187118 research outputs found
Sort by
Cellular and molecular characterization of the circadian electrochemical signals that regulate growth in Arabidopsis thaliana
No full textEn aquesta tesi doctoral, hem combinat anàlisis moleculars, cel·lulars i fisiològiques per desentranyar els mecanismes mitjançant els quals el component del rellotge circadiari CIRCADIAN CLOCK ASSOCIATED 1 (CCA1) modula diferencialment el creixement d'òrgans específics a Arabidopsis thaliana. Utilitzant un sensor de pH codificat genèticament i un anàleg fluorescent de sacarosa, vam demostrar que CCA1 regula de manera distintiva el pH apoplàstic en diferents tipus cel·lulars. Específicament, CCA1 redueix el pH de l'apoplast en cèl·lules epidèrmiques mentre que l'augmenta en les cèl·lules acompanyants del floema. Aquests gradients electroquímics oposats promouen el creixement de l'hipocòtil però reprimeixen l'elongació de l'arrel. Des del punt de vista mecanístic, CCA1 activa la senyalització de les auxines a la part aèria de la planta mentre que reprimeix directament els gens SUCROSE TRANSPORTER 2 (SUC2) i la bomba de protons electrogènica ATPasa 3 (AHA3) mitjançant la unió als seus promotors. Aquesta repressió redueix la càrrega de sacarosa al floema i disminueix la velocitat del seu transport cap a les arrels. L'expressió específica de CCA1 en cèl·lules acompanyants reprimeix l'elongació de l'arrel, mentre que la sobreexpressió d'AHA3 en plantes que sobreexpressen CCA1 rescata el defecte de creixement radicular de CCA1-ox. Les dades experimentals i els models computacionals suggereixen que CCA1 actuaria com un reòstat, orquestrant senyals electroquímiques per optimitzar temporalment la capacitat dels teixits font per transportar energia fotosintètica en funció de la demanda dels teixits col·lectors, consumidors d'aquesta energia.En esta Tesis Doctoral, hemos combinado análisis moleculares, celulares y fisiológicos para desentrañar los mecanismos mediante los cuales el componente del reloj circadiano CIRCADIAN CLOCK ASSOCIATED 1 (CCA1) modula diferencialmente el crecimiento de órganos específicos en Arabidopsis thaliana. Utilizando un sensor de pH genéticamente codificado y un análogo fluorescente de sacarosa, demostramos que CCA1 regula distintivamente el pH apoplástico en diferentes tipos celulares. Específicamente, CCA1 reduce el pH del apoplasto en células epidérmicas mientras aumenta el pH en las células acompañantes del floema. Estos gradientes electroquímicos opuestos promueven el crecimiento del hipocotilo pero reprimen la elongación de la raíz. Mecanísticamente, CCA1 activa la señalización de auxinas en la parte aérea de la planta mientras que reprime directamente los genes SUCROSE TRANSPORTER 2 (SUC2) y la bomba de protones electrogénica ATPasa 3 (AHA3) mediante la unión a sus promotores. Esta represión reduce la carga de sacarosa en el floema y disminuye la velocidad de su transporte hacia las raíces. La expresión específica de CCA1 en células acompañantes reprime la elongación de la raíz, mientras que la sobre-expresión de AHA3 en plantas que sobre-expresan CCA1 rescata el defecto de crecimiento radicular de CCA1-ox. Los datos experimentales y modelos computacionales sugieren que CCA1 funcionaría como un reóstato, orquestando señales electroquímicas para optimizar temporalmente la capacidad de los tejidos fuente de transportar energía fotosintética en función de la demanda de los tejidos sumidero, consumidores de esa energía.In this Doctoral Thesis, we have employed an integrative approach, spanning molecular, cellular, and physiological analyses, to unravel how the circadian clock component CIRCADIAN CLOCK ASSOCIATED 1 (CCA1) modulates organ-specific growth in Arabidopsis thaliana. Using in-vivo imaging tools, including a genetically encoded pH sensor and a fluorescent sucrose analog, we demonstrate that CCA1 opposingly regulates the apoplastic pH in different cell types. Specifically, CCA1 lowers the pH of the apoplast in epidermal cells while increase the apoplastic pH in phloem companion cells. These spatially opposed electrochemical gradients driven by CCA1 promote shoot growth but suppress root elongation. Mechanistically, CCA1 enhances auxin signaling in shoots while directly repressing SUCROSE TRANSPORTER 2 (SUC2) and the electrogenic proton pump ATPase AHA3 by directly binding to their promoters. This repression reduces sucrose loading into the phloem and decreases sucrose transport velocity to the roots. Cell-type-specific expression of CCA1 in the companion cells effectively represses root elongation, while over-expression of AHA3 in CCA1-over-expressing seedlings rescues the CCA1-ox root growth defect. Combining experimental data with computational modeling demonstrates that CCA1 might function as a rheostat, orchestrating electrochemical signals to timely optimize source capacity with sink demand
Development of new low-temperature thermochromic sensors for food cold chain monitoring
No full textAquesta tesi doctoral s'ha centrat en el disseny i desenvolupament de materials termocròmics intel·ligents per al monitoratge de la cadena de fred en envasos alimentaris. L'objectiu ha estat crear sistemes termocròmics capaços de romandre en un estat latent fins a ser activats de manera deliberada mitjançant irradiació lumínica i, posteriorment, mostrar un canvi de color clar i irreversible en resposta a temperatures superiors a les adequades per a l'emmagatzematge d'aliments refrigerats. Per assolir aquest propòsit, s'han explorat dues estratègies complementàries: (1) la formulació de pigments termocròmics fotoactivables i irreversibles basats en colorants de tipus leuco, nanopartícules de sílice funcionalitzades i matrius de canvi de fase, i (2) la síntesi de sistemes termocròmics basats en polidiacetilens generats mitjançant polimerització fotoinduïda per UV de monòmers de diacetilè personalitzats. La primera estratègia es va basar en la integració de lactona de violeta de cristall (CVL) com a colorant de tipus leuco amb nanopartícules de sílice funcionalitzades amb grups àcid carboxílic protegits amb o-nitrobencil, incrustades dins de materials de canvi de fase orgànics. Abans de la irradiació UV, el grup protector bloquejava eficaçment la funcionalitat àcida, evitant així l'activació prematura del colorant. Després de la fotòlisi induïda per UV, es generava l'àcid actiu, permetent l'activació tèrmica quan la matriu de canvi de fase es fonia. Aquest procés desencadenava un canvi de color irreversible degut a la interacció entre la CVL i el desenvolupador àcid ja actiu. Aquest disseny assegurava un mecanisme de doble activació: només després de la fotoactivació UV i de l'exposició tèrmica es produïa el canvi de color, proporcionant un mètode robust per a la detecció irreversible d'interrupcions en la cadena de fred. La segona part de la tesi va explorar els polidiacetilens (PDA) termocròmics com a sistema alternatiu. Aquests materials permetien una activació ràpida mitjançant fotopolimerització UV dels monòmers de diacetilè en cadenes conjugades de PDA, seguida d'un canvi de color irreversible de blau a vermell quan s'escalfaven, provocat per reorganitzacions conformacionals a l'esquelet del polímer. Es van sintetitzar disset monòmers de diacetilè amb cadenes laterals diverses (alquíliques, feníliques i d'oligo(etilenglicol)) per ajustar finament el punt de fusió i, per tant, la temperatura de transició termocròmica dins del rang crític de 5 a 20 °C per a aliments refrigerats.Esta tesis doctoral se ha centrado en el diseño y desarrollo de materiales termocrómicos inteligentes para el monitoreo de la cadena de frío en envases alimentarios. El objetivo ha sido crear sistemas termocrómicos capaces de permanecer en un estado latente hasta ser activados deliberadamente mediante irradiación lumínica y, posteriormente, mostrar un cambio de color claro e irreversible en respuesta a temperaturas superiores a las adecuadas para el almacenamiento de alimentos refrigerados. Para alcanzar este propósito, se han explorado dos estrategias complementarias: (1) la formulación de pigmentos termocrómicos fotoactivables e irreversibles basados en colorantes de tipo leuco, nanopartículas de sílice funcionalizadas y matrices de cambio de fase; y (2) la síntesis de sistemas termocrómicos basados en polidiacetilenos generados mediante polimerización inducida por UV de monómeros de diacetileno personalizados. La primera estrategia se basó en la integración de lactona de violeta de cristal (CVL) como colorante leuco con nanopartículas de sílice funcionalizadas con grupos ácido carboxílico protegidos con o-nitrobencilo, embebidas en materiales orgánicos de cambio de fase. Antes de la irradiación UV, el grupo protector bloqueaba eficazmente la funcionalidad ácida, evitando así la activación prematura del colorante. Tras la fotólisis inducida por UV, se liberaba el grupo ácido, lo que permitía la activación térmica cuando se fundía la matriz de cambio de fase. Este proceso desencadenaba un cambio de color irreversible debido a la interacción entre la CVL y el desarrollador ácido ya activo. Este diseño aseguraba un mecanismo de doble activación: solo tras la activación por UV y la exposición térmica se producía el cambio de color, proporcionando un método robusto para la indicación irreversible de interrupciones en la cadena de frío. La segunda parte de la tesis exploró los polidiacetilenos (PDA) termocrómicos como sistema alternativo. Estos materiales ofrecían una activación rápida mediante fotopolimerización UV de los monómeros de diacetileno en cadenas conjugadas de PDA, seguida de un cambio de color irreversible de azul a rojo al ser calentados, provocado por reorganizaciones conformacionales en el esqueleto del polímero. Se sintetizó una colección de 17 monómeros de diacetileno con cadenas laterales variables (alquílicas, fenólicas y de oligo(etilenglicol)) para ajustar finamente el punto de fusión y, por tanto, la temperatura de transición termocrómica dentro del rango crítico de 5 a 20 °C para alimentos refrigerados.This doctoral thesis focused on the design and development of smart thermochromic materials for use in cold chain monitoring of food packaging. The objective was to create thermochromic systems that could remain in a latent state until deliberately activated by light, after which they would exhibit a clear, irreversible colour change in response to temperatures exceeding those suitable for refrigerated food storage. To achieve this, two complementary strategies were investigated: (1) the formulation of photoactivable, irreversible thermochromic pigments based on leuco dyes, functionalised silica nanoparticles, and phase-change matrices; and (2) the synthesis of polydiacetylene-based thermochromic systems generated via UV-induced polymerisation of customised diacetylene monomers. The first strategy centred on the integration of crystal violet lactone (CVL) as a leuco dye with silica nanoparticles functionalised with o-nitrobenzyl-protected carboxylic acid groups, embedded within organic phase change materials. Before UV irradiation, the protecting group effectively blocked the acid functionality, thus preventing premature dye activation. Upon UV-induced photolysis, the acid group was liberated, enabling subsequent thermal activation when the PCM melted. This triggered an irreversible colour change due to the interaction between CVL and the now-active acid developer. This design ensured a dual-gating mechanism: only after UV activation and thermal exposure did the colour change occur, providing a robust method for irreversible indication of cold chain breaches. The second part of the thesis explored thermochromic polydiacetylenes (PDAs) as an alternative system. These materials offered fast UV-activation through the photopolymerisation of diacetylene monomers into conjugated PDA chains, followed by irreversible colour transitions from blue to red upon heating, driven by conformational changes in the polymer backbone. A set of 17 diacetylene monomers was synthesised with side chains ranging from alkyl and phenyl to oligo(ethylene glycol) moieties. These modifications allowed fine-tuning of the melting point and thus the thermochromic transition temperature, targeting the critical 5-20 °C range of refrigerated food.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Ciència de Materials
Climate, Pollution and Technical Efficiency in Spanish Agriculture
No full textAquesta tesi analitza com l'estrès climàtic, les decisions sobre agroquímics i l'eficiència productiva interactuen per modelar la petjada ambiental de l'agricultura espanyola entre 1990 i 2021. Basada en econometria aplicada i ciència de la conservació, persegueix dos objectius principals: (i) mesurar com els canvis climàtics afecten l'ús de pesticides, la demanda d'aigua grisa i l'eficiència tècnica, i (ii) identificar palanques de gestió i polítiques que permetin equilibrar els beneficis agraris amb els objectius de biodiversitat i qualitat de l'aigua. La qüestió és urgent. El seguiment a llarg termini mostra que l'exposició als pesticides i la pèrdua d'hàbitat provocada pels nutrients han reduït les poblacions d'ocells agrícoles ibèrics aproximadament un 35 % des de principis de la dècada del 1990. Durant el mateix període, el clima d'Espanya s'ha tornat notablement més càlid, més sec i més erràtic: la temperatura mitjana de l'aire ha augmentat uns 1,5 °C, la precipitació mitjana ha disminuït un 12 %, i els mínims d'humitat s'han accentuat, especialment a les conques del sud-est. Els agricultors han respost ampliant el reg i, sobretot, intensificant l'aplicació d'herbicides, fungicides, insecticides, nitrats i fosfats sintètics. Aquests químics s'infiltren en aqüífers, rius i zones costaneres, incrementant la petjada d'aigua grisa, el volum d'aigua dolça necessari per diluir els contaminants fins als límits legals, i degradant els mateixos hàbitats dels quals depenen els ocells de conreu.Esta tesis analiza cómo el estrés climático, las decisiones sobre agroquímicos y la eficiencia productiva interactúan para configurar la huella ambiental de la agricultura española entre 1990 y 2021. Basada en econometría aplicada y ciencia de la conservación, persigue dos objetivos principales: (i) medir cómo los cambios climáticos afectan al uso de pesticidas, la demanda de agua gris y la eficiencia técnica, y (ii) identificar palancas de gestión y políticas capaces de equilibrar los beneficios agrícolas con las metas de biodiversidad y calidad del agua. La preocupación es urgente. El seguimiento a largo plazo muestra que la exposición a pesticidas y la pérdida de hábitat inducida por nutrientes han reducido las poblaciones de aves agrícolas ibéricas en torno a un 35 % desde principios de la década de 1990. Durante el mismo periodo, el clima de España se ha vuelto notablemente más cálido, seco y errático: la temperatura media del aire ha aumentado unos 1,5 °C, la precipitación media ha caído un 12 % y los mínimos de humedad se han acentuado, sobre todo en las cuencas del sureste. Los agricultores han respondido ampliando el regadío y, sobre todo, intensificando la aplicación de herbicidas, fungicidas, insecticidas, nitratos y fosfatos sintéticos. Estos químicos se filtran en acuíferos, ríos y zonas costeras, incrementando la huella de agua gris, el volumen de agua dulce necesario para diluir los contaminantes hasta los límites legales, y degradando los mismos hábitats de los que dependen las aves de los cultivos.This dissertation explores how climate stress, agrochemical choices, and production efficiency work together to shape the environmental footprint of Spanish agriculture between 1990 and 2021. Grounded in applied econometrics and conservation science, it has two main goals: (i) to measure how shifts in climate affect pesticide use, grey-water demand, and technical efficiency, and (ii) to accurate managerial, and policy levers that can balance farm profits with biodiversity and water-quality targets. The concern is urgent. Long-term monitoring shows that pesticide exposure and nutrient-driven habitat loss have reduced Iberian farmland-bird populations by roughly 35 % since the early 1990s. Over the same period, Spain's climate has become markedly hotter, drier, and more erratic: mean air temperature has climbed by about 1.5 °C, average rainfall has fallen by 12 %, and humidity lows have deepened, especially in south-eastern basins. Farmers have responded by expanding irrigation and, crucially, by intensifying applications of synthetic herbicides, fungicides, insecticides, nitrates, and phosphates. These chemicals leach into aquifers, rivers, and coastal zones, increasing the grey-water footprint, the volume of freshwater needed to dilute pollutants to legal limits, and degrading the very habitats on which farmland birds depend.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Economia Aplicada
Patterns of university progression and social inequalities : delving into complex trajectories in higher education
No full textAltres ajuts: Erasmus + Program. Project: Promoting students' successful trajectories in higher education institutions. (face-to-face and online) [grant number: 2020-1-ES01-KA203-082842].This article analyses the trajectories followed by university students throughout their degrees using longitudinal data from a cohort entering eleven on-site universities in the Catalan system in 2012-2013 (n = 30,392). The analysis is carried out in two steps. First, types of academic trajectories are identified and described using Group Based Trajectory Modelling, and each type is related to students' final academic outcomes over a seven-year period. Then, the probability of students belonging to each trajectory type is estimated according to academic and socio-demographic variables, disaggregated by field of study, to detect inequalities and specific patterns across disciplinary areas. The results indicate that the most frequent trajectory is stable high achievers, though trajectories marked by academic difficulties are observed. Academic variables are the strongest predictors of trajectory type, while among socio-demographic factors, age stands out, reflecting the greater time constraints often faced by older students in relation to their broader life course, which can limit ability or willingness to extend their studies when difficulties arise. Gender also has an effect, while social background has a more limited role. Patterns are most marked in STEM, where even high-entry-grade students face greater challenges, and older students show a reduced tendency towards recovery trajectories
Structural variability and evolution of salt walls : insights from natural examples of the Moroccan High Atlas and the North Sea
No full textLes parets salines (salt walls) són una manifestació clara de l'activitat diapírica en conques evaporítiques, i el seu paper en la deformació orogènica ha adquirit un interès creixent en els últims anys. A l'Alt Atlas Central de Marroc, tant les estructures tipus paret salina, com la tectònica salina en general, han tingut una rellevància cada vegada major en les investigacions recents. L'escurçament orogènic cenozoic, que en part ha enmascarat la deformació halocènica adquirida durant el rifting juràssic, així com els desenvolupaments d'aquesta branca de la geologia estructural, han motivat l'estudi i la reinterpretació de l'Atlas. Aquesta tesi aborda qüestions essencials de tectònica salina per comprendre les interaccions entre halocinesi, sedimentació i tectònica regional, especialment pel que fa a la variabilitat de les estructures salines i el seu paper com a anisotropies preexistents que condicionen el desenvolupament estructural de cadenes d'inversió tectònica, com és el cas de l'Alt Atlas. Aquest treball presenta un estudi multidisciplinari orientat a aclarir l'estructura i evolució tectonosedimentària de crestes salines (salt ridges) i miniconques, excepcionalment ben exposades a l'Alt Atlas Central. Aquest anàlisi es complementa amb un estudi de sísmica 3D d'estructures anàlogues en el subsòl del Mar del Nord Central. La investigació se centra en les variacions de l'arquitectura along i across-strike, així com en l'evolució cinemàtica de les parets salines i les miniconques associades. Els resultats obtinguts destaquen el paper de la halocinesi tant en l'evolució estructural com sedimentària, i proposen una reinterpretació de les estructures i l'evolució del Jebel Aberdouz i estructures adjacents, abastant des de l'extensió sindeposicional fins a l'escurçament orogènic. A més, l'estudi destaca la influència de les inclusions intrasalines no evaporítiques, com ara els basalts triàssics, els carbonats juràssics o els cossos de gabre i sienita del Juràssic superior. Aquestes inclusions controlen el tancament dels diapirs i les soldadures (welding) d'aquests, i tenen importants implicacions en l'arquitectura orogènica actual. Durant la fase preorogènica de rifting juràssic, la conca de l'Alt Atlas Central va experimentar el desenvolupament de crestes diapíriques lineals, com el salt wall de l'Aberdouz, o anticlinals salins, els nuclis dels quals estaven constituïts per facies Keuper del Triàsic. La paret salina de l'Aberdouz registra una migració salina prolongada i complexa, i es caracteritza per una asimetria marcada: el seu flanc sud està ocupat per una miniconca relativament homogènia, mentre que el flanc nord presenta una notable variabilitat lateral i migració dels depocentres en aquest sentit. L'Aberdouz constitueix un catàleg natural d'estructures salines, que inclou megaflaps, miniconcques, sobint encavalcants, seqüències halocinètiques, làmines salines i diferents modalitats de terminació de les parets de sal, reflectint tant l'evolució halocinètica com l'escurçament tectònic posterior. El nucli diapíric es troba soldat (welded) en la major part de la seva extensió, tot i que roman parcialment obert on les inclusions intrasalines van impedir el tancament complet. En el seu extrem sud-oest, el salt wall culmina en un stock diapíric caracteritzat per una alta concentració d'inclusions i per la presència d'una miniconca clàstica de l'edat terciària molt singular, que va subsidir dins el diapir. La integració d'observacions sísmiques d'una paret salina amb geometria en zig-zag i marcada variabilitat al Mar del Nord Central, juntament amb l'anàlisi detallada del exemple de camp de l'Atlas, ha permès una comprensió més amplia dels factors de control de les parets salines en diferents contextos tecònics. L'estudi comparatiu mostra que les configuracions estructurals actuals reflexen una evolució complexa i llarga al llarg dels tempe geològics, deguda en parft a la càrrega sedimentària que afavorí i accel·lerà la migració de la sal, aixi com les interaccions sal-sediment, resultant en geometries molt variables tridimensionalment.Las paredes salinas (salt walls) son una manifestación clara de la actividad diapírica en cuencas evaporiticas, y su papel en la deformación asociada a la formación de cinturones orogénicos ha cobrado un interés creciente en los últimos años. En el Alto Atlas Central de Marruecos, tanto las estructuras como las paredes salinas como la tectónica salina en general han adquirido una relevancia cada vez mayor en las investigaciones recientes. El acortamiento cenozoico que en parte a enmascarado la deformación halocinetica adquirida durante el rifting jurásico, así como el reciente desarrollo de esta rama de la geología estructural, han motivado el estudio y reinterpretación del Atlas. Esta tesis aborda cuestiones esenciales de la tectónica salina para comprender las interacciones entre halocinesis, sedimentación y tectónica regional, especialmente en lo que respecta a la variabilidad de las estructuras salinas y su papel como anisotropías preexistentes que condicionan el desarrollo estructural de cinturones montañosos de inversión tectónica, como es el caso del Alto Atlas. Este trabajo presenta un estudio multidisciplinar orientado a esclarecer la estructura y evolución tectonosedimentaria de crestas salinas (salt ridges) y minicuencas (minibasins) excepcionalmente bien expuestas en el Alto Atlas Central. Este análisis se complementa con un estudio de sísmica 3D de estructuras análogas en el subsuelo del Mar del Norte Central. La investigación se centra en las variaciones de la arquitectura along y across-strike, así como en la evolución cinemática de un sistema de salt walls y las minicuencas asociadas. Los resultados obtenidos resaltan el papel de la halocinesis tanto en la evolución estructural como sedimentaria, y proponen una reinterpretación de las estructuras y la evolución del Jebel Aberdouz y estructuras adyacentes, abarcando desde la extensión sin-deposicional hasta el acortamiento orogénico. Además, el estudio destaca la influencia de inclusiones intrasalinas no evaporíticas, como basaltos triásicos, carbonatos jurásicos y cuerpos de gabros y sienitas. Estas inclusiones controlan el cierre de los diapiros y las soldaduras (welding) de éstos y tienen importantes implicaciones en la arquitectura orogénica actual. Durante la fase preorogénica de rifting jurásico, la cuenca del Alto Atlas Central experimentó el desarrollo de crestas diapíricas lineales, como el salt wall del Aberdouz, o anticlinales salinos, cuyos núcleos estaban constituidos por facies Keuper del Triásico. El salt wall del Aberdouz registra una migración salina prolongada y compleja, y se caracteriza por una marcada asimetría: su flanco sur está ocupado por una minicuenca relativamente homogénea, mientras que su flanco norte presenta una notable variabilidad lateral y migración de los depocentros along-strike. Este salt wall constituye un catálogo natural de estructuras salinas que incluye megaflaps, minicuencas cabalgantes, secuencias halocinéticas, láminas salinas y diferentes modalidades de terminación de paredes de sal, reflejando tanto la evolución halocinética como el posterior acortamiento tectónico. El núcleo diapírico se encuentra soldado (welded) en la mayor parte de su extensión, aunque permanece parcialmente abierto donde las inclusiones intrasalinas impidieron el cierre completo. En su extremo suroccidental, el salt wall culmina en un stock diapírico caracterizado por una alta concentración de inclusiones y por la presencia de una rara minicuenca clástica de edad terciaria, que subsidió directamente en el diapiro. La integración de observaciones sísmicas de una pared de sal con geometría en planta en zig-zag y marcada variabilidad along y across-strike en el Mar del Norte Central, junto con el análisis detallado del ejemplo de campo del Alto Atlas Central, permite una comprensión más amplia de los factores que controlan la evolución de las paredes salinas en contextos tectónicos diferentes. El estudio comparativo revela que la configuración actual refleja una evolución compleja a lo largo del tiempo, resultando en geometrías altamente variables tridimensionalmente.Linear salt walls are an important expression of diapirism in salt-bearing basins, and their deformation as they are incorporated into orogenic belts has received much attention in recent years. Salt walls and salt tectonics in general have only recently been highlighted in the Central High Atlas of Morocco, primarily due to the Cenozoic shortening that partly obliterates the halokinetic deformation acquired during the Jurassic rifting, and also due to the relatively novel development of this branch of the structural geology. This thesis explores essential questions of salt tectonics to understand the interactions between halokinesis, sedimentation, and regional tectonics, particularly regarding the variability of salt structures and their influence as pre-existing anisotropy on the structural development of an inversion mountain belt like the Moroccan Atlas. The thesis presents a multidisciplinary study aimed at elucidating the structure and tectonosedimentary evolution of particularly well exposed salt ridges and minibasins in the Central High Atlas (Jebel Aberdouz area), complemented with a 3D seismic study of an analogue structures in the subsurface of the Central North Sea. The study focuses on the variations of the along and across-strike architecture and the kinematic evolution of salt wall system and associated minibasins. The results emphasize the role of halokinesis in both structural and sedimentary evolution and proposes a reinterpretation of the structures and evolution for the Aberdouz area, addressing from the syndepositional extension to the orogenic shortening. This work also highlights the influence of non-evaporitic intrasalt inclusions, such as Triassic basalts, Jurassic carbonates, and gabbro-syenite bodies, in controlling the variability of diapir squeezing and welding, with strong implications for the present-day orogenic architecture observed. During the pre-orogenic Jurassic rifting phase, the Central High Atlas basin experienced the development of linear diapiric ridges, such as the Aberdouz salt wall, or salt anticlines, all cored by Keuper. The Aberdouz salt wall records protracted, complex salt migration and displays a marked asymmetry: its southern flank is a relatively homogeneous synformal minibasin, while its northern flank exhibits significant lateral variability and along-strike depocenter migration. The Aberdouz salt wall provides a natural catalog of salt structures that include megaflaps, upthrust minibasins, halokinetic sequences, salt sheets, and different modalities of salt wall termination, reflecting both the halokinetic phase and the subsequent shortening. The diapiric core is welded along most of its extent, but remains partially open where intrasalt inclusions prevented complete welding. On the SW side, the salt wall ends with a terminal diapiric stock characterized by concentration of inclusions and a rare clastic secondary minibasin that subsided into the diapir. The integration of the seismic observations from a salt wall with a planview zig-zag shape and a marked along and across strike variability from the CNS and the field case provides a broader understanding of the controls that influence salt wall evolution in tectonically contrasting settings. The comparative study demonstrates that the present-day structure reflects a complex evolution through time due to sediment loading that accelerated salt migration, and salt-sediment interactions, resulting in highly variable three-dimensional geometrie
Exploring the hidden layer of gene regulation : identity and functions of nuclear RNA molecule in plants
No full textEn les plantes, els petits ARN (sRNA) exerceixen un paper fonamental en la regulació de l'expressió gènica i en el manteniment de la integritat del genoma. No obstant això, les vies de processament i els orígens cel·lulars de molts sRNA endògens continuen sent poc caracteritzats. Aquesta tesi investiga la biogènesi, el processament i la localització compartimental dels transcrits productors de sRNA en Arabidopsis thaliana, amb un enfoc especial en DICER-LIKE 3 (DCL3), l'enzim nuclear principalment responsable de generar sRNA de 24 nucleòtids implicats en la silenciació gènica transcripcional (TGS). Per identificar directament els substrats endògens de DCL3, vaig establir un protocol rigorós de coimmunoprecipitació combinat amb seqüenciació profunda dels sRNA units a una forma catalíticament inactiva de DCL3 (DCL3ci). Aquest enfoc va permetre analitzar i caracteritzar, per primera vegada de manera directa, els substrats de DCL3. Tal com s'esperava, la majoria dels transcrits associats a DCL3 provenen d'elements transposables (TEs) i depenen en gran mesura de l'ARN POLIMERASA IV (Pol IV) i de l'ARN-DEPENDENT ARN POLIMERASA 2 (RDR2). Es van observar patrons d'interacció diferenciats entre les superfamílies de TE, la qual cosa reflecteix diferències en l'origen o l'estructura dels precursors. A més, vam caracteritzar un conjunt divers de substrats no canònics, incloent-hi precursors estructurats com ara loci transcrits per l'ARN polimerasa II, ARN no codificants independents de RDR2 i miARN joves. Aquests precursors generen sRNA funcionals de 24-nt capaços de carregar-se en proteïnes ARGONAUTE (AGO), suggerint la seva participació en la silenciació gènica a través de mecanismes no canònics dependents de DCL3. De manera destacada, MIR168a va emergir com el locus amb més interacció amb DCL3ci. Donat que miR168a regula AGO1, l'efector central de la silenciació gènica post-transcripcional (PTGS), aquesta associació inesperada suggereix una possible interacció entre TGS i PTGS. En paral·lel, vaig establir un enfoc transcriptòmic mitjançant la classificació de nuclis activada per fluorescència (FANS) per enriquir ARN nuclear, permetent un perfilat precís de l'ARN del compartiment nuclear. Aquesta anàlisi va revelar centenars de loci enriquits, incloent-hi ARN nuclears derivats de llocs d'empalmament (splice junctions) i ARN llargs no codificants antisentit (aslncRNA). A més, entre els ARN nuclears enriquits vam recuperar substrats units a DCL3, cosa que indica punts específics de convergència entre la localització dels transcrits i l'accessibilitat a DCL3. Aquest treball aporta avenços conceptuals i tècnics per a la identificació dels substrats endògens de DCL3 i amplia la nostra comprensió de la biogènesi dels sRNA més enllà dels paradigmes canònics de silenciació.En las plantas, los pequeños ARN (sRNA) desempeñan un papel crucial en la regulación de la expresión génica y en el mantenimiento de la integridad del genoma. Sin embargo, las vías de procesamiento y los orígenes celulares de muchos sRNA endógenos siguen estando poco caracterizados. Esta tesis investiga la biogénesis, el procesamiento y la localización compartimental de los transcritos productores de sRNA en Arabidopsis thaliana, centrándose particularmente en DICER-LIKE 3 (DCL3), la enzima nuclear responsable principalmente de generar sRNA de 24 nucleótidos implicados en la silenciación génica transcripcional (TGS). Para identificar directamente los sustratos endógenos de DCL3, establecí un protocolo riguroso de co-inmunoprecipitación acoplado a secuenciación profunda de sRNA unidos a una forma catalíticamente inactiva de DCL3 (DCL3ci). Este enfoque permitió analizar y caracterizar, por primera vez de manera directa, los sustratos de DCL3. Como era de esperar, la mayoría de los transcritos asociados a DCL3 provienen de elementos transponibles (TEs) y dependen en gran medida de la ARN POLIMERASA IV (Pol IV) y de la ARN-DEPENDIENTE ARN POLIMERASA 2 (RDR2). Se observaron patrones de interacción distintos entre superfamilias de TE, lo que refleja diferencias en el origen o la estructura de los precursores. Además, caracterizamos un conjunto diverso de sustratos no canónicos, incluidos precursores estructurados como loci transcritos por la ARN Polimerasa II, ARN no codificantes independientes de RDR2 y miRNA jóvenes. Estos precursores generan sRNA funcionales de 24-nt capaces de cargarse en proteínas ARGONAUTE (AGO), lo que sugiere su participación en la silenciación génica a través de mecanismos no canónicos dependientes de DCL3. De manera notable, MIR168a surgió como el locus con mayor interacción con DCL3ci. Dado que miR168a regula AGO1, el efector central de la silenciación génica post-transcripcional (PTGS), esta asociación inesperada sugiere un posible crosstalk entre TGS y PTGS. En paralelo, desarrollé un enfoque transcriptómico basado en la clasificación de núcleos activada por fluorescencia (FANS) para enriquecer ARN nuclear, lo que permitió un perfilado preciso del ARN procedente del compartimento nuclear. Este análisis reveló cientos de loci enriquecidos, incluidos ARN nucleares derivados de uniones de empalme (splice junctions) y ARN largos no codificantes antisentido (aslncRNA). Asimismo, recuperamos entre los ARN nucleares enriquecidos algunos sustratos asociados a DCL3, lo que indica puntos específicos de convergencia entre la localización de los transcritos y la accesibilidad a DCL3. Este trabajo aporta avances conceptuales y técnicos para la identificación de sustratos endógenos de DCL3 y amplía nuestra comprensión de la biogénesis de sRNA más allá de los paradigmas canónicos de silenciación.In plants, small RNAs (sRNAs) play a critical role in regulating gene expression and maintaining genome integrity. However, the processing routes and cellular origins of many endogenous sRNAs remain poorly characterized. This thesis investigates the biogenesis, processing, and compartmental localization of sRNA-producing transcripts in Arabidopsis thaliana, focusing particularly on the nuclear DICER-LIKE 3 (DCL3), the enzyme primarily responsible for generating 24-nucleotide small RNAs involved in Transcriptional Gene Silencing (TGS). To directly identify endogenous DCL3 substrates, I established a stringent co-immunoprecipitation protocol coupled with deep sequencing of sRNAs bound to a catalytically inactive form of DCL3 (DCL3ci). This approach allowed me to analyze and characterize, for the first time, the DCL3 substrate in a direct manner. As expected, most DCL3-associated transcripts arise from transposable elements (TEs), largely dependent on RNA POLYMERASE IV (Pol IV) and RNA-DEPENDENT RNA POLYMERASE 2 (RDR2). Distinct interaction patterns were observed across TE superfamilies, reflecting differences in precursor origin or structure. In addition, we characterized a diverse set of non-canonical substrates, including structured precursors such as RNA Polymerase II-transcribed loci, RDR2-independent non-coding RNAs, and young miRNAs. These precursors generate functional 24-nt sRNAs capable of ARGONAUTE (AGO) protein loading, suggesting their participation in gene silencing via non-canonical DCL3-dependent mechanisms. Strikingly, MIR168a emerged as the strongest DCL3ci-interacting locus. Given that miR168a regulates AGO1, the central effector of post-transcriptional gene silencing (PTGS), this unexpected association suggests a potential crosstalk between TGS and PTGS. In parallel, I established a transcriptomic approach using fluorescence-activated nuclei sorting (FANS) to enrich nuclear RNA, enabling precise RNA profiling from the nuclear compartment. This analysis uncovered hundreds of enriched loci, including nuclear RNA derived from splicing junctions and antisense long non-coding RNAs (aslncRNAs). We also recovered among nuclear-enriched RNA, DCL3-bound substrates, indicating specific points of convergence between transcript localization and DCL3 accessibility. This work introduces both conceptual and technical advances for the identification of endogenous DCL3 substrates and broadens our understanding of sRNA biogenesis beyond canonical silencing paradigms
Myco-remediation of organophosphate flame retardants : from laboratory insights to reactor application
No full textAquesta tesi doctoral tracta l'ús de fongs de podridura blanca (WRF), concretament Trametes versicolor i Ganoderma lucidum, per a la bioremediació de retardants de flama organofosforats (OPFRs), centrant-se en el tri-n-butil fosfat (TBP) i el tris(2-cloroetil) fosfat (TCEP). Aquests compostos es detecten sovint en entorns aquàtics i generen una preocupació creixent per la seva persistència, toxicitat i resistència als tractaments convencionals d'aigües residuals. El treball explora l'aplicació del tractament amb fongs en biorreactors operats en condicions realistes i no estèrils, amb l'objectiu d'avaluar-ne el potencial per a la implementació pràctica. L'estudi comença amb la selecció de diverses soques de Ganoderma segons la seva activitat enzimàtica i capacitat de decoloració de colorants, donant com a resultat la selecció de G. resinaceum com la candidata més adequada per a estudis posteriors. A més, es van avaluar tres fongs ligninolítics-G. lucidum, T. versicolor i Phanerochaete velutina-per la seva capacitat per degradar TBP i TCEP, confirmant una elevada eliminació de TBP per part de G. lucidum i T. versicolor (>99%) i identificant el sistema enzimàtic citocrom P450 com a via principal de degradació. Més endavant, es van provar diferents configuracions de biorreactors per avaluar l'eficiència de la colonització fúngica sobre suports lignocel·lulòsics en condicions d'estat sòlid. Entre aquestes, es va desenvolupar un biorreactor de llit percolador modificat (MTBR) per millorar la colonització vertical, obtenint una distribució uniforme de biomassa i nivells més alts d'ergosterol respecte a altres sistemes. Tot seguit, es va aplicar un biorreactor de llit percolador per al tractament de TBP amb T. versicolor en condicions no estèrils. Es van identificar diversos productes de transformació, aportant informació sobre la possible via de degradació. El reactor també va mantenir l'estabilitat microbiològica durant tot el període de tractament, demostrant la seva robustesa en condicions realistes. Finalment, el sistema es va provar amb G. lucidum per a l'eliminació simultània de TBP i TCEP sota operació contínua durant un període prolongat, confirmant la reproductibilitat de l'enfocament i la seva aplicabilitat a altres OPFRs. En conjunt, la tesi aporta nous coneixements sobre sistemes de tractament basats en fongs i avala el seu potencial com a alternatives viables, de baix cost i sostenibles per a la remediació d'aigües residuals contaminades amb OPFRs, amb un clar potencial per a l'aplicació a escala real.Esta tesis doctoral aborda el uso de hongos de pudrición blanca (WRF), concretamente Trametes versicolor y Ganoderma lucidum, para la biorremediación de retardantes de llama organofosforados (OPFRs), centrándose en el tri-n-butil fosfato (TBP) y el tris(2-cloroetil) fosfato (TCEP). Estos compuestos se detectan con frecuencia en entornos acuáticos y suscitan una preocupación creciente debido a su persistencia, toxicidad y resistencia a los tratamientos convencionales de aguas residuales. El trabajo explora la aplicación de tratamientos fúngicos en biorreactores operados en condiciones realistas y no estériles, con el fin de evaluar su potencial para una implementación práctica. El estudio comienza con la evaluación de varias cepas de Ganoderma por su actividad enzimática y capacidad de decoloración de tintes, lo que llevó a la selección de G. resinaceum como la candidata más adecuada para estudios posteriores. Además, se evaluaron tres hongos ligninolíticos-G. lucidum, T. versicolor y Phanerochaete velutina-por su capacidad de degradar TBP y TCEP, confirmándose una elevada eliminación de TBP por parte de G. lucidum y T. versicolor (>99%) y la implicación del sistema enzimático citocromo P450 como principal vía de degradación. Posteriormente, se probaron diferentes configuraciones de biorreactores para evaluar la eficiencia de colonización fúngica sobre soportes lignocelulósicos en condiciones de estado sólido. Entre ellas, se desarrolló un biorreactor de lecho percolador modificado (MTBR) para mejorar la colonización vertical, mostrando una distribución uniforme de biomasa y niveles más altos de ergosterol en comparación con otros sistemas. A continuación, se aplicó un biorreactor de lecho percolador para el tratamiento de TBP utilizando T. versicolor en condiciones no estériles. Se identificaron varios productos de transformación, lo que permitió esclarecer la posible vía de degradación. El reactor también mantuvo una estabilidad microbiológica adecuada durante todo el periodo de tratamiento, demostrando su robustez en condiciones realistas. Finalmente, el sistema fue probado con G. lucidum para la eliminación conjunta de TBP y TCEP en régimen continuo durante un periodo prolongado, confirmando la reproducibilidad del enfoque y su aplicabilidad a otros OPFRs. En conjunto, la tesis aporta nuevos conocimientos sobre sistemas de tratamiento basados en hongos y respalda su potencial como alternativas viables, económicas y sostenibles para la remediación de aguas residuales contaminadas con OPFRs, con un claro potencial para su aplicación a escala real.This doctoral thesis addresses the use of white-rot fungi (WRF), specifically Trametes versicolor and Ganoderma lucidum, for the bioremediation of organophosphate flame retardants (OPFRs), focusing on tri-n-butyl phosphate (TBP) and tris(2-chloroethyl) phosphate (TCEP). These compounds are frequently detected in aquatic environments and are of increasing concern due to their persistence, toxicity, and resistance to removal by conventional wastewater treatment technologies. The work explores the application of fungal treatment in bioreactors operated under realistic, non-sterile conditions to assess their potential for practical implementation. The study begins with the screening of several Ganoderma strains for their enzymatic activity and dye decolorization capacity, leading to the selection of G. resinaceum as the most suitable candidate for further work. Additionally, three ligninolytic fungi-G. lucidum, T. versicolor, and Phanerochaete velutina -were evaluated for their ability to degrade TBP and TCEP, confirming high TBP removal by G. lucidum and T. versicolor (>99%), and identifying cytochrome P450 as the main enzymatic system involved. Later, different bioreactor configurations were tested to evaluate the efficiency of fungal colonization on lignocellulosic supports under solid-state conditions. Among them, a modified trickle-bed reactor (MTBR) was developed to improve vertical colonization, demonstrating uniform biomass distribution and higher ergosterol levels compared to other systems. A trickled bed reactor was subsequently applied for the treatment of TBP using T. versicolor under non-sterile conditions. Several transformation products were identified, offering insight into the degradation pathway. The reactor also maintained microbial stability throughout the treatment period, confirming its robustness under realistic conditions. Finally, the system was tested with G. lucidum for the removal of both TBP and TCEP under continuous operation over an extended treatment period, confirming the reproducibility of the approach and its applicability to other OPFRs. Overall, the thesis provides new insights into fungal-based treatment systems and supports their potential as viable, low-cost, and sustainable alternatives for the remediation of OPFR-contaminated wastewater, with clear potential for full-scale applications.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Ciència i Tecnologia Ambientals
Epitaxial growth of complex oxide thin films and heterostructures for the next generation of spintronics devices
No full textAquest projecte se centra en el desenvolupament i la comprensió de dispositius quàntics d'espín, amb especial atenció al transport d'espín a través d'heteroestructures ferromagnètiques/ antiferromagnètiques (FM/AFM). Els dispositius basats en l'espín ofereixen alternatives prometedores a l'electrònica basada en la càrrega gràcies al seu potencial per a un funcionament de baix consum i alta velocitat. En aquest context, comprendre com es propaga el corrent d'espín a través dels materials AFM és d'importància fonamental i tecnològica. En aquest treball, investigo la transmissió del corrent d'espín des d'un ferromagnet (FM) cap a un antiferromagnet (AFM) ajustant sistemàticament l'orientació cristal·lina de la capa AFM. Controlant la direcció de creixement i la simetria de xarxa de les pel·lícules primes d'AFM, pretenem modular la transparència d'espín i el transport anisotròpic, que normalment estan governats per la interacció entre la direcció de polarització d'espín i el vector de Néel. Per generar i detectar corrents d'espín, fem servir l'efecte de "spin pumping" mitjançant ressonància ferromagnètica (FMR) i detectem el senyal transmès a través de l'efecte Hall invers d'espín (ISHE) en una capa metàl·lica no magnètica (NM). Mitjançant la fabricació d'una sèrie d'heteroestructures FM/AFM/NM amb diferents gruixos i orientacions de l'AFM, analitzem la longitud de decaïment i l'eficiència de transmissió del corrent d'espín en funció de la configuració cristal·lina. Aquesta recerca aporta coneixement sobre els mecanismes microscòpics del transport d'espín en aïllants antiferromagnètics i ajuda a establir un marc per al disseny de dispositius d'espín eficients basats en materials AFM. Els resultats podrien obrir el camí a nous dispositius d'espintrònica amb una millor escalabilitat i robustesa, aprofitant els avantatges intrínsecs dels antiferromagnets com la magnetització neta nul·la, la dinàmica d'espín ultraràpida i la immunitat als camps magnètics externs.Este proyecto se centra en el desarrollo y la comprensión de dispositivos cuánticos de espín, con especial atención al transporte de espín a través de heteroestructuras ferromagnéticas/antiferromagnéticas (FM/AFM). Los dispositivos basados en el espín ofrecen alternativas prometedoras a la electrónica convencional basada en la carga, debido a su potencial para funcionar a baja potencia y alta velocidad. En este contexto, comprender cómo se propagan las corrientes de espín a través de materiales AFM es de gran importancia tanto fundamental como tecnológica. En este trabajo, investigo la transmisión de corriente de espín desde un ferromagneto (FM) hacia un antiferromagneto (AFM) mediante el ajuste sistemático de la orientación cristalográfica de la capa AFM. Al controlar la dirección de crecimiento y la simetría de red de películas delgadas AFM, buscamos modular la transparencia al espín y el transporte anisotrópico, los cuales suelen estar gobernados por la interacción entre la dirección de polarización del espín y el vector de Néel. Para generar y detectar corrientes de espín, empleamos el bombeo de espín mediante resonancia ferromagnética (FMR) y detectamos la señal transmitida a través del efecto Hall inverso de espín (ISHE) en una capa metálica no magnética (NM). Fabricando una serie de heteroestructuras FM/AFM/NM con diferentes grosores y orientaciones del AFM, analizamos la longitud de decaimiento y la eficiencia de transmisión de la corriente de espín en función de la configuración cristalográfica. Esta investigación proporciona información sobre los mecanismos microscópicos del transporte de espín en aislantes antiferromagnéticos y ayuda a establecer una base para el diseño de dispositivos de espín eficientes utilizando materiales AFM. Los resultados podrían allanar el camino hacia nuevos dispositivos espintrónicos con mejor escalabilidad y robustez, aprovechando las ventajas intrínsecas de los antiferromagnetos, como su magnetización neta nula, dinámica de espín ultrarrápida e inmunidad frente a campos magnéticos externos.This project focuses on the development and understanding of spin quantum devices, particularly targeting spin transport across ferromagnetic/antiferromagnetic (FM/AFM) heterostructures. Spin-based devices offer promising alternatives to charge-based electronics due to their potential for low-power, high-speed operation. In this context, understanding how spin currents propagate through AFM materials is of both fundamental and technological importance. In this work, I investigate the spin current transmission from a ferromagnet (FM) into an antiferromagnet (AFM) by systematically tuning the crystallographic orientation of the AFM layer. By controlling the growth direction and lattice symmetry of AFM thin films, we aim to modulate spin transparency and anisotropic spin transport, which are typically governed by the interplay between spin polarization direction and the Néel vector. To generate and detect spin currents, we employ spin pumping via ferromagnetic resonance (FMR) and detect the transmitted spin signal through the inverse spin Hall effect (ISHE) in a non-magnetic metal (NM) capping layer. By fabricating a series of FM/AFM/NM heterostructures with different AFM thicknesses and orientations, we map out the decay length and transmission efficiency of spin current as a function of crystallographic configuration. This research provides insights into the microscopic mechanisms of spin transport in antiferromagnetic insulators and helps establish a framework for designing efficient spin-based devices using AFM materials. The results could pave the way for novel spintronic devices with improved scalability and robustness, leveraging the intrinsic advantages of antiferromagnets such as zero net magnetization, ultrafast spin dynamics, and immunity to external magnetic fields
Structural basis for substrate specificity of human SENP5 and DNA binding by bacterial MraZ
No full textAquesta tesi explora la base estructural de la regulació cel·lular examinant dos processos cel·lulars distints. Per una banda, investiga la SUMOilació post-traduccional en cèl·lules humanes, un procés crític per modular la funció de les proteïnes, centrant-se en l'activitat desconjugadora de la família SENP de cisteïn-proteases del CE-clan. Aquest treball elucida l'estructura de la SENP5 humana en complex tant amb les isoformes SUMO1 com SUMO2, revelant una interfície mínima que governa la seva interacció preferencial amb SUMO2. Anàlisis estructurals i de mutagènesi detallades identifiquen una regió bàsica centrada en Arg624 com a essencial per facilitar una interacció favorable amb Asp63 a SUMO2/3, destacant així com fins i tot diferències subtils entre les isoformes de SUMO poden impactar la dinàmica de desconjugació i influir en processos cel·lulars més amplis. Per altra banda, la tesi aprofundeix en la regulació de la divisió cel·lular bacteriana desxifrant el mecanisme molecular d'unió a l'ADN per part del regulador transcripcional MraZ. Utilitzant crio-microscòpia electrònica, vam resoldre l'estructura de MraZ en complex amb la regió promotora del clúster de gens de divisió i paret cel·lular (dcw) de Mycoplasma genitalium. Aquesta estructura esclareix les interaccions específiques entre el motiu d'unió a l'ADN "craddle-like" de MraZ i l'ADN promotor, revelant com un complex de MraZ octamèric es distorsiona per interactuar amb quatre caixes d'unió. Vam identificar tres residus bàsics clau (Lys13, Arg15 i Arg86) crucials per a la unió de MraZ a l'ADN. Aquestes percepcions sobre el mecanisme regulador de MraZ ofereixen un possible model general per a la regulació del clúster de gens dcw en diverses espècies bacterianes. En conjunt, aquests estudis contribueixen a una comprensió més àmplia de com les interaccions moleculars precises governen esdeveniments cel·lulars fonamentals tant en sistemes eucariotes com en bacteris.Esta tesis explora la base estructural de la regulación celular examinando dos procesos celulares distintos. Por un lado, investiga la SUMOilación post-traduccional en células humanas, un proceso crítico para modular la función de las proteínas, centrándose en la actividad desconjugadora de la familia SENP de cisteín-proteasas del CE-clan. Este trabajo esclarece la estructura de la SENP5 humana en complejo tanto con la isoforma SUMO1 como SUMO2, revelando una interfaz mínima que gobierna su interacción preferencial con SUMO2. Análisis estructurales y de mutagénesis detallados identifican un parche básico centrado en Arg624 como esencial para facilitar una interacción favorable con Asp63 en SUMO2/3, destacando así cómo diferencias sutiles entre las isoformas de SUMO pueden impactar la dinámica de desconjugación e influir en procesos celulares más amplios. Por otro lado, la tesis profundiza en la regulación de la división celular bacteriana descifrando el mecanismo molecular de unión al ADN por parte del regulador transcripcional MraZ. Utilizando crio-microscopía electrónica, resolvimos la estructura de MraZ en complejo con la región promotora del clúster de genes de división y pared celular (dcw) de Mycoplasma genitalium. Esta estructura explica las interacciones específicas entre el motivo de unión al ADN "en cradle like" de MraZ y el ADN promotor, revelando cómo el octámero de MraZ se distorsiona para interactuar con las cuatro cajas de unión. Identificamos tres residuos básicos clave (Lys13, Arg15 y Arg86) cruciales para la unión de MraZ al ADN. Estos resultados sobre el mecanismo regulador de MraZ ofrecen un posible modelo general para la regulación del clúster dcw en diversas especies bacterianas. En conjunto, estos estudios contribuyen a una comprensión más amplia de cómo las interacciones moleculares precisas rigen eventos celulares fundamentales tanto en sistemas eucariotas como en bacterias.This thesis explores the structural basis of cellular regulation by examining two distinct cellular processes. On one hand, it investigates post-translational SUMOylation in human cells, a critical process for modulating protein function, by focusing on the deconjugating activity of the SENP family of CE-clan cysteine proteases. This work elucidates the structure of human SENP5 in complex with both SUMO1 and SUMO2 isoforms, revealing a minimal interface that governs its preferential interaction with SUMO2. Detailed structural and mutagenesis analyses identify a basic patch centered on Arg624 as essential for facilitating a favorable interaction with Asp63 in SUMO2/3, thereby highlighting how even subtle differences between SUMO isoforms can impact deconjugation dynamics and influence broader cellular processes. On the other hand, the thesis delves into the regulation of bacterial cell division by deciphering the molecular mechanism of DNA-binding by the transcriptional regulator MraZ. Using cryo-Electron Microscopy, we solved the structure of MraZ in complex with the promoter region of the division and cell wall (dcw) gene cluster from Mycoplasma genitalium. This structure elucidates the specific interactions between MraZ's "cradle-like" DNA-binding motif and the promoter DNA, revealing how an octameric MraZ complex distorts to engage with four repetitive binding boxes. We identified three basic residues (Lys13, Arg15, and Arg86) crucial for MraZ's DNA binding. These insights into MraZ's regulatory mechanism offer a potential general model for dcw gene cluster regulation across diverse bacterial species. Together, these studies contribute to a broader understanding of how precise molecular interactions govern fundamental cellular events both in eukaryotic systems and bacteria
Más allá de la gravedad clínica : influencia de la sintomatología depresiva en la calidad de vida de los pacientes con hidradenitis supurativa
No full textL'Hidrosadenitis Supurativa (HS) és una malaltia inflamatòria crònica que cursa amb l'aparició de nòduls dolorosos, abscessos i trajectes fistulosos, generant una càrrega simptomàtica, emocional i funcional important en les persones que la pateixen. De curs incert, la cronicitat dels símptomes, l'afectació en zones íntimes, l'estigma i la demora en el diagnòstic poden contribuir a un deteriorament de la qualitat de vida. Malgrat l'interès creixent pel seu impacte psicosocial, encara hi ha poca evidència sobre els factors psicològics implicats i el seu pes relatiu en comparació amb les variables clíniques tradicionals. Aquesta tesi doctoral es planteja com a objectiu analitzar la relació entre la gravetat de la HS, la simptomatologia depressiva, les estratègies d'afrontament i la qualitat de vida, amb especial atenció al paper mediador dels símptomes depressius. Es van caracteritzar un ampli conjunt de variables clíniques, simptomàtiques, sociodemogràfiques i psicològiques en una mostra de 97 pacients amb HS. L'avaluació psicològica, realitzada a la consulta de psicodermatologia, es va dur a terme mitjançant els següents qüestionaris: HADS (ansietat i depressió), PSS-14 (estrès), SRRS (esdeveniments vitals estressants), COPE-28 (estratègies d'afrontament) i HSQoL-24 (qualitat de vida). A més, es van valorar els símptomes de dolor, picor i olor (EVA), així com el desajust funcional i l'impacte laboral. Els resultats de l'anàlisi van mostrar una associació significativa entre la gravetat de la HS i nivell educatiu més baix, major afectació en zones perianals i púbiques, intensitat de dolor, picor i olor, i major disfuncionalitat percebuda. Tanmateix, no es va observar una relació significativa entre la gravetat clínica i els nivells de simptomatologia depressiva o ansiosa, cosa que suggereix que el malestar emocional pot estar influït per altres factors més enllà de l'extensió o severitat objectiva de les lesions. La simptomatologia depressiva va mostrar associacions significatives amb la localització de lesions a la zona púbica, presència de dolor i olor corporal, major impacte laboral, nivell elevat d'estrès percebut, alts nivells d'ansietat, esdeveniments vitals estressants i l'ús d'estratègies d'afrontament evitatives. En el model multivariant, els predictors independents més rellevants de la simptomatologia depressiva van ser: l'ansietat, la negació com a estratègia d'afrontament, l'impacte laboral, l'afectació en zona púbica i l'estadi III de Hurley. Aquest model va explicar el 53,3% de la variància, mostrant una contribució significativa d'aquestes variables al malestar emocional. Pel que fa a la qualitat de vida, les variables més fortament associades a una puntuació pitjor van ser: simptomatologia depressiva, estrès percebut, intensitat del picor i edat més jove. En el model de regressió múltiple, aquestes quatre variables van explicar el 54% de la variància en qualitat de vida. Ni la gravetat clínica ni el dolor es van mantenir com a predictors independents en els models multivariants, tot i que sí van mostrar associacions significatives en els anàlisis univariants. Finalment, cal destacar que la simptomatologia depressiva actua com a mediadora principal entre la gravetat de la malaltia i la pèrdua de qualitat de vida. De la mateixa manera, també medià en els efectes negatius del dolor sobre la qualitat de vida en la HS. És a dir, els efectes adversos de la gravetat clínica i del dolor s'expliquen en gran mesura per la presència de símptomes depressius. Aquest resultat subratlla la depressió com una àrea crítica d'intervenció per afavorir la recuperació del benestar integral en les persones amb HS. Aquesta evidència posa de manifest la necessitat d'un enfocament multidisciplinari que combini l'atenció dermatològica amb intervencions psicoterapèutiques especialitzades, des d'unitats de psicodermatologia, on es pugui oferir una atenció centrada en la persona, sensible a la seva vivència i orientada a millorar no només la pell, sinó també la vida de les persones que conviuen amb aquesta malaltia.La Hidradenitis Supurativa (HS) es una enfermedad inflamatoria crónica que cursa con la aparición de nódulos dolorosos, abscesos y trayectos fistulosos, generando una importante carga sintomática, emocional y funcional en quienes la padecen. De curso impredecible, la cronicidad de los síntomas, la afectación en zonas íntimas, el estigma y la demora en el diagnóstico puede contribuir a un deterioro de la calidad de vida. Pese al creciente interés por el impacto psicosocial de laHS, existe aún escasa evidencia sobre los factores psicológicos implicados y su peso relativo frente a las variables clínicas tradicionales. La presente tesis doctoral se plantea como objetivo analizar la relación entre la gravedad de la HS, la sintomatología depresiva, las estrategias de afrontamiento y la calidad de vida, con especial atención al papel mediador de los síntomas depresivos. Se caracterizó un amplio conjunto de variables clínicas, sintomáticas, sociodemográficas y psicológicas en una muestra de 97 pacientes con HS. La evaluación psicológica, en la consulta de psicodermatología, se realizó mediante los siguientes cuestionarios: HADS (ansiedad y depresión), PSS-14 (estrés), SRRS (eventos vitales estresantes), COPE-28 (estrategias afrontamiento), y HSQoL-24 (calidad de vida). Además, se valoraron síntomas dolor, picor y olor (EVA), así como el desajuste funcional y el impacto laboral. Los resultados del análisis mostraron una asociación significativa entre la gravedad de la HS y menor nivel educativo, mayor afectación en zonas perianales y púbicas, mayor intensidad de dolor, picor y olor, mayor disfuncionalidad percibida. Sin embargo, no se halló una relación significativa entre la gravedad clínica y los niveles de sintomatología depresiva o de ansiedad, lo que sugiere que el malestar emocional puede estar influido por otros factores más allá de la extensión o severidad objetiva de las lesiones. La sintomatología depresiva mostró asociaciones significativas con la localización de lesiones en zona púbica, presencia de dolor y olor corporal, mayor impacto laboral, mayor estrés percibido, niveles altos de sintomatología ansiosa, eventos vitales estresantes y uso de estrategias de afrontamiento evitativas. En el modelo multivariante, los predictores independientes más relevantes de sintomatología depresiva fueron: sintomatología ansiosa, negación, impacto laboral, afectación en zona púbica y estadio III de Hurley. El modelo explicó un 53,3% de la varianza, lo que revela una contribución significativa de estas variables al malestar emocional. En cuanto a la calidad de vida los análisis mostraron que las variables más fuertemente asociadas con una peor puntuación fueron: sintomatología depresiva, estrés percibido, intensidad del picor y pacientes de edad más joven. En el modelo de regresión múltiple, estas cuatro variables explicaron el 54% de la varianza en calidad de vida. Ni la gravedad clínica ni el dolor se mantuvieron como predictores independientes en los modelos multivariantes, aunque sí mostraron asociaciones significativas en los análisis univariantes. Finalmente, cabe señalar a la sintomatología depresiva como mediador principal entre la gravedad de la enfermedad y la pérdida de la calidad de vida. Del mismo modo, la sintomatología depresiva media en los efectos deteriorantes del dolor sobre la calidad de vida en la HS. Dicho de otro modo, los efectos negativos de la gravedad clínica y del dolor sobre la calidad de vida se explican en gran parte por la presencia de síntomas depresivos. Este hallazgo destaca a la depresión como área crítica de intervención para favorecer el restablecimiento del bienestar integral de quienes conviven con la HS. Esto evidencia la necesidad de un enfoque multidisciplinar que aúne una atención dermatológica con intervenciones psicoterapéuticas especializadas desde Unidades de Psicodermatología, donde ofrecer una atención centrada en la persona, sensible a su vivencia y orientada a mejorar no solo la piel, sino también la vida de quienes conviven con esta enfermedadHidradenitis Suppurativa (HS) is a chronic inflammatory skin disease characterized by the development of painful nodules, abscesses, and sinus tracts, resulting in a significant symptomatic, emotional, and functional burden for affected individuals. With an unpredictable course, the chronicity of symptoms, involvement of intimate areas, associated stigma, and frequent delays in diagnosis can contribute to a substantial deterioration in quality of life. Despite growing interest in the psychosocial impact of HS, there remains limited evidence regarding the psychological factors involved and their relative influence compared to traditional clinical variables. This doctoral thesis aims to analyze the relationship between disease severity in HS, depressive symptomatology, coping strategies, and quality of life, with a particular focus on the mediating role of depressive symptoms. A comprehensive set of clinical, symptomatic, sociodemographic, and psychological variables was assessed in a sample of 97 patients diagnosed with HS. Psychological assessment was conducted in a psychodermatology consultation using the following validated instruments: HADS (anxiety and depression), PSS-14 (perceived stress), SRRS (stressful life events), COPE-28 (coping strategies), and HSQoL-24 (HS-specific quality of life). In addition, symptom intensity (pain, itch, and odor) was evaluated using VAS scales, alongside functional impairment and work-related impact. The results revealed a significant association between HS severity and factors such as lower educational level, greater involvement of perianal and pubic areas, higher intensity of pain, itch and odor, and greater perceived functional impairment. However, no significant relationship was found between clinical severity and levels of depressive or anxious symptomatology, suggesting that emotional distress may be influenced by factors beyond the objective extent or severity of skin lesions. Depressive symptomatology showed significant associations with pubic area involvement, presence of pain and odor, greater work-related impact, higher perceived stress, elevated anxiety levels, stressful life events, and the use of avoidant coping strategies. In the multivariate model, the most relevant independent predictors of depressive symptoms were anxiety symptomatology, denial coping, work-related impact, pubic area involvement, and Hurley stage III. This model explained 53.3% of the variance in depressive symptoms, highlighting the significant contribution of these variables to emotional distress. Regarding quality of life, the analyses showed that the most strongly associated variables with poorer outcomes were depressive symptomatology, perceived stress, itch intensity, and younger age. In the multiple regression model, these four variables explained 54% of the variance in quality of life. Neither clinical severity nor pain remained independent predictors in the multivariate models, although both were significantly associated in univariate analyses. Finally, depressive symptomatology was identified as the main mediator between disease severity and quality of life impairment. Similarly, depressive symptoms mediated the detrimental effects of pain on quality of life in HS. In other words, the negative effects of disease severity and pain on quality of life are largely explained by the presence of depressive symptoms. This finding highlights depression as a critical intervention target to promote the restoration of comprehensive well-being among individuals living with HS. These results underscore the need for a multidisciplinary approach that combines high-quality dermatological care with specialized psychotherapeutic interventions through Psychodermatology Units. Such an approach should offer patient-centered care, sensitive to the individual's lived experience, aiming not only to improve the skin but also the overall quality of life for those affected by this complex diseas