La consulta íntegra de la tesi, inclòs l'article no comunicat públicament per drets d'autor, es pot realitzar prèvia petició a l'Arxiu de la UPC / The global incidence of bone fractures, and subsequently that of non-healing ones, is expected to rise in the coming decades, mostly due to an increased risk of age-related conditions. Currently, the biomaterials field is moving towards the design of scaffolds mimicking the cell microenvironment to guide stem cells differentiation and recapitulate the development of target tissues. Biomimicry is a wide concept and several approaches have been adopted to produce cellinstructive scaffolds. Herein, we have explored the use of citric acid and lysyl oxidase, both of them related to bone nanostructure and mechanical performance, to develop scaffolds resembling the extracellular matrix of developing bone. First, elastin-like recombinamers (ELRs) hydrogels were achieved through a one-step chemical crosslinking reaction with citric acid, a molecule currently considered to be essential for the proper performance of bone tissue. By systematically studying the crosslinking reaction and its contribution to hydrogel properties, we were able to control the architecture and stiffness of citric acid-crosslinked hydrogels while preserving the integrity of adhesion sequences in ELRs. Interestingly, the use of citric acid conferred so-produced hydrogels the ability to nucleate calcium phosphate. Mechanically-tailored citric acid-crosslinked hydrogels were shown to be able to support the growth of human mesenchymal stem cells and to lead to seemingly biocompatible degradation products. Despite in vitro differentiation studies weren¿t conclusive as to their osteogenic potential, both mechanically-tailored and non-tailored citric acid-crosslinked hydrogels were shown to integrate into bone and to be partially degraded upon implantation in critical size defects in mouse calvaria. Despite cell invasion in mechanically-tailored scaffolds was seemingly lower than in non-tailored counterparts, both types of matrices allowed the formation of bone tissue, by intramembranous ossification, to a similar extent by the end of the study. At the time points selected for the in vivo study, both tailored and non-tailored hydrogels were found to be osteoconductive; osteoinduction was not observed in any of the cases. Mechanically-tailored hydrogels not being seemingly superior to control matrices at selected time points could to be due to (i) a high surface polymer density hindering cell invasion and thus delaying osteoinduction, or to (ii) a non-osteoinductive combination of properties (chemical + physical) despite hydrogels possessing theoretically osteoinductive stiffness. These results point out that scaffolds must be seen as a whole given the high complexity of the in vivo cell niche, whose signals act synergistically to define cell behavior. Thus, more complex designs are required if recapitulation of bone development is to be targeted. Additionally, recombinant lysyl oxidase (LOX) from human aorta was successfully produced in Escherichia coli to high purity. Despite achieving LOX with copper cofactor amounts and activity higher than those found in the literature, overall activity was low and the insolubilization of ELRs was not achieved, suggesting that novel expression and purification systems not compromising enzymatic activity are required if LOX is to be used to produce scaffolds. / S'espera que la incidència global de fractures òssies, i per extensió la d'aquelles que no són capaces de consolidar per si soles, augmenti en les pròximes dècades, principalment degut a l'increment del risc de patologies associades a l'envelliment. Actualment, el camp dels biomaterials es mou cap al disseny de bastides que mimetitzen el microambient cel·lular per tal de guiar la diferenciació de cèl·lules mare i recapitular el desenvolupament de teixits diana. El biomimetisme és un concepte ampli i diverses aproximacions han sigut dutes a terme per tal de produir bastides capaces de guiar el comportament cel·lular. En aquesta tesi hem explorat l'ús d'àcid cítric i l'enzim lisil oxidasa, ambdós relacionats amb la nanoestructura i propietats mecàniques del teixit ossi, per desenvolupar bastides que mimetitzin la matriu extracel·lular de l'os en desenvolupament. En primer lloc, es va produir hidrogels basats en polímers recombinants de tipus elastina (Elastin-like recombinamers; ELRs) mitjançant una reacció d'entrecreuament en un pas amb àcid cítric, una molècula actualment considerada una peça essencial per l'adequat funcionament mecànic del teixit ossi. Havent fet un estudi sistemàtic de la reacció d'entrecreuament i de la seva contribució a les propietats dels hidrogels, vam ser capaços de controlar l'arquitectura i la rigidesa de les bastides entrecreuades amb àcid cítric, tot preservant la integritat de les seqüències d'adhesió cel·lular contingudes als ELRs. És interessant remarcar que l'ús d'àcid cítric com agent entrecreuant conferí als hidrogels capacitat de nucleació de fosfats de calci. Es va demostrar que els hidrogels entrecreuats amb àcid cítric i amb propietats mecàniques diana permeten el creixement de cèl·lules mare mesenquimals humanes i donen lloc a productes de degradació aparentment biocompatibles. Tot i que els estudis de diferenciació in vitro no van ser concloents pel que fa al potencial osteogènic d'aquestes bastides, tant les matrius amb propietats mecàniques diana com aquelles control van ser capaces d'integrar-se amb l'os natiu i van ser parcialment degradades un cop implantades en defectes de mida crítica en calotes de ratolí. Tot i que la invasió cel·lular en hidrogels amb propietats mecàniques diana va ser inferior en comparació amb l'observada en bastides control, ambdós tipus de matrius van permetre la formació d'os nou, mitjançant ossificació intramembranosa, en quantitats similars al final de l'estudi. Als punts temporals seleccionats, ambdós tipus de bastides van demostrar ser osteoconductives, però no es va observar evidències d'osteoconducció en cap cas. El fet que les bastides amb propietats mecàniques diana no fossin superiors a les matrius control pel que fa a formació òssia, podria ser degut a (i) a una elevada densitat superficial que hauria dificultat la invasió cel·lular i retrassat l'osteoinducció, o (ii) a una combinació de propietats (químiques + físiques) no osteoinductiva tot i que les bastides posseïen una rigidesa teòricament osteoinductiva. Aquests resultats demostren que les bastides han de ser vistes com un tot donada l'elevada complexitat del nínxol de cèl·lules mare in vivo, les senyals del qual actuen de forma sinèrgica per definir el comportament cel·lular. Així, és necessari assolir bastides amb un nivell de complexitat més elevat per tal de recapitular el desenvolupament ossi. Addicionalment, es va produir lisil oxidasa (LOX) d'aorta humana en forma recombinant a elevada puresa a partir de cultius d'Escherichia coli. Tot i que es va aconseguir produir LOX amb un contingut del cofactor coure i una activitat superiors a aquells trobats en la literatura, l'activitat de l'enzim va ser generalment baixa i no es va assolir la insolubilització d'ELRs. Això evidencia la necessitat de desenvolupar nous sistemes d'expressió i purificació de l'enzim per tal que aquest pugui ser aplicat a la producció de bastides.

Les légumineuses sont capables de s’associer en symbiose avec des bactéries du sol Rhizobium. Cette interaction culmine par la formation d’un nouvel organe racinaire appelé nodule, à l’intérieur duquel les bactéries différentiées fixent l’azote atmosphérique sous une forme assimilable par la plante hôte. La mise en place de cette association repose sur un dialogue moléculaire entre les deux partenaires, faisant intervenir des signaux bactériens lipo-chitooligosaccharidiques appelés Facteurs Nod (FNods). Chez la légumineuse modèle Medicago truncatula, la perception de ces signaux symbiotiques au niveau de l’épiderme racinaire, initie une voie de signalisation qui conduit à des oscillations calciques nécessaires pour l`activation de gènes de la plante hôte, tel le gène marqueur ENOD11. Il a été montré que les facteurs de transcription ERF ERN1/ERN2, étroitement apparentés, agissent comme des activateurs directs de la transcription d’ENOD11, via leur liaison à la séquence cis régulatrice NFbox. Le mutant ern1 est de manière cohérente requis pour l’activation d’ENOD11 en réponse aux FNods mais également au cours des étapes suivantes d’infection et de développement nodulaire. Cependant, ce mutant présente un phénotype symbiotique partiel soulevant la question d’une redondance fonctionnelle, qui pourrait être attribuée à la présence du facteur ERN2, étroitement apparenté. Ainsi, au cours de ma thèse, j’ai étudié la relation fonctionnelle entre les facteurs ERN1/ERN2 par de approches diverses visant à déterminer leur expression et fonctions relatives au cours de la symbiose rhizobienne. Mon travail de thèse a dans tout d’abord porté sur l’étude des profils d’expression spatio-temporels de gènes ERN au cours de la symbiose rhizobienne, corroborée par la dynamique de localisation cellulaire des protéines de fusions ERN. Ces facteurs sont exprimés de manière séquentielle mais aussi conjointe aux cours de la signalisation FNods et l’infection rhizobienne. Par la suite, des expériences de complémentation croisée, dans le fond mutant ern1, ont montré qu’ERN2 peut remplacer ERN1 pour l’induction d’ENOD11 en réponse aux FNods et pour la formation de nodules, dès lors qu’il est exprimé sous le contrôle du promoteur d’ERN1. Ceci indique que ces facteurs ont des activités biologiques similaires et suggère que l’absence de complémentation d’ern1 par le facteur endogène ERN2 est probablement liée à une régulation transcriptionnelle différentielle de la part de leurs promoteurs. Enfin, nous avons initié la caractérisation phénotypique de nouvelles lignées mutées au niveau du gène ERN2, dans le but d’identifier les fonctions spécifiques de ce facteur au cours de la nodulation. A travers l’analyse d’une lignée Tilling (ern2.1) présentant une mutation ponctuelle dans le domaine de liaison à l’ADN, nous avons mis en évidence un rôle d’ERN2 dans la progression des cordons d’infection au niveau du cortex racinaire. Des études moléculaires ont permis de montrer que l’acide aminé muté est un résidu conservé et important pour la topologie du domaine de liaison à l’ADN, mais également pour l’activité transcriptionnelle d’ERN2 sur ENOD11. Contrairement à ern1, le mutants ern2.1 et ern2.2 (mutant d’insertion) sont capables de former des nodules. Néanmoins, l’infection nodulaire apparait dans les deux cas parfois défectueuse, conduisant à une sénescence précoce. Ces résultats démontrent qu’ERN2 remplit aussi des rôles spécifiques au cours de la nodulation, qui ne sont pas entièrement complémentés par ERN1. Il semblerait donc que les facteurs ERN contrôlent des étapes communes et divergentes de l‘infection rhizobienne, ERN1 ayant un rôle prépondérant dans l`initiation et progression de l’infection tandis qu’ERN2 aurait un rôle secondaire, plus centré dans la progression des cordons. La lignée double mutant ern1ern2.1, ouvre de nouvelles perspectives pour l’étude de la redondance fonctionnelle entre ces deux facteurs au cours des symbioses racinaires / Legumes are able to associate in symbiosis with Rhizobia bacteria in the soil, which culminates in the formation of a new organ referred to as the root nodule, within which differentiated bacteria fix nitrogen to the benefit of the host plant. The establishment of this association relies on a molecular dialogue between the two partners, involving bacterial lipo-chitooligosaccharide signals called Nod factors (NF). In the model legume Medicago truncatula, the perception of these symbiotic signals in the root epidermis, initiates a signaling pathway that leads to calcium oscillation responses required for the activation of downstream genes such as the well-characterized ENOD11. Previously, ERN1 and the closely-related ERN2 transcription factors (TFs) were reported as direct activators of ENOD11 via binding to the NFbox regulatory unit. In addition, phenotypic analysis of the ern1 knockout mutant has confirmed the importance of ERN1 not only during NF signaling but also throughout subsequent infection and nodule development stages. Nevertheless, the ern1 mutant displays a less severe phenotype compared to plants mutated in other NF signaling genes, raising the question of a possible functional redundancy with the endogenous closely-related ERN2 factor. My PhD project was focused on the study of the functional relationship between ERN1 and ERN2 TFs. By using a variety of strategies we aimed at determining both ERN expression profiles and relative functions during nodulation. We first examined the spatio-temporal expression profiles of these genes during rhizobial symbiosis and correlated this with the dynamics of cellular localization of ERN fusion proteins. These analyses revealed that these factors possess both common and distinct expression profiles, correlated with cell-type specific and dynamic in vivo protein accumulation, tightly associated with rhizobial pre-infection and subsequent infection stages in M. truncatula. Further cross-complementation studies in the ern1 mutant background showed that, when ERN2 is expressed under the control of the ERN1 promoter, it can fully restore the ern1 phenotype regarding NF-elicited ENOD11 activation and nodule formation. This indicates that these factors have similar biological activities and suggests that the incapacity of endogenous ERN2 to complement the ern1 mutant is mainly due to differences in their promoter activities. Finally, we also initiated a phenotypic characterization of M. truncatula ern2 mutant lines, in order to get a better insight into ERN2 specific functions during nodulation. The phenotypic analysis of a Tilling line (ern2.1) carrying a point mutation in a conserved amino acid in the ERN2 DNA binding domain, revealed a role for ERN2 during infection thread progression in the root cortex. Further molecular studies demonstrated that this mutated amino acid in the Tilling line is conserved and required for optimal DNA binding domain topology and transcriptional activity of ERN2 on its target ENOD11 gene. In addition, the ern2.1 line and a second ern2.2 insertional mutant line are both capable of forming nodules, in contrast to the ern1 mutant. Nevertheless, these nodules are partly infection defective leading to premature senescence. These findings provide evidence that ERN2 possesses specialized functions during nodulation that cannot be fully complemented by ERN1. This suggests that ERN possess common and divergent functions, ERN1 having a predominant role in rhizobial infection initiation and progression while ERN2 having a secondary and more centered role during infection thread progression. The ern1ern2.1 double mutant line, recently generated during my PhD, opens new perspectives to further study the functional relationship between ERN TFs during root endosymbioses.

Los efectos biológicos producidos por dosis bajas de radiación continúan siendo objeto de controversia. Cada cierto tiempo aparecen nuevos estudios a escala molecular y celular que arrojan luz sobre los mecanismos moleculares básicos que subyacen en las respuestas de los sistemas vivos a las radiaciones ionizantes. En esta tesis se muestran tanto la metodología empleada como los resultados obtenidos tras la irradiación in vitro de diferentes líneas celulares tumorales y no tumorales. Para irradiar los cultivos con dosis bajas (del orden del mGy) de radiación alfa se ha puesto a punto un dispositivo para disolver el gas radiactivo 222Rn en el medio de cultivo celular.Los resultados más interesantes han sido los obtenidos tras la irradiación de la línea MCF-7 de cáncer de mama humano metastásico. Junto con la observación de cambios en el crecimiento (no relacionadas linealmente con la dosis), los análisis genéticos revelaron modificaciones en la expresión de genes de la familia Bcl-2, reguladores de la muerte celular por apoptosis. En concreto, el gen bcl-xS (relacionado con quimiorresistencia en esta línea celular) sólo se expresó en los cultivos irradiados. Tras este resultado se analizó la influencia de la radiación sobre la sensibilidad de las MCF-7 a los fármacos Taxol y VP-16, observándose que los cultivos previamente irradiados respondían mejor al tratamiento con ambos quimioterápicos. / Biological effects due to low doses of radiation still remain as a controversial issue. Every certain time new studies on a cellular and molecular basis give out light on the basic mechanisms underlying the response of living systems to ionising radiation. In this thesis the methodology and results obtained after in vitro irradiation of tumour and normal cell lines are described. In order to expose cells to low doses of alpha particles, a new device for dissolving radioactive gas 222Rn in the culture medium was set up.The most remarkable results are those obtained after the irradiation of human breast metastasic cells of the line MCF 7. Together with influences on the growth rate (non linearly related with the dose of radiation), also genetic changes were observed in the expression of some Bcl 2 gene family members related with apoptotic cell death. In short, bcl xs (related with multidrug resistance phenomena in this cellular line) was only expressed in irradiated cell cultures. After this result, the influence of alpha irradiation on the sensibility of MCF 7 to the chemotherapeutic drugs Taxol and VP 16 was analysed, obtaining that those cell cultures previously irradiated showed an improved response to the action of the drugs.

Este trabajo de tesis doctoral pretende contribuir a mejorar el conocimiento de la biología y la ecología del erizo de mar Paracentrotus lividus desde la perspectiva de su explotación como recurso marisquero. Con este fin se han analizado dos aspectos de la biología de este invertebrado de interés para su explotación sostenible: el ciclo gonadal y la dinámica poblacional de la especie. Para abordar el estudio del ciclo gonadal se realizó un muestreo mensual en tres localidades situadas a lo largo del litoral de Cantabria. En cada localidad se muestreó en dos hábitats contrastados: charcos de marea y fondos infralitorales durante dos épocas de puesta, desde mayo de 2004 hasta septiembre de 2005. Además de muestrear erizos, se tomaron datos de temperatura y de concentración de clorofila para estudiar la relación de la reproducción con los factores ambientales. El ciclo gonadal de P. lividus en Cantabria comienza en el mes de marzo y se extiende hasta el mes de septiembre, con entre uno y dos periodos de puesta a principios de primavera y en verano, en función del año y la población. Las diferencias entre las distintas localidades muestreadas fueron más importantes a las observadas entre los distintos hábitats, si bien en líneas generales todas las poblaciones mostraron un ciclo gonadal similar. El fotoperiodo parece mostrar un importante papel en el control de la vitelogénesis, que se inicia en los meses con menos horas de luz y termina en los meses estivales, con duraciones máximas del día. Otras variables como temperatura y estado nutricional también pueden tener un efecto significativo sobre este ciclo y probablemente son las responsables de algunas de las variaciones del ciclo más importantes observadas en las distintas poblaciones.El estudio de la dinámica poblacional de la especie se realizó en la cala de La Soledad, en la localidad cántabra de Laredo. Durante 40 meses (desde julio de 2004 hasta octubre de 2007) se realizó un muestreo mensual en una zona de esta cala que albergaba una población de P. lividus con más de 16.000 erizos distribuidos en un área aproximada de 1.200 metros cuadrados. La zona de estudio se dividió en 15 cuadrículas imaginarias. En cada cuadrícula se lanzaba cinco veces un cuadrado de área conocida de 0,25 m2, para un total de 75 veces por muestreo. Todos los erizos encontrados dentro del cuadrado de área conocida eran medidos y la densidad anotada. De esta forma se obtenía una distribución de la frecuencia de tallas para la población analizada, así como datos de densidad para cada cuadrícula muestreada.Una vez obtenidas la distribución de frecuencias para todos los meses muestreados, se calculo un modelo de crecimiento para la especie mediante el seguimiento de cohortes. Además, se estudió el reclutamiento de la especie en la zona de estudio, se analizaron los desplazamientos de la especie mediante análisis de densidad en las distintas cuadrículas y se estimó la tasa de mortalidad para algunas de las cohortes estudiadas. El crecimiento de P. lividus en la localidad se ajustó a la curva de Von Bertalanffy, más concretamente a su adaptación estacional, pues presentaba importantes diferencias de crecimiento entre el verano y el invierno. Se obtuvieron dos modelos de crecimiento, muy similares entre sí en el valor de sus parámetros, que fueron unidos en un solo modelo con un valor de K de 0,245 ± 0,03 y un valor de L∞ de 69 ± 4 mm. El reclutamiento no mostró diferencias significativas entre los distintos años estudiados, observándose un doble periodo de asentamiento que coincide con lo observado en el estudio del ciclo gonadal. Además, se observó una relación significativa entre la densidad de juveniles y la densidad de adultos, que permite pensar en la existencia de un reclutamiento denso-dependiente. No se observaron migraciones para el conjunto de la población dentro de la zona de estudio, no obstante se observaron desplazamientos durante el desarrollo del erizo desde zonas de asentamiento hasta zonas de crecimiento, siendo estos especialmente intensos a partir de cierta talla. La mortalidad Z presenta un valor medio para el conjunto de cohortes analizadas de 0,256 para erizos con una edad comprendida entre los ocho y los veintisiete meses. En este periodo, la mortalidad no permanece constante, sino que desciende a medida que los erizos aumentan de talla. / The main objective of this work was to improve the understanding of the biology and ecology of the sea urchin Paracentrotus lividus, from a fishery perspective. With this purpose, two interesting topics in the sustainable fisheries of this invertebrate were analyzed: gonad cycle and populations dynamics. The gonad cycle was studied in three localities along the Cantabrian littoral. In each locality, two habitats were sampled monthly: intertidal rock pools and infralitoral hard bottoms, from May 2004 to September 2005. In each sample, at least 15 sea urchins were collected for each habitat and locality. Moreover, temperature was measured and water samples were collected in plastic bottles to estimate chlorophyll concentration. The reproductive cycle of P. lividus starts in March and lasts until September, with one or two main spawning periods per year (depending on year and population) at the beginning of Spring and during the Summer. The differences between sea urchins from different localities but the same habitat were more important than between urchins of the same locality but different habitat, however all the urchins studied shown a similar reproductive cycle. The photoperiod shows an important role in the vitellogenesis control. This process starts in the months with the lowest photoperiod values and finishes in the highest. Other environmental variables as temperature or nutrional state are important too, causing some of the most important differences observed in the gonad cycle of the analyzed populations. The population dynamics were studied in the cove of La Soledad, in the cantabrian locality of Laredo. Along 40 months (from July 2004 to October 2007) the cove was sampled monthly in an area of 1.200 m2 with more than 16,000 urchins. This area was divided in a grid of 15 squares. In each of them, 5 randomly placed 0.25 m2 quadrats were sampled. All the urchins found in the quadrats were measured and its density counted, getting a frequency distribution of the population analyzed and density values of each square. A growth model for P. lividus was calculated knowing the monthly size-frequency distribution. Moreover, recruitment, migrations and mortality in the studied area were studied.P. lividus growth showed a good fit to the Von Bertalanffy curve, especially to the seasonality model, since the growth showed significant differences between the summer and the winter. Two growth curves were calculated, both of them very similar in growth parameters. Finally, both curves were joined in one model with a K value of 0,245 ± 0,03 and a L∞ de 69 ± 4 mm.The recruitment did not show significant differences between the studied years. A double settlement period was observed, coinciding with the spawning period described in the gonad cycle study. Moreover, a significant relationship between recruits' density and adults' density was observed, suggesting a positive density-dependent factor in the recruitment. The population did not show migrations in the study area. However, during the development of the urchins, movements were observed from settlement areas to growth areas, being especially important from a certain size. The mortality (Z) presented a mean value of 0.256 for all the cohorts analyzed in urchins with an age range between 8 and 27 months. In this period, mortality decreases with the urchins growth.

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En aquest treball s'han desenvolupat dos mètodes simples i ràpids pel cultiu de les cèl·lules epitelials de les tres regions de l'epidídim de Sus domesticus. Un es basa en el cultiu de fragments del túbul epididimari intactes durant 8 dies. L'altre mètode es basa en el cultiu de fragments del túbul epididimari digerits amb col·lagenasa que, després de 7 dies, donen lloc a la formació d'una monocapa de cèl·lules epitelials epididimàries que adquireixen el 90-100% de confluència després de 12-16 dies en cultiu. Aquestes cèl·lules es mantenen viables durant més de 60 dies en cultiu i no s'observa proliferació de cèl·lules no epitelials. Per determinar el nivell de conservació de les característiques epididimàries en els cultius s'ha analitzat l'estructura cel·lular, l'activitat de síntesi i secreció proteica, i el manteniment i maduració dels espermatozoides en cocultiu. / In this work, we have developed two simple and quick methods for the culture of boar epididymal epithelial cells. The first one involves the culture of intact epididymal tubule fragments during 8 days. The second one involves the culture of epididymal tubule fragments digested with collagenase that, after 7 days in culture, allows the formation of an epididymal epithelial cell monolayer that reached 90-100% confluence after 12-16 days. These epididymal epithelial cells monolayers were maintained in vitro for more than 60 days and overgrowth of non-epithelial cells was not observed. To estimate the level of preservation of epididymal characteristics in these cultures we have focused on cell morphology, protein secretion activity, and sperm preservation and maturation.

A pesar de que el uso del cannabis y el alcohol como sustancias psicoactivas es muy antiguo y que su uso como drogas recreacionales está muy extendido, los mecanismos a través de los cuales producen sus efectos psicoactivos se han empezado a conocer hace relativamente poco tiempo. En la presente tesis se estudia como afectan distintos tratamientos sistémicos, tanto con etanol como con distintos compuestos cannabinoides, simultáneamente sobre la síntesis de las distintas monoaminas en diferentes regiones cerebrales de rata. Además, se analizó como afectaban estos tratamientos a los distintos componentes de la vía de señalización intracelular de las MAPK en la corteza frontal de rata. Se realizaron distintos tratamientos agudos con estos compuestos así como tratamientos a más largo plazo (crónicos) y además se estudiaron estos parámetros durante el llamado síndrome de abstinencia que aparece una vez que se detiene esta administración crónica.

En la presente tesis doctoral se estudian los cambios en la comunidades bentónicas que se producen tras la sustitución de una pradera de Posidonia oceanica por algas invasoras del género Caulerpa (Caulerpa racemosa y Caulerpa taxifolia) y la caulerpal establecida Caulerpa prolifera. Las comunidades bentónicas cambian con la presencia de caulerpales. Las principales diferencias entre los cuatro hábitats estudiados son debidas a las diferentes abundancias de las especies coincidentes tanto para moluscos, decápodos como poliquetos. La comunidad de invertebrados presenta patrones estacionales diferentes entre esos cuatro hábitats y con Posidonia oceanica (referidos a abundancia y diversidad de especies).Las algas del género Caulerpa se caracterizan por poseer el metabolito secundario de defensa caulerpenina. La toxicidad de las caulerpales se traduce en un incremento de las defensas antioxidantes del los organismos que allí viven (Coris julis y Bittium reticulatum), los cuales aumentan eficientemente sus defensas antioxidantes sin sufrir peroxidación lipídica. Además, Caulerpa aumenta sus defensas antioxidantes y la caulerpenina en situaciones de herbivoría y epifitismo como mecanismo defensivo. / En la present tesis doctoral són estudiats els canvis en les comunitats bentòniques produïts per la substitució de praderies de Posidonia oceanica per algues invasores del gènere Caulerpa (Caulerpa racemosa y Caulerpa taxifolia) i la caulerpal establida Caulerpa prolifera. Les comunitats bentòniques canvien amb la presència de les caulerpals. Les principals diferències entre els quatre hàbitats són degudes a les diferents abundàncies que presenten les espècies coincidents tant per mol·lusc, decàpodes com poliquets. A més, la comunitat d'invertebrats té patrons estacionals diferents entre els quatre hàbitats (referits a abundància i diversitat de espècies).Les algues del gènere Caulerpa es caracteritzen per contenir caulerpenina com metabòlit secundari de defensa. La toxicitat de les caulerpals es veu reflectida en un increment de les defenses antioxidants dels organismes que hi viuen en hàbitats de Caulerpa (Coris julis i Bittium reticulatum), els quals augmenten eficientment les seves defenses antioxidants i no sofreixen peroxidació lipídica. A més, Caulerpa spp. augmenta les seves defenses antioxidants i caulerpenina en situacions de herviboria i epifitisme com a mecanisme defensiu. / In the present thesis, changes in the benthic communities caused by the substitution of Posidonia oceanica seagrass meadows by the invasive algae Caulerpa (Caulerpa racemosa and Caulerpa taxifolia) and the established Caulerpa prolifera are analyzed. Benthic communities change with the presence of Caulerpa spp. Main differences among studied habitats are due to differences in the abundances of invertebrate species common for the four habitats for Decapoda, Mollusca and Polychaeta. Seasonal patterns of invertebrate community are also different among the studied algae and seagrass (for abundances and species diversity indexes).Caulerpa macroalgae are characterised by the presence of caulerpenyne as defensive secondary metabolite. The toxicity of Caulerpa is expressed as an increased antioxidant response of the organisms living in Caulerpa mats (Coris julis and Bittium reticulatum), which efficiently increases its antioxidant defences avoiding lipid peroxidation. Caulerpa spp. also increases their antioxidant defences and caulerpenyne concentration in herbivorism and epifitism situations.

La hibridació natural a plantes és un fenòmen àmplement conegut. És una important font de variabilitat que accelera l'evolució de les espècies. Es creu que és l'origen de moltes angiospermes, entre elles endemismes locals. Per altra banda, també pot tenir efectes negatius per la supervivència d'aquests endemismes, diluint els seus trets direfencials. En aquesta tesi s'estudia la possible hibridació natural que afecta a tres endemismes baleàrics (Viola jaubertiana, Lotus fulgurans i Helichrysum crassifolium), des del punt de vista dels marcadors moleculars basats en ADN i de la morfologia. S'avalua el paper de la hibridació natural la variabilitat, l'origen i la conservació d'aquestes espècies endèmiques. / Natural hybridization is a widely known process in plants. It is an important source of variation promoting species evolution. It is likely to be the origin of many angiosperms, including local endemisms. Oppositely, it is also regarded as a potential threat for endemisms survivorship, diluting their differentail traits. This thesis deals with putative natural hybridization processes involving three Balearic endemics (Viola jaubertiana, Lotus fulgurans i Helichrysum crassifolium), from the points of view of the DNA molecular markers and the morphology. The role of natural hybridization in the variation, origin, and conservation of the above endemics is evaluated.

Este trabajo describe la diversidad genética de las poblaciones actuales del Oeste del Mediterráneo según dos polimorfismos: nueve polimorfismos Alus y doce microsatelites (STR) presente en el cromosoma X. En este trabajo, se presentan resultados originales de poblaciones de Marruecos, España, sur de Italia y de poblaciones judías. Nuestro estudio multidisciplinario se basa sobre datos biológicos, arqueológicos, históricos, geográficos y lingüísticos para reconstruir los origines y la historia genética del oeste del Mediterráneo. Para la totalidad de los marcadores, nuestros resultados muestran una proximidad genética entre las poblaciones del norte de África y del sur de Europa con una diferencia entre los grupos norte africanos y sub-saharianos. También se puede concluir que en el noroeste de África, no hay una fuerte diferenciación genética entre los beréberes y los árabes. El análisis de cinco poblaciones judías muestra que se agrupan en un mismo cluster, indicando su ancestral común origen, que se ha conservado durante el tiempo a pesar de la diáspora, con una clara distinción entre ellos y sus vecinos no-judíos