Se evaluaron los efectos de formulas infantiles suplementadas con poliaminas y con fructooligosacaridos a dosis fisiológicas, sobre la maduración intestinal en lechones destetados precozmente. Se alimentaron 40 cerdos neonatales con leche materna, fórmula control, fórmula suplementada con poliaminas (5 nmol/ml espermina y 20 nmol/ml espermidina) y fórmula suplementada con FOS (8 g/l) (n=10/grupo experimental) durante un periodo de 13 días (del día 2 al 15 postparto). Nuestros resultados mostraron un aumento significativo en la profundidad de las criptas a nivel de yeyuno en el grupo de animales alimentado con poliaminas. El efecto bifidogénico de los FOS se asoció con una mayor concentración de poliaminas en el contenido cecal de cerdos neonatales y con una disminución de los parámetros de maduración intestinal analizados. Las cepas seleccionadas por el consumo de FOS, Bifidobacterium spp, Lactobacillus fermentum y Lactobacillus acidophilus fueron capaces de producir poliaminas in vitro. El estudio in vitro, no mostró una relación dosis-dependiente entre la concentración de FOS y la producción de poliaminas bacterianas. / It was evaluated the effects of infant formula supplemented with polyamines and fructooligosaccharides at physiological doses on gut maturation in newborn piglets. Forty newborn piglets were fed maternal milk, a control formula, a formula supplemented with polyamines (5 nmol / ml and 20 nmol spermine / spermidine ml) or a formula supplemented with FOS (8 g/l) (n = 10/experimental group) for 13 days (day 2 after birth through day 15). Animals fed polyamines showed a significant increase in crypt depth of jejunum. The bifidogenic activity of FOS was associated with an increased polyamine concentration in the cecal content of piglets and a decrease in gut maturation parameters analyzed. The Bifidobacterium spp., L. fermentum and L. acidophilus, the most predominant strains after FOS supplementation, were able to produce polyamines in vitro. However, there was not a dose-dependent relationship between FOS addition to the bacterial cecal content and polyamine production in vitro.

tesis por compendios / El objetivo de esta tesis doctoral es investigar los ritmos diarios de comportamiento alimentario e indicadores de bienestar en la dorada. Este objetivo general se aborda en 3 áreas temáticas interrelacionadas: selección dietaria, sincronización al horario de alimentación e indicadores de bienestar. El nexo común gira en torno al estudio de los ritmos de alimentación en la dorada, mediante el empleo de comederos a demanda en los cuales el pez es capaz de elegir libremente la cantidad y el momento en el cual desea alimentarse, y si dispone de más de un comedero a demanda, realizar selección dietaria y decidir el tipo de alimento; o bien mediante comederos automáticos que permiten estudiar el efecto sincronizador del horario de alimentación. La alimentación además juega un papel clave en el bienestar de los peces, cuya evaluación requiere considerar los ritmos de indicadores fisiológicos de estrés y el comportamiento alimentario de los peces.

Computational Insights into Intergenic Regions and Overlapping Genes among Prokaryote GenomesTot i la gran varietat d'estils de vida de les espècies bacterianes, tots ells presenten trets arquitectònics comuns. En aquesta tesi s'estudia les regions intergèniques i els solapaments entre gens en els genomes procariotes.Hem vist que per predir els orígens de replicació, a part de l'anàlisi de la composició de nucleòtids del DNA, es requereix experiments computacionals complementaris per aconseguir millors prediccions. Els solapaments entre gens acostumen a ser curts, respecten el codi genètic i es veuen influenciats per la pressió selectiva en contra de grans solapaments. En canvi, com més llarg és un solapament entre dos gens, més risc hi ha que una mutació pugui afectar a dues proteïnes de la cèl·lula al mateix temps. Hem detectat que els solapaments més llargs de 60 parells de bases són deguts a errors en la seqüenciació o en l'anotació dels gens. En quant a les regions intergèniques, hem vist que la presència d'una seqüència reguladora entre gens, com és la Shine-Dalgarno (responsable de iniciar eficientment la traducció de RNA missatger a proteïna) pot influir en la mida d'aquestes regions i afectar l'ús de codons d'aturada. Finalment, hem construït una aplicació web ( http://genomes.urv.cat/pwneigh/ ) que permet estudiar fàcilment la conservació els solapaments en les espècies i les regions intergèniques en els genomes procariotes. / Computational Insights into Intergenic Regions and Overlapping Genes among Prokaryote GenomesAlthough prokaryote organisms live in a huge variety of habitats, they have architectural features in common. In this thesis we analyze the intergenic regions and the overlaps between genes among the prokaryote genomes.Although the DNA compositional analysis brings us near to the origin of replication, alternative analyses are required in order to achieve better predictions. The overlaps between prokaryote genes tend to be short and they arise according to the structure of the genetic code. Furthermore, there is a selective pressure against the long ones. As longer is an overlap there is more risk of a deleterious mutation that can affect two proteins of the cell. We detected that the overlaps longer than 60 bps are due to sequencing or annotation errors. Regarding the intergenic regions we found that the presence of a regulatory signal such as the Shine-Dalgarno sequence (responsible of an efficient translation of the mRNA to protein) can influence the length of this regions and the stop codon usage of the previous genes. Finally, we developed the PairWise Neighbours database ( http://genomes.urv.cat/pwneigh/ ) which permits the study of the overlaps and its conservation across the species, as well as the SD presence within the intergenic regions.Albert Pallejà CaroDepartament de Bioquímica i BiotecnologiaUniversitat Rovira i VirgiliCampus Sesceladesc/Marcel·lí Domingo, s/n43007 Tarragona - Catalunya

La seqüenciació del genoma humà ha marcat una fita important en la història de la biologia. Com a conseqüència, la genètica i la genòmica han experimentat un progrés enorme. Això ha permès un millor coneixement tant de les causes genètiques de malalties humanes, com del per què de les diferències comunes entre individus. Com a sistemes complexos que som tots els éssers vius, hem de considerar el paper que tenen les interaccions entre les diferents parts del genoma a l'hora d'especificar el resultat final, és a dir, el fenotip. Igualment, podem dir que el genoma conté un conjunt d'instruccions, però que la forma en què aquestes es porten a terme depèn, també de contingències ambientals i històriques. Per tant, la naturalesa de les instruccions genètiques no és completament determinista en tots els casos, si bé hi ha una sèrie de processos en què sí que es compleix aquesta perfecta relació entre herència i expressió final. Aquesta mateixa situació es presenta amb certes alteracions genètiques i amb el desenvolupament de patologies, la qual cosa facilita enormement el diagnòstic precoç i obre les possibilitats per a la teràpia genètica. Però la gran majoria de fenotips, incloent-hi moltes condicions d'interès per a la medicina, tenen una base complexa, és a dir, no existeix "el gen" que determina el caràcter de forma unívoca, sinó que aquest és el resultat de l'acció simultània de molts gens, no tots amb la mateixa participació, juntament amb l'efecte de l'ambient. Aquesta tesi doctoral va arrencar en aquest punt, tenint com a objectiu l'aprofundiment en les bases genètiques d'un tipus de sordesa lligada a mutacions al vi Preface DNA mitocondrial i de la qual se'n tenien evidències de la implicació tant de factors ambientals com diversos factors genètics. D'altra banda, els tests basats en l'ADN són un dels primers usos comercials i d'aplicació mèdica d'aquests nous descobriments de la genètica. Aquests tests poden ser utilitzats per al diagnòstic de malalties, confirmació diagnòstica, informació del pronòstic, així com del curs de la malaltia, confirmar la presència de malaltia en pacients assimptomàtics i amb diferents graus de certesa, predir el risc de futures malalties en persones sanes i en la seva descendència. Aquest és l'objectiu final, i sovint encara utòpic, de la recerca en biomedicina: una millor comprensió del procés biològic, que derivi en un millor tractament i prevenció de la malaltia. Aquesta tesi també ha volgut contribuir humilment en aquest aspecte. Durant aquests anys s'han recollit centenars de mostres de famílies sordes, amb la finalitat de donar un "diagnòstic" de la causa genètica. Poques vegades ho hem conseguit, però en qualsevol cas, si això alguna vegada ha ajudat a algú d'alguna manera, ja em dono per satisfeta.

The correct development and function of CNS is critical for brain health of the organism. Early or chronic stress causes prominent alterations in brain function, and affects the expression of neurotrophic factors in limbic brain regions involved in the regulation of mood and cognition. Recent evidences have opened the idea that in complex organisms, an altered expression of certain neurotrophins by stress could be involved in the onset and pathophysiology of most psychiatric disorders, such as depression, squizophrenia or anxiety disorders. It is hypothesized that altered levels of neurotrophic factors could contribute to the atrophy and cell death of these regions, including the hippocampus and prefrontal cortex, which would produce a malfunction in limbic-related areas, and as a consequence, a precipitation or worsening of psychiatric illnesses. We were interested in panic disorder pathophysiology, which is a stress-related disorder and is characterized by an altered cognitive processing of emotional information. Although little evidence has been found supporting a neurotrophic role in PD, recent data has revealed that NT-3/TrkC signaling might play a key role in limbic system morphology and function. Therefore, we suggest that NT-3/TrkC system is involved in PD pathogenesis. The main objective in the work of this doctoral thesis lie to determine the role of NTRK3 gene, that codifies for TrKC, in emotional cognition and stress response processes that underlies PD. To this end, we used a genetically modified mouse model of NTRK3 overexpression, which was validated as a model of PD. Here, it is characterized the effects produced by the increase of NTRK3 expression in the CNS, focusing in neural alterations that might influence changes in cognitive processes involved in coping strategies. Moreover, it is studied the mechanisms that underlie in these processes by different approaches, 1/physiologically, measuring the HPA axis response, 2/brain activation, analyzing the activation pattern to a stress stimulus, 3/cellular and gene expression profiling, characterizing key brain regions in cognitive processes, and 4/pharmacologically, studying neurotransmitters function.

Natural selection has played an important role in shaping human genetic variation, thus, finding variants that have been targeted by positive selection can provide insights about which genes influence human phenotypic variability. In this work we conduct a genome-wide survey of protein-coding genes comparing humans, chimpanzees, and closely related species in order to detect the fraction of genes undergoing positive selection on the human lineage, and further investigate intraspecific variation in a subset of candidate genes in the search of recent selective events in worldwide human populations. Our results suggest that most of the genes implicated in selective events during early human evolution differ from those involved in recent human adaptations, implying distinct selective pressures during varying stages of human evolutionary history. We also found three genome regions with evidence of recent positive selection, which were dissected to propose targets of selection and discuss on the possible underlying selective pressures in each case. / La selección natural ha moldeado de forma importante la variación genética humana, por lo que encontrar variantes que hayan sido seleccionadas positivamente puede dar indicios acerca de los genes que determinan la diversidad fenotípica humana. En este trabajo comparamos los genes del genoma humano, del chimpancé y de varias especies cercanamente emparentadas para detectar aquellos genes bajo selección positiva en el linaje humano, y posteriormente evaluar la variación intraespecífica en un subconjunto de genes con la intención de buscar eventos de selección reciente en poblaciones humanas de todo el mundo. Nuestros resultados sugieren que la mayoría de genes implicados en eventos selectivos durante la evolución temprana del hombre no son los mismos que aquellos involucrados en adaptaciones humanas recientes, lo que implica la existencia de diferentes presiones selectivas a lo largo de las distintas etapas de la historia evolutiva humana. También encontramos tres regiones genómicas con evidencias de selección positiva reciente, las cuales fueron analizadas en profundidad para proponer posibles dianas de selección y discutir las presiones selectivas subyacentes en cada caso.

In contrast to mammals, zebrafish do have the ability to regenerate their heart after injury. A better understanding of how regenerationcompetent species do so should help developing strategies to enhance human cardiac regeneration. Here, by genetic lineage-tracing using an inducible Cre/lox system, we show that newly formed cardiomyocytes arise from the proliferation of differentiated heart muscle cells. These results argue against a significant contribution of stem or progenitor cells in this process. Our microarray and electron microscopy data provide evidence that cardiomyocyte proliferation is accomplished by limited cardiomyocyte dedifferentiation and increased expression of cell cycle regulators. One of these genes, polo-like kinase 1 (plk1), is upregulated in the regenerating area of the zebrafish heart and, by specifically inhibiting plk1 activity, we show that it is essential for regeneration. We have also identified a series of additional transcripts differentially expressed during zebrafish heart regeneration that warrant further research. The data presented here offer new insights to understanding heart regeneration in zebrafish and should provide useful information for cardiac repair in humans.De manera oposada als mamífers, els peixos zebra sí tenen la capicitat de regenerar el cor després d'una lesió. Entenent millor com s'ho fan les espècies capaces de regenerar hauria d'ajudar-nos a desenvolupar estratègies per a augmentar la capacitat de regeneració en humans. Aquí, mitjançant un sistema Cre/lox de traçat genètic de llinatge, mostrem que la creació de nous cardiomiòcits prové de la proliferació de cèl·lules cardíaques diferenciades. Aquests resultats discrepen amb una contribució significativa de cèl·lules mare o progenitores en aquest procés. Les dades obtingudes de microarray i de microscòpia electrònica evidencien que la proliferació de cardiomiòcits és deguda a una dediferenciació parcial i a un increment de l'expressió de gens que promouen el cicle cel·lular. Un d'aquests, el polo-like kinase 1 (plk1), augmenta d'expressió a l'àrea regenerant del cor de peix zebra i, un cop inhibida la seva activitat, mostrem que és essencial per a la regeneració. També hem identificat una sèrie adicional de trànscrits que s'expressen de manera diferencial durant la regeneració cardíaca en el peix zebra i que mereixen més investigació. Els resultats aquí presents profunditzen en la comprensió de la regeneració cardíaca en el peix zebra i ofereixen informació rellevant per la teràpia cardíaca en humans.

En les gestants que inicien l’embaràs amb baix estat en cobalamina (Cbl), l’empitjorament de l’estat en Cbl al llarg de l’embaràs, s’acosta a una deficiència funcional (augment plasmàtic en àcid metilmalònic (MMA) i homocisteïna (tHcy)). L’ús regular de suplements amb 2 μg de cianocobalamina, es relaciona amb Cbl, holotranscobalamina (HoloTC) i HoloTC/Cbl plasmàtics més elevats, durant tot l’embaràs i al cordó. Els genotips MTRR 524TT, TCII 776CG i 776GG, s’associen amb una reducció d’HoloTC en adults. En les gestants amb baix estat en Cbl a principis d’embaràs, els genotips MTRR 524TT i MTRR 66GG s’associen amb major MMA i tHcy respectivament. El genotip TCII 776GG es relaciona amb 3 vegades més risc de creixement intrauterí retardat. En adults amb baix estat en Cbl i elevat en folats s’observa una relació positiva entre folats i tHcy. Iniciar l’embaràs amb baix estat en Cbl i elevat en folats, s’associa amb MMA més elevat. / The worse cobalamin (Cbl) status during pregnancy is close to functional deficiency (increased plasma methylmalonic acid (MMA) and homocysteine (tHcy)) in pregnant women who start pregnancy with low Cbl status. Regular use of supplements containing 2 µg of cyanocobalamin is associated with higher plasma Cbl, HoloTC and HoloTC/Cbl throughout pregnancy and in cord. The MTRR 524TT, TCII 776CG and 776GG genotypes, in adults are associated with a reduction of holotranscobalamin (HoloTC). In pregnant women with low cobalamin status in early pregnancy, MTRR 524TT and 66GG genotypes are associated with increased MMA and tHcy, respectively. TCII 776GG genotype is associated with triple risk of intrauterine growth retardation. In adults with low cobalamin and high folate status, there is a positive relation between folate and tHcy. Furthermore the beginning of pregnancy with low cobalamin and high folate status is associated with higher plasma MMA.

Elliptic curve cryptography (ECC) has been introduced as a public-key cryptosystem, which offers smaller key sizes than the other known public-key systems at equivalent security level. The key size advantage of ECC provides faster computations, less memory consumption, less processing power and efficient bandwidth usage. These properties make ECC attractive especially for the next generation public-key cryptosystems. The implementation of ECC involves so many arithmetic operations / one of them is the elliptic curve point multiplication operation, which has a great influence on the performance of ECC protocols. In this thesis work, we have studied on elliptic curve point multiplication methods which are proposed by many researchers. The software implementations of these methods are developed in C programming language on Pentium 4 at 3 GHz. We have used NIST-recommended elliptic curves over prime and binary fields, by using efficient finite field arithmetic. We have then applied our elliptic curve point multiplication implementations to Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA), and compared different methods. The timing results are presented and comparisons with recent studies have been done.

The emergency medical services (EMS) provide the preliminary assistance and transportation for patients in need of urgent medical care in order to decrease the mortality rate and reduce the non-reversible effects of injuries. Since the objective is directly related to the human life, the value of the proposed solutions in order to improve the performance of EMS is highly welcomed. Mainly, there are three problems that EMS managers face with: location, allocation and redeployment of the EMS facilities/vehicles. Most of the studies in EMS literature focus on accurately modeling the probabilistic nature of the availability of an ambulance when it is called for. However, trivial changes in model parameters or estimates could dramatically change the optimal allocations generated by the probabilistic models and hence make the model invalid. In this study, we formulate the ambulance location problem as a deterministic multi-level maximal coverage model by which the total demand is tried to be covered as many as possible at multiple levels. Both a mathematical programming model and genetic algorithm-based heuristic approaches are proposed for the problem. The results indicate that the genetic algorithm-based solutions give reliable (near-optimal) and robust results in reasonable computational times for the problem. Moreover, the tradeoffs between the two performance measures, &lsquo / responsiveness&rsquo / and &lsquo / preparedness&rsquo / , are searched for / and our approaches with multi-level coverage are compared against the multiple coverage approaches in terms of these performance measures.