials, etc.) que portin a la creació de condicions laborals òptimes i que durin a terme una política de prevenció eficient i efectiva.Esta tesis sintetiza un marco conceptual para explicar la naturaleza multifacética de la duración de la baja laboral después de accidentes laborales y sus principales fuentes y factores impulsores. En particular, la tesis profundiza en los factores que podrían motivar y facilitar el comportamiento oportunista de los trabajadores lesionados, lo que podría llevar a una extensión indebida del período de incapacidad. Además, proporciona un análisis empírico exhaustivo basado en una base de datos inusualmente grande de todos los accidentes laborales no fatales que ocurrieron en España entre 2015 y 2021 en diferentes contextos e industrias: manufactura, servicios y construcción.
Además, se aplican diversas metodologías, como análisis econométrico, análisis de frontera estocástica, análisis de supervivencia, análisis de clúster y otras técnicas, para generar resultados confiables y robustos. El uso innovador de técnicas de estimación de frontera estocástica es destacable, ya que permiten estimar el exceso de días de baja laboral y sus costos asociados, así como la propensión al presentismo de ciertos grupos de empleados.
La metodología principal empleada en esta tesis es el análisis de frontera estocástica, una herramienta poderosa que no solo permite identificar los determinantes que influyen en el tiempo estándar de recuperación después de un accidente laboral, sino que también ayuda a descubrir factores que podrían alentar a los trabajadores lesionados a prolongar su período de incapacidad sin razones de salud válidas. Este enfoque también nos permite calcular tasas de sobre-duración, que indican el porcentaje de días que los empleados prolongan su ausencia debido a comportamientos oportunistas.
Finalmente, este estudio deriva varias implicaciones de gestión y políticas. Por lo tanto, los hallazgos proporcionan información valiosa para los responsables de políticas, proveedores de seguros y otros actores involucrados en la gestión de lesiones laborales para desarrollar estrategias destinadas a mejorar la gestión de los accidentes laborales, así como a mitigar el comportamiento oportunista y, por lo tanto, la carga económica sobre el sistema de seguros públicos. En este sentido, la investigación de este tema parece relevante dado que existe una necesidad de políticas e intervenciones basadas en evidencias a nivel del trabajador (formación, información, equipos de protección personal, etc.), la empresa (cambios organizativos, diseño de herramientas, sistema de prevención de riesgos, control, etc.) y el gobierno (regulación, inspección laboral, derechos sociales, etc.) que conduzcan a la creación de condiciones laborales óptimas y a la implementación de una política de prevención eficaz y efectiva.This thesis synthetizes a conceptual framework to explain the multifaceted nature of the duration of sick leave following work-related accidents and its main sources and drivers. In particular, the thesis delves into the factors that could motivate and facilitate opportunistic behavior by injured workers that may lead to an undue extension of the incapacity period. Moreover, it provides a comprehensive empirical analysis based on an unusually large database of all non-fatal work accidents that occurred in Spain from 2015 to 2021 in different contexts and industries: manufacturing, services, and construction.
Additionally, a variety of methodologies, such as econometric analysis, stochastic frontier analysis, survival analysis, cluster analysis, and other techniques, are applied to generate reliable and robust results. The innovative use of stochastic frontier estimation techniques is noteworthy as they make it possible to estimate the excess number of sick leave days and its associated costs as well as the propensity for presenteeism of certain groups of employees.
The main methodology employed in this thesis is stochastic frontier analysis, a powerful tool that not only enables the identification of determinants influencing the standard recovery time after a workplace injury but also helps uncover factors that may encourage injured workers to extend their incapacity period without valid health reasons. This approach further allows us to compute over-duration rates, indicating the percentage of days employees prolong their absence due to opportunistic behavior.
Finally, this study derives several managerial and policy implications. Thus, the findings provide valuable information for policymakers, insurance providers, and other stakeholders involved in managing occupational injuries to develop strategies aimed at improving the management of work-related accidents as well as mitigating opportunistic behavior and, hence, the economic burden on the public insurance system. In this regard, the investigation of this topic appears to be relevant since there is a need for evidence-based policies and interventions at the level of the worker (training, information, personal protective equipment, etc.), the company (organizational changes, tool design, risk prevention system, control, etc.), and the government (regulation, labor inspection, social rights, etc.) that lead to the creation of optimal working conditions and carry out an efficient and effective prevention policy.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Economia, Organització i Gestió (Business Economics
Novel chronokine-based approaches to tackle multiple pathways in Alzheimer’s disease: secreted Klotho and newly designed chimeric HEBE
No full textLa malaltia d'Alzheimer és la forma més comuna de demència a tot el món. Aquest trastorn neurodegeneratiu es caracteritza per l'acumulació de proteïnes β-amiloide i Tau al cervell, juntament amb vies i processos cel·lulars desregulats. Malgrat les nombroses estratègies terapèutiques proposades, no s'ha aprovat cap tractament definitiu per curar o prevenir l'Alzheimer a causa de la seva naturalesa multifacètica, fent que les estratègies d'una sola diana siguin ineficaces. Per tant, les proteïnes pleiotrópiques com les cronoquines ofereixen una potencial alternativa per a una teràpia efectiva contra l'Alzheimer. Les cronoquines són proteïnes que determinen funcions sistèmiques i processos d'envelliment biològic, i poden emprar-se per desenvolupar una teràpia que combati el deteriorament cognitiu observat en l'Alzheimer.
Klotho és una proteïna pleiotrópica que té un important paper antienvelliment i neuroprotector al cervell. La isoforma secretada (sKL) ha demostrat millorar la cognició i la memòria en ratolins envellits. La disminució en l'expressió de sKL amb l'edat o en la patologia de l'Alzheimer la posiciona com una candidata terapèutica prometedora per a l'Alzheimer.
En la present tesi, es va provar l'administració sistèmica de sKL humà recombinant en un model de ratolí amb Alzheimer. Ratolins APP/Tau de cinc mesos van rebre injeccions intraperitoneals diàries de sKL recombinant durant 6 setmanes. El tractament amb sKL no va afectar el pes ni l'activitat locomotora dels ratolins amb Alzheimer. Malgrat el fenotip relativament lleu d'Alzheimer en els ratolins, especialment entre les femelles, es va observar una modesta millora en la memòria de reconeixement en els ratolins mascles amb Alzheimer després del tractament amb sKL. L'anàlisi transcriptòmic va suggerir que aquesta millora cognitiva podria involucrar una major neurotransmissió de glutamat, tot i que el mecanisme precís continua sent poc clar a causa de la incapacitat de sKL per travessar la barrera hematoencefàlica.
Malgrat les propietats pleiotrópiques de sKL, podria no ser suficient com a tractament independent per a l'Alzheimer. En conseqüència, una combinació de diverses cronoquines podria representar una estratègia terapèutica més potent. En la present tesi es va dissenyar una nova cronoquina quimèrica, HEBE, integrant els efectes neuroprotectors de sKL, les millores en la funció microglial de sTREM2 i la promoció de la diferenciació neuronal i la densitat sinàptica de TIMP2. Les proves in vitro d'HEBE van revelar noves funcions derivades de la combinació de les proteïnes, tot i que la subunitat TIMP2 en HEBE no va poder inhibir les MMPs. Posteriorment, HEBE es va avaluar in vivo mitjançant teràpia gènica utilitzant un vector AAV9P31 en ratolins APP/Tau de 24 setmanes d'edat, i es van dur a terme proves de comportament i cognitives a les 36 setmanes d'edat. Els ratolins amb Alzheimer van mostrar un fenotip marcat, i HEBE va millorar significativament la memòria de reconeixement i l'aprenentatge espacial, sense efectes tòxics. Aquestes millores van coincidir amb una reducció de les acumulacions de pTau a l'hipocamp i modestes millores transcripcionals a l'hipocamp i còrtex entorrinal.
També es va generar una segona versió d'HEBE, anomenada HEBE2, per superar la manca d'inhibició de MMP per part de TIMP2 en HEBE, i per aconseguir una expressió més sostinguda de la proteïna mitjançant la modificació del promotor. Futurs estudis avaluaran l'eficàcia de HEBE2 in vitro i in vivo per determinar el seu potencial per millorar els resultats funcionals en comparació amb HEBE.La enfermedad de Alzheimer (EA) es la forma más común de demencia en todo el mundo. Este trastorno neurodegenerativo se caracteriza por la acumulación de proteínas β-amiloide y Tau en el cerebro, junto con vías y procesos celulares desregulados. A pesar de las numerosas estrategias terapéuticas propuestas, no se ha aprobado ningún tratamiento definitivo para curar o prevenir la EA debido a su naturaleza multifacética, haciendo que las estrategias de una sola diana sean ineficaces. Por lo tanto, las proteínas pleiotrópicas como las cronoquinas ofrecen una potencial alternativa para una terapia efectiva contra la EA. Las cronoquinas son proteínas que determinan funciones sistémicas y procesos de envejecimiento biológico, y pueden emplearse para desarrollar una terapia que combata el deterioro cognitivo observado en la EA.
Klotho es una proteína pleiotrópica que desempeña un importante papel antienvejecimiento y neuroprotector en el cerebro. La isoforma secretada (sKL) ha demostrado mejorar la cognición y la memoria en ratones envejecidos. La disminución en la expresión de sKL con la edad o en la patología de la EA la posiciona como una candidata terapéutica prometedora para la EA.
En la presente tesis, se probó la administración sistémica de sKL humano recombinante en un modelo de ratón de EA. Ratones APP/Tau de cinco meses recibieron inyecciones intraperitoneales diarias de sKL recombinante durante 6 semanas. El tratamiento con sKL no afectó el peso ni la actividad locomotora de los ratones con EA. A pesar del fenotipo relativamente leve de EA en los ratones, especialmente entre las hembras, se observó una modesta mejora en la memoria de reconocimiento en los ratones machos con EA tras el tratamiento con sKL. El análisis transcriptómico sugirió que esta mejora cognitiva podría involucrar una mayor neurotransmisión de glutamato, aunque el mecanismo preciso sigue siendo poco claro debido a la incapacidad de sKL para cruzar la barrera hematoencefálica.
A pesar de las propiedades pleiotrópicas de sKL, podría no ser suficiente como un tratamiento independiente para la EA. En consecuencia, una combinación de varias cronoquinas podría representar una estrategia terapéutica más potente. En la presente tesis se diseñó una nueva cronoquina quimérica, HEBE, integrando los efectos neuroprotectores de sKL, las mejoras en la función microglial de sTREM2 y la promoción de la diferenciación neuronal y la densidad sináptica de TIMP2. Las pruebas in vitro de HEBE revelaron nuevas funciones derivadas de la combinación de las proteínas, aunque la subunidad TIMP2 en HEBE no pudo inhibir las MMPs. Posteriormente, HEBE se evaluó in vivo mediante terapia génica usando un vector AAV9P31 en ratones APP/Tau de 24 semanas de edad, y se realizaron pruebas de comportamiento y cognitivas a las 36 semanas de edad. Los ratones con EA mostraron un fenotipo marcado, y HEBE mejoró significativamente la memoria de reconocimiento y el aprendizaje espacial, sin efectos tóxicos. Estas mejoras coincidieron con una reducción de las acumulaciones de pTau en el hipocampo y modestas mejoras transcripcionales en el hipocampo y la corteza entorrinal.
También se generó una segunda versión de HEBE, llamada HEBE2, para superar la falta de inhibición de MMP por parte de TIMP2 en HEBE, y para lograr una expresión más sostenida de la proteína mediante la modificación del promotor. Futuros estudios evaluarán la eficacia de HEBE2 in vitro e in vivo para determinar su potencial para mejorar los resultados funcionales en comparación con HEBE.Alzheimer's disease (AD) is the most common form of dementia worldwide. This neurodegenerative disorder is characterized by amyloid-β and Tau protein depositions in the brain, alongside dysregulated pathways and cellular processes. Despite numerous proposed therapeutic approaches, no definitive treatment has been approved to cure or prevent AD due to its multifaceted nature, rendering single-target strategies inefficient. Therefore, pleiotropic proteins like chronokines offer a potential alternative for effective AD therapy. Chronokines are proteins that determine systemic functions and biological aging processes, and they can be employed to develop a therapy aiming to combat the cognitive decline observed in AD.
Klotho is a pleiotropic protein that plays an important anti-aging and neuroprotective role in the brain. The secreted isoform (sKL) has demonstrated cognitive enhancement and memory improvement in aged mice. The decline in sKL expression with age or in AD pathology positions it as a promising therapeutic candidate for AD.
In the present thesis, the systemic administration of recombinant human sKL was tested in a mouse model of AD. Five-month-old APP/Tau mice received daily intraperitoneal injections of recombinant sKL over 6 weeks. Notably, sKL treatment did not impact the weight or locomotor activity of AD mice. Despite the relatively mild AD phenotype in the mice, particularly among females, a modest enhancement in recognition memory was observed in male AD mice following sKL treatment. Transcriptomic analysis suggested that this cognitive improvement might involve enhanced glutamate neurotransmission, although the precise mechanism remains unclear due to sKL's inability to cross the blood-brain barrier.
Despite sKL’s pleiotropic properties, it may not be sufficient as a standalone AD treatment. Consequently, a combination of various chronokines could represent a more potent therapeutic strategy. In the present thesis, a novel chimeric chronokine, HEBE, was engineered by integrating sKL's neuroprotective effects, sTREM2's microglial function improvements, and TIMP2's neuronal differentiation and synapse density promotion. In vitro testing of HEBE revealed new functions derived from the assembly of the proteins, while the TIMP2 subunit in HEBE was not able to inhibit MMPs. Subsequently, HEBE was evaluated in vivo via gene therapy using an AAV9P31 vector in 24-week-old APP/Tau mice, and behavioral and cognitive tests were performed at 36 weeks of age. AD mice showed a marked phenotype, and HEBE significantly improved recognition memory and spatial learning, without toxic effects. These improvements coincided with reduced pTau depositions in the hippocampus and modest transcriptional enhancements in the hippocampus and entorhinal cortex.
A second version of HEBE was also generated, called HEBE2, to overcome the lack of MMP inhibition by TIMP2 in HEBE, and to achieve more sustained expression of the protein via promoter modification. Future studies will assess HEBE2's efficacy in vitro and in vivo to ascertain its potential for improved functional outcomes compared to HEBE.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Bioquímica, Biologia Molecular i Biomedicin
TLAG of solution-derived REBCO superconducting films: ultrafast growth mechanism and influence of transient liquid composition
No full textLa característica més rellevant dels materials superconductors d'alta temperatura (HTS) és la de conduir el corrent elèctric sense pèrdues fins a temperatures de nitrogen líquid i sota camps magnètics elevats. Aquestes propietats han promogut un ingent esforç d'investigació sobre els sistemes REBa2Cu3O7-[Delta] (REBCO, RE= elements de terres rares) que han permès promoure el desenvolupament de molt diverses aplicacions. No obstant això, els costos elevats actuals de la producció de cintes superconductores (CCs) comercials basades en HTS estan encara impedint-ne la difusió a nivell mundial. El treball realitzat en aquesta tesi estableix com a objectiu la reducció de l'elevada relació cost/prestació dels superconductors REBCO mitjançant l'ús combinat de la deposició de solucions químiques (CSD) com a metodologia de baix cost conjuntament amb el procés innovador de creixement assistit per líquids transitoris (TLAG).
El desenvolupament de solucions químiques novadores i robustes va permetre aconseguir una homogeneïtat química i microestructural sense precedents en capes amb gruixos de fins a 2,7 [Mu]m. Dues innovacions han estat fonamentals per aquest avenç. Per un cantó, s'han sintetitzat precursors policristal·lins de propionats metàl·lics de gran puresa mitjançant mètodes senzills i econòmics basats en un sol pas. A més, la selecció acurada d'un additiu tipus amina va millorar les propietats reològiques de les solucions químiques precursores per a la fabricació de capes de YBCO i REBCO.
Modificacions de la relació molar (Ba:Cu) de les solucions químiques inicials van donar lloc a capes crescudes a partir de líquids transitoris amb diferent composició, cosa que va permetre analitzar en profunditat el mecanisme cinètic fora d'equilibri del TLAG. El control estricte dels paràmetres de processament va donar lloc a capes d'elevades prestacions que presentaven valors de densitat de corrent crític de fins a 3 MA·cm-2 i velocitats de creixement superiors a 2000 nm·s-1. Tècniques avançades de caracterització, com l'anàlisi in-situ mitjançant difracció de raigs X de radiació sincrotró, van clarificar la influència de la sobresaturació en el líquid transitori, la qual actua com a força impulsora de la nucleació de l'YBCO i del seu creixement epitaxial successiu. Aquests anàlisis han generat nous coneixements sobre el complex mecanisme cinètic del TLAG.La característica más relevante de los materiales superconductores de alta temperatura (HTS)es la de conducir la corriente eléctrica sin pérdidas hasta temperaturas de nitrógeno líquido y a campos magnéticos elevados. Estas propiedades singulares han promovido una ingente actividad investigadora sobre los sistemas REBa2Cu3O7-[Delta] (REBCO, RE= elementos de tierras raras) que ha permitido promover el desarrollo de muy diversas aplicaciones. Sin embargo, los costes de producción aún elevados de las cintas superconductoras (CCs) comerciales basadas en HTS están limitando una difusión amplia a nivel mundial. El trabajo realizado en esta tesis tiene como objetivo la reducción de la relación coste/prestación en la producción de los superconductores REBCO basándose en el uso combinado de la deposición de soluciones químicas (CSD) como metodología de bajo coste junto al proceso innovador de crecimiento asistido por líquidos transitorios (TLAG).
El desarrollo de soluciones químicas novedosas y robustas permitió conseguir una homogeneidad química y microestructural sin precedentes en capas con espesores de hasta 2,7 [Mu]m. Dos innovaciones fundamentales han hecho posible dicho avance. Por un lado, se han sintetizado precursores policristalinos de propionatos metálicos de gran pureza mediante métodos sencillos y económicos basados en un solo paso. Además, la selección adecuada de una amina como aditivo permitió mejorar las propiedades reológicas de las soluciones químicas precursoras para la fabricación de capas de YBCO y REBCO.
Modificaciones de la relación molar (Ba:Cu) en las soluciones químicas iniciales dieron lugar a capas con diferentes composiciones del líquido transitorio, lo que permitió analizar en profundidad el mecanismo cinético fuera de equilibrio del TLAG. El control estricto de los parámetros de procesado dio lugar a capas de alta calidad que presentaban valores de densidad de corriente crítica de hasta 3 MA·cm-2 y velocidades de crecimiento superiores a 2000 nm·s-1. Técnicas avanzadas de caracterización, como el análisis in-situ mediante difracción de rayos X con radiación sincrotrón, clarificaron la influencia de la sobresaturación del líquido transitorio, la cual actúa como fuerza motriz de la nucleación del YBCO y de su crecimiento epitaxial sucesivo. Estos análisis han generado nuevos conocimientos sobre el complejo mecanismo cinético del TLAG.The unparalleled feature of High Temperature Superconducting (HTS) materials of lossless electrical current conduction up to liquid nitrogen temperature and at high magnetic fields has encouraged research on REBa2Cu3O7-[Delta] (REBCO, RE= rare earth elements) systems to unravel the opportunities towards a plethora of different applications. Nonetheless, the excessive production costs of the commercialized HTS Coated Conductors (CCs) are impeding their worldwide spread. The work conducted in this thesis sets as an objective the reduction of the high cost/performance ratio of REBCO superconductors by coupling a cost-effective chemical solution deposition-based (CSD) methodology to the innovative transient liquid assisted growth (TLAG) process.
The development of novel, robust chemical solutions led to the attainment of unprecedented chemical and microstructural homogeneity of films showing thickness of up to 2.7 [Mu]m, through implementation of two fundamental innovations.
High-purity metal propionate powder precursors have been synthesized through facile and inexpensive one-pot methods. Additionally, the careful selection of an amine additive enhanced the rheological properties of the chemical precursor solution for YBCO and REBCO film fabrication.
Variation of the (Ba:Cu) molar ratio of the initial chemical solution resulted in films of different transient liquid compositions, enabling the in-depth analysis of the out-of-equilibrium kinetic mechanism of TLAG. Strict control of the processing parameters led to high-performance films exhibiting critical current density values up to 3 MA·cm-2 and growth rates beyond 2000 nm·s-1. Advanced characterization techniques, such as in-situ synchrotron X-ray diffraction, shed light on the influence of transient liquid supersaturation, driving force towards YBCO nucleation and its successive epitaxial growth. These analyses have generated new and fundamental insights into the complex kinetic mechanism of TLAG.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Ciència de Material
Como reinas. Soft power, iconografía y estrategias de representación dinástica de las duquesas de Saboya ( 1559-1597)
Get PDFCotutela, Doctorat internacionalLa presente investigación contrasta las estrategias de representación política de dos duquesas de Saboya: Margarita de Francia (1523-1574), esposa del duque Manuel Filiberto (1528-1580) y Catalina Micaela de Austria (1567-1597), esposa del duque Carlos Manuel I (1562-1630) e hijas respectivamente del rey Francisco I Valois y de Felipe II de Habsburgo. De esta manera pretende explicar y comprender la variedad de formas que dichas estrategias tomaron, desde sus Casas, regidas por el ceremonial de sus dinastías de origen, pasando por la idiosincrasia de la cultura material y los espacios femeninos y cortesanos que habitaron, hasta su reflejo artístico en iconografía variada, como su retratística. Además de todo ello, se presta atención a sus actividades políticas y al mecenazgo a través de su correspondencia y otras fuentes archivísticas. Así, los resultados permitirán entender cómo el ducado de Saboya se convirtió en un Estado clave para los equilibrios geopolíticos del norte de Italia, el reino de Francia y la Monarquía hispánica en las fechas posteriores a la firma del tratado de Cateau-Cambrésis (1559), al tiempo que se explica la consolidación política de la dinastía Saboya poniendo de relieve el dinámico papel que jugaron en ella sus consortes. Palabras clave: Saboya, Iconografía, Soft-power, Queenship, Historia de las mujeres, Cultura material, Antropología política, corte, retratística, fiesta, ceremonial, Etiqueta, exequias fúnebres, Renacimiento, Barroco.The current research examines the various strategies of political representation of two duchesses of Savoy: Margaret of France (1523-1574) married to Duke Emmanuel-Philibert (1528-1580) and Catherine Michelle of Austria (1567-1579), married to Duke Charles-Emmanuel I (1562-1630). They were both daughters of the king Francis I of France and the King Philipp II of Spain, respectively. While contrasting and understanding their individual strategies of representation is intended to mark the various ways these acquired – from their households, their ceremonial or ettiquete to their material culture and iconography- and explain the evolution of female queenship in the Duchy of Savoy from 1559 to 1597. Additionally, attention is paid to their political activities and patronage through their correspondence and other archival sources to obtain a global visión of them, as political personae. The conclusions of this contrast analysis will allow to comprehend how the Duchy of Savoy became a key State between the geopolitical balances of North-Italy, the kingdom of France and the Hispanic Monarchy after the Treaty of Cateau-Cambrésis (1559) while revealing the dynamic role played on it by their duchesses. Key-words: Savoy, Iconography, Soft-power, Queenship, Women´s history, Material culture, Political anthropolgy, court, portrait, festival, ceremony, Etiquette, funeral rituals, Renaissance, Baroque.Programa de Doctorat en Història de l'Ar
Striking a balance global impact of the local regulation of excitatory-inhibitory balance in cortical networks
No full textThe study of complex systems has unraveled the basic principles underlying
the emergence of collective behaviors in networks of interacting
units. Following this framework, we suggest that excitatory-inhibitory
balance is one of such principles in cortical networks. We start by revealing
how balanced excitatory-inhibitory interactions shape empirical functional
networks and dynamics, especially at ultra-slow timescales. Then,
we demonstrate the potential of excitatory-inhibitory homeostasis as a
mechanism of self-organization by studying its role in the re-emergence
of functional networks following lesions, reconciling empirical findings
on the connectivity and excitability of the post-stroke brain. Finally, we
demonstrate how multiple modes of homeostasis cooperate to support
the emergence of collective metastable dynamics, maximizing functional
complexity in large-scale cortical networks. Altogether, our results show
that the benefits of maintaining a balance between excitation and inhibition
extravasate the neuronal level, being a key piece in the emergence of
collective dynamics in large-scale cortical networks.L’estudi dels sistemes complexos ha desvelat els principis bàsics subjacents
a l’emergència de comportaments col·lectius en xarxes d’unitats
que interactuen. Seguint aquests fonaments, en aquesta tesi suggerim
que l’equilibri excitatori-inhibitori és un d’aquests principis a les xarxes
corticals. Comencem revelant com l’equilibri de interaccions excitatòries-inhibitòries dona forma a les dinàmiques i xarxes funcionals
empíriques, especialment a escales de temps ultra lentes. A continuació, demostrem el potencial de l’homeòstasi excitatòria-inhibitòria com
a mecanisme d’auto-organització a través de l’estudi del seu paper en
la re-emergència de les xarxes funcionals després de lesions, conciliant
el coneixement empíric sobre la connectivitat i l’excitabilitat del cervell
post-ictus. Finalment, demostrem com múltiples modes d’homeòstasi cooperen
per donar suport a l’emergència de dinàmiques col·lectives metaestables,
maximitzant la complexitat funcional en xarxes corticals. Així,
els nostres resultats demostren que els beneficis de mantenir l’equilibri
entre excitació i inhibició extravasen el nivell neuronal, sent una pec¸a clau
en l’emergència de dinàmiques col·lectives en xarxes corticals de llarga
escala.Programa de Doctorat en Tecnologies de la Informació i les Comunicacion
El Vínculo entre la Confianza Razonada y el Control Subsidiario en las Relaciones Diádicas Intra-organizacionales
Get PDFLa confiança en l'acció de l'altre anhela una certesa impossible, aspiració que troba la seva darrera justificació en la vulnerabilitat a la qual confiar exposa. Des de l'experiència quotidiana es podria considerar la confiança com la conseqüència d'una combinació singular entre el coneixement i l'esperança en una proporció difusa: coneixement en tant que basada en la familiaritat amb l'altre i en l'anàlisi de les circumstàncies concurrents, esperança en la mesura que es projecta deliberadament cap a un futur considerat probable i desitjat. I això encara que la llibertat d'aquell en qui es confia –la confiança no es pot imposar i tampoc exigir– priva de certesa el resultat de l'acció competent, moral, benvolent i benintencionada que qui confia raonadament pronostica i prefereix.
Més que el control, la confiança interpersonal és un fenomen insuficientment investigat del qual no existeix una definició generalment acceptada. Hi ha un debat obert que es resisteix a la conclusió no menys que a la irrellevància: si es confia en algú, alguna cosa, en una situació i moment concrets, per què i en quina mesura fer-ho. Aquesta qüestió acompanya i agreuja l'absència de consens respecte de la controvertida relació, freqüentment caracteritzada com a antitètica, entre la confiança i el control, malgrat la prolongada trajectòria d'ambdós conceptes, individualment considerats, com a referències habituals a l'àmbit del govern i la gestió de les organitzacions.
En el curs de la present tesi doctoral s'ha estudiat l'origen, la configuració, l'avaluació i l'evolució de què hem identificat com a confiabilitat situacional i que considerem punt de partida i base de la confiança interpersonal, recorrent a la lògica de les dimensions de la confiabilitat i distingint entre les que estan relacionades amb les qualitats personals d'aquell en qui s'hauria de confiar i les que s'han de considerar característiques situacionals. També s'ha aprofundit, específicament, en la influència de la cultura i les normes socials de l'organització i dels seus grups en la confiabilitat situacional. Addicionalment, s'ha confirmat la compatibilitat del model de la confiabilitat situacional proposat amb el de l'acció raonada de Martin Fishbein i Icek Ajzen. Pel que fa a la confiança interpersonal i la vista de les nombroses definicions que ens ofereix la literatura general i especialitzada, s'ha evitat aportar una definició addicional amb un valor relatiu a favor de la conceptualització de la confiança raonada, basada en cinc idees essencials que remeten alhora a una sèrie d'elements caracteritzadors, adaptada al marc i objecte de la nostra anàlisi: la de les relacions diàdiques presents en el desenvolupament dels processos en l’organització o relacions diàdiques intra-organitzacionals. També s'ha exposat la funció del control en el context organitzatiu aprofundint en el seu paper com a mitjà per a l'aprenentatge i analitzant-ne su finalitat genèrica, que és la mediació en la cooperació.
L'originalitat de la conclusió d'aquesta investigació es posa especialment de manifest en la nostra forma de concebre la fase inicial del procés d'avaluació de l'abast de la confiabilitat situacional, que donem a anomenar 'focalització', que permet a ego moderar o acotar la seva percepció de la incertesa respecte de la pronosticada i preferida conducta aliena relacionada amb la consecució d'un objectiu específic en el context de la relació diàdica intra-organitzacional, fins a deixar-la reduïda o focalitzada en un risc inherent de fallada de la confiança raonada en alter. Si no és tolerable aquest risc basant-se en l'abast de la confiança raonada fonamentat en l'atribuïda confiança situacional, es requereix la implementació addicional de controls, que hem qualificat com a subsidiaris respecte de la confiança raonada, destinats a la mitigació eficaç i eficient d’aquest excés inassolible de risc.La confianza en la acción del otro anhela una certeza imposible, aspiración que encuentra su justificación última en la vulnerabilidad a la cual confiar expone. Desde la experiencia cotidiana podría considerarse a la confianza como la consecuencia de una singular combinación entre el conocimiento y la esperanza en una difusa proporción: conocimiento en tanto que basada en la familiaridad con el otro y en el análisis de las circunstancias concurrentes, esperanza en la medida que se proyecta deliberadamente hacia un futuro considerado probable y deseado. Y ello aun a pesar de que la libertad de aquel en quien se confía –la confianza no se puede imponer ni exigir– priva de certeza al resultado de la acción competente, moral, benevolente y bienintencionada que quien confía razonadamente pronostica y prefiere.
En mayor medida que el control, la confianza interpersonal es un fenómeno insuficientemente investigado del cual no existe una definición generalmente aceptada. Hay un debate abierto que se resiste a la conclusión no menos que a la irrelevancia: si se confía en alguien, algo, en una situación y momento concretos, por qué y en qué medida hacerlo. Esta cuestión acompaña y agrava la ausencia de consenso respecto de la controvertida relación, frecuentemente caracterizada como antitética, entre la confianza y el control, a pesar de la prolongada trayectoria de ambos conceptos, individualmente considerados, como referencias habituales en el ámbito del gobierno y la gestión de las organizaciones.
En el curso de la presente tesis doctoral se ha estudiado el origen, la configuración, la evaluación y la evolución de la que hemos identificado como confiabilidad situacional y que consideramos punto de partida y base de la confianza interpersonal, recurriendo a la lógica de las dimensiones de la confiabilidad y distinguiendo entre las que están relacionadas con las cualidades personales de aquel en quien se habría de confiar y las que han de considerarse características situacionales. También se ha profundizado, específicamente, en la influencia de la cultura y de las normas sociales de la organización y de sus grupos en la confiabilidad situacional. Adicionalmente, se ha confirmado la compatibilidad del modelo de la confiabilidad situacional propuesto con el de la acción razonada de Martin Fishbein e Icek Ajzen. Respecto de la confianza interpersonal y la vista de las numerosas definiciones que nos ofrece la literatura general y especializada, se ha evitado aportar una definición adicional con un valor relativo en favor de la conceptualización de la confianza razonada, basada en cinco ideas esenciales que remiten a su vez a una serie de elementos caracterizadores, adaptada al marco y objeto de nuestro análisis: el de las relaciones diádicas presentes en el desarrollo de los procesos en la organización o relaciones diádicas intra-organizacionales. También se ha expuesto la función del control en el contexto organizativo profundizando en su papel como medio para el aprendizaje y analizando su finalidad genérica, que es la mediación en la cooperación.
La originalidad de la conclusión de esta investigación se pone especialmente de manifiesto en nuestra forma de concebir la fase inicial del proceso de evaluación del alcance de la confiabilidad situacional, que damos en denominar ‘focalización’, que le permite a ego moderar o acotar su percepción de la incertidumbre respecto de la pronosticada y preferida conducta ajena relacionada con la consecución de un objetivo específico en el contexto de la relación diádica intra-organizacional, hasta dejarla reducida o focalizada en un riesgo inherente de fallo de la confianza razonada en alter. De no resultar tolerable dicho riesgo con base en el alcance de la confianza razonada fundamentado en la atribuida confiabilidad situacional, se requiere la implementación adicional de controles, que hemos calificado como subsidiarios respecto de la confianza razonada, destinados a la mitigación eficaz y eficiente de dicho exceso inasumible de riesgo.Trust in the action of the other aims for an impossible certainty, a yearning which finds its ultimate justification in the vulnerability to which trusting exposes. From everyday experience, trust could be considered as the consequence of a singular combination of knowledge and hope in a diffuse proportion: knowledge insofar as it is based on the familiarity with the other and on the analysis of the concurring circumstances, hope insofar as it is deliberately projected towards a future considered probable and desired. And this even though the trustee’s freedom –trust cannot be imposed, nor can it be demanded– deprives of certainty the outcome of the competent, moral, benevolent, and well-intentioned action that the trustor reasonably predicts and prefers.
To a greater degree than control, interpersonal trust is an under-researched phenomenon for which there is no generally accepted definition. There is an open debate that resists conclusion no less than irrelevance: if one trusts someone, something, in a particular situation and at a particular time, why and to what extent to do so. This issue accompanies and aggravates the absence of consensus regarding the controversial relationship, frequently characterized as antithetical, between trust and control, despite the long history of both concepts, individually considered, as frequent references in the field of governance and management of organizations.
In the course of this doctoral thesis, the origin, configuration, evaluation and evolution of what we have identified as situational trustworthiness, which we consider the starting point and basis of interpersonal trust, has been studied, using the logic of the trustworthiness dimensions and distinguishing between those related to the personal qualities of the trustee and those to be considered situational characteristics. Specifically, the influence of the culture and social norms of the organization and its groups on the situational trustworthiness has also been analysed in depth. In addition, the compatibility of the proposed model of situational trustworthiness with that of reasoned action by Martin Fishbein and Icek Ajzen has been confirmed.
With respect to interpersonal trust and in view of the numerous definitions offered by the general and specialized literature, we have avoided providing an additional definition with a relative value in favour of the conceptualization of reasoned trust, based on five essential ideas that refer in turn to a series of characterizing elements, adapted to the framework and object of our analysis: that of the dyadic relationships present in the development of processes in the organization or dyadic intra-organizational relationships. The function of control in the organizational context has also been presented, delving into its role as a means for learning and analysing its generic purpose, which is the mediation in cooperation.
The originality of the conclusion of this research is particularly evident in our way of conceiving the initial phase of the trustworthiness’ scope evaluation process, which we call ‘focusing’, that allows the trustor to moderate or limit its perception of uncertainty, regarding the probable and preferred behavior of the other related to the achievement of a specific objective in the context of the dyadic intra-organizational relationship, until it is reduced or focused on an inherent risk of failure of the reasoned trust in the trustee. If this risk is not tolerable based on the reasoned trust’ scope founded on the ascribed situational trustworthiness, the additional implementation of controls, which we have described as subsidiary with respect to reasoned trust, is required to achieve the effective and efficient mitigation of this intolerable excess of risk
Proteomic insights into the immune response of rice plants to M. oryzae infection
No full textLes plantes enfronten constantment a una sèrie de factors ambientals, biòtics i abiòtics, afectant significativament el rendiment dels cultius. L'estrès biòtic és causat per organismes com fongs, bacteris o insectes, mentre que l'estrès abiòtic inclou la salinitat, la sequera o la disponibilitat de nutrients. Atesa la seva naturalesa immòbil, les plantes han desenvolupat mecanismes intrinsecs per afrontar aquests estressos mitjançant l'activació de vies de transducció de senyals i la reprogramació transcripcional de l'expressió genètica. A la natura, les plantes s'enfronten contínuament a estressos tant biòtics com abiòtics, dificultant significativament la seva productivitat. Les investigacions es centren en comprendre les respostes de les plantes a un estrès individual, ja que la seva combinació és complexa per la interferència entre les vies de senyalització. La regulació es pot donar a nivell postraduccional mitjançant la fosforilació proteica. No obstant, el nostre coneixement sobre els esdeveniments de fosforilació involucrats a les vies de senyalització induïdes per patògens i nutrients continua sent limitada. A més, s'ha demostrat que l'estat nutricional d'una planta influeix en la resistència a malalties. El fòsfor, adquirit del sòl en forma de fosfat inorgànic (Pi), és un nutrient essencial per al creixement i desenvolupament de les plantes. La baixa biodisponibilitat de Pi a sòls representa un factor limitant per al creixement de les plantes. En conseqüència, els fertilitzants de Pi s'utilitzen a l'agricultura moderna per optimitzar el rendiment dels cultius, causant un excés de Pi a les plantes. A nivell molecular, s'estudia com les plantes s'adapten a les condicions limitants de Pi mitjançant la Phosphate Starvation Response, encara que hi ha menys informació sobre la resposta a l'excés de Pi.
En aquesta tesi doctoral, investiguem l'efecte i el mecanisme del Pi en la resposta de les plantes d'arròs a la infecció per patògens a nivell proteòmic, que dóna lloc a la resistència/susceptibilitat a malalties en l'arròs. A la Secció 1 descrivim el doble impacte del contingut de Pi a les fulles d'arròs tant a la planta com al fong patogen Magnaporthe oryzae. L'acumulació de Pi va afectar negativament la presència de Pathogenesis-related proteins a la planta, resultant en un fenotip susceptible. Simultàniament, hi va haver un augment en l'expressió dels efectors fúngics. A la Secció 2 es va explicar com, en plantes amb baix contingut de Pi, l'apoplast de la fulla es va enriquir amb proteïnes associades amb defensa, alineant-se amb la resistència observada contra M. oryzae. A la Secció 3, es va realitzar una anàlisi fosfoproteòmica, on vam demostrar que les plantes amb alt contingut de Pi pateixen modificacions substancials en resposta a la infecció per M. oryzae, mentre que les plantes amb baix nivell de Pi van mantenir un nivell basal de fosforilació amb infecció i sense. Per a la Secció 4, explorem la participació del gen OsPBZ1 a la resposta de defensa. Descobrim que OsPBZ1 exerceix un paper fonamental en la resposta de defensa de l'arròs a la infecció per patògens, i la seva expressió està influenciada pel contingut de Pi. La mutagènesi d'OsPBZ1 per CRISPR/Cas9 altera la resistència a M. oryzae de manera dependent de Pi, suggerint una interacció complexa entre OsPBZ1, la disponibilitat de Pi i la susceptibilitat. Finalment, a la Secció 5 analitzem els biosensors FRET com una eina per a la detecció de Pi a temps real mitjançant l'observació de cèl·lules vives, mostrant la seva efectivitat al monitoratge dels canvis de Pi induïts per diversos estímuls a les plantes d'arròs. Calen més investigacions per comprendre les interaccions moleculars i les vies de senyalització que involucren la defensa del Pi i l'arròs.Las plantas se enfrentan constantemente a una serie de factor ambientales, bióticos y abióticos, afectando significativamente al rendimiento de los cultivos. El estrés biótico es causado por organismos como hongos, bacterias o insectos, mientras que el estrés abiótico incluye la salinidad, la sequía o la disponibilidad de nutrientes. Dada su naturaleza inmóvil, las plantas han desarrollado mecanismos intrínsecos para afrontar estos estreses, mediante la activación de vías de transducción de señales y la reprogramación transcripcional de la expresión genética. En la naturaleza, las plantas se enfrentan continuamente a estreses tanto bióticos como abióticos, comprometiendo significativamente su productividad. Las investigaciones se centran en comprender las respuestas de las plantas a un estrés individual, ya que su combinación es compleja por la interferencia entre las vías de señalización. La regulación puede darse a nivel postraduccional mediante la fosforilación proteica. Sin embargo, nuestro conocimiento sobre los eventos de fosforilación involucrados en las vías de señalización inducidas por patógenos y nutrientes sigue siendo limitada. Además, se ha demostrado que el estado nutricional de una planta influye en la resistencia a enfermedades. El fósforo, adquirido del suelo en forma de fosfato inorgánico (Pi), es un nutriente esencial para el crecimiento y desarrollo de las plantas. La baja biodisponibilidad de Pi en suelos representa un factor limitante para el crecimiento de las plantas. En consecuencia, los fertilizantes de Pi se utilizan en la agricultura moderna para optimizar el rendimiento de los cultivos, causando un exceso de Pi en las plantas. A nivel molecular, se estudia cómo las plantas se adaptan a las condiciones limitantes de Pi mediante la Phosphate Starvation Response, aunque hay menos información sobre la respuesta al exceso de Pi.
En esta tesis doctoral, investigamos el efecto y el mecanismo del Pi en la respuesta de las plantas de arroz a la infección por patógenos a nivel proteómico, que da lugar a la resistencia/susceptibilidad a enfermedades en el arroz. En la Sección 1 describimos el doble impacto del contenido de Pi en las hojas de arroz tanto en la planta como en el hongo patógeno Magnaporthe oryzae. La acumulación de Pi afectó negativamente la presencia de Pathogenesis-related proteins en la planta, resultando en un fenotipo susceptible. Simultáneamente, hubo un aumento en la expresión de efectores fúngicos. En la Sección 2 se explicó cómo, en plantas con bajo contenido de Pi, el apoplasto de la hoja se enriqueció con proteínas asociadas con defensa, alineándose con la resistencia observada contra M. oryzae. En la Sección 3, se realizó un análisis fosfoproteómico, donde demostramos que las plantas con alto contenido de Pi sufren modificaciones sustanciales en respuesta a la infección por M. oryzae, mientras que las plantas con bajo nivel de Pi mantuvieron un nivel basal de fosforilación con infección y sin ella. Para la Sección 4, exploramos la participación del gen OsPBZ1 en la respuesta de defensa. Descubrimos que OsPBZ1 desempeña un papel fundamental en la respuesta de defensa del arroz a la infección por patógenos, y su expresión está influenciada por el contenido de Pi. La mutagénesis de OsPBZ1 por CRISPR/Cas9 altera la resistencia a M. oryzae de una manera dependiente de Pi, sugiriendo una interacción compleja entre OsPBZ1, la disponibilidad de Pi y la susceptibilidad. Finalmente, en la Sección 5 analizamos los biosensores FRET como una herramienta para la detección de Pi a tiempo real mediante la observación de células vivas, mostrando su efectividad en el monitoreo de los cambios de Pi inducidos por diversos estímulos en las plantas de arroz. Se necesitan más investigaciones para comprender las interacciones moleculares y las vías de señalización que involucran la defensa del Pi y el arroz.Plants face a constant array of environmental stresses, including biotic and abiotic challenges, which significantly impact crop yields. Biotic stresses originate from living organisms such as fungi, oomycetes, bacteria, viruses, nematodes, insects, and weeds, while abiotic stresses encompass factors like salinity, drought, extreme temperatures, flooding, radiation, nutrient limitations, and heavy metal toxicity. Given their immobile nature, plants have developed intricate mechanisms to confront these stresses, involving the activation of signal transduction pathways and subsequent transcriptional reprogramming of gene expression. In this context, plants in their natural habitat continually grapple with both biotic and abiotic stresses, significantly compromising their productivity. Research efforts have primarily centered on understanding plant responses to individual stressors. When plants experience a combination of stress factors, it can lead to complex outcomes due to crosstalk between the respective signaling pathways. Over the course of evolution, plants have developed intricate mechanisms to combat pathogen infections, resulting in a substantial body of literature and data detailing the transcriptional reprogramming of gene expression in response to pathogen attack. There is also evidence to suggest that plant immune responses can be post-translationally regulated through protein phosphorylation. However, our understanding of the specific proteins and phosphorylation events involved in the crosstalk between pathogen-induced signaling pathways and nutrient signaling in plants remains limited. Furthermore, the nutritional status of a plant has been shown to influence disease resistance. Phosphorus is an essential nutrient for plant growth and development. Plants acquire this nutrient from the soil in the form of inorganic phosphate (Pi). The low bioavailability of Pi in agricultural soils represents a limiting factor for plant growth. Consequently, Pi fertilizers are routinely used in modern agriculture to optimize crop yields, leading to a scenario of Pi excess in many agricultural ecosystems. At the molecular level, a large effort has been made to understand how plants adapt to Pi limiting conditions through the so called Phosphate Starvation Response (PSR). Less information is available on adaptive mechanisms to Pi excess in plants.
In this Ph. D. Thesis, we investigated the effect of Pi on the response of rice plants to pathogen infection at the proteomic level, as well as Pi-mediated mechanism underlying disease resistance/ susceptibility in rice. In Section 1 we described the dual impact of phosphate content in rice leaves on both the rice plant and the fungal pathogen M. oryzae. The accumulation of phosphate negatively affected the presence of Pathogenesis-Related (PR) proteins in the plant, leading to susceptibility. Simultaneously, there was an increase in the expression of fungal effectors. Section 2, described how, in Low-Pi plants, the leaf apoplast was enriched with proteins associated with plant defense reactions, aligning with observed resistance against M. oryzae. Further, in Section 3, a phosphoproteomic analysis was conducted, where we showed that High-Pi plants undergo substantial modifications in response to M. oryzae infection, whereas Low-Pi plants maintained a basal level of phosphorylation under both mock and infected conditions. For Section 4, we explored the involvement of OsPBZ1 gene in defense response. We found that OsPBZ1 plays a pivotal role in the rice's defense response to pathogen infection, with its expression being influenced by Pi content. CRISPR/Cas9-mediated mutagenesis of OsPBZ1 alters blast resistance in a Pi-dependent manner, suggesting a complex interplay between OsPBZ1, Pi availability, and susceptibility. Finally, in Section 5 we analyzed FRET-live imaging sensors as a tool for real-time detection of Pi by live cell imaging, showcasing their effectiveness in monitoring phosphate changes induced by various stimuli in rice plants. Further investigations are needed to understand molecular interactions and signaling pathways involving phosphate and rice's defense.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Biologia i Biotecnologia Vegeta