Los genes MSN2 y MSN4 de la levadura Saccharomyces cerevisiae fueron aislados como supresores en multicopia de mutaciones termosensibles en el gen de la proteína quinasa Snf1p, necesaria para la desrepresión de genes reprimidos por catabolito. Las proteínas Msn2p y Msn4p están funcionalmente relacionadas. Ambas contienen dos dedos de cinc del tipo Cys2-His2, que guardan una gran similitud con los encontrados en las proteínas de Respuesta Temprana al Crecimiento de mamíferos, la proteína del tumor de Wilms, y el represor de levadura Mig1p. Msn2p y Msn4p son capaces de actuar como activadores transcripcionales, pero cuando se inició este trabajo se desconocía su función fisiológica. Durante la caracterización fenotípica del doble mutante msn2 msn4 se observó que esta cepa era sensible a la ausencia de fuente de carbono. Al extender el estudio a otras condiciones de estrés severo, como el estrés térmico, el estrés osmótico o el estrés oxidativo, se observó en todos los casos una mayor sensibilidad de la cepa mutante respecto a la cepa silvestre. Por el contrario, la sobre-expresión de los genes MSN2 y MSN4 produce un aumento de la resistencia celular a las condiciones de estrés. En la cepa msn2 msn4 se encontraron defectos en la expresión de genes de respuesta a estrés, como HSP12, HSP26, CTT1 y DDR2. Estos genes tienen en común la presencia en sus promotores de varios Elementos de Respuesta General a Estrés (STRE). En Saccharomyces cerevisiae, el elemento STRE (consenso: CCCCT ó AGGGG) puede mediar la activación transcripcional en respuesta a múltiples estreses, entre ellos el choque térmico, el estrés osmótico, el estrés oxidativo, el pH ácido, la presencia de ácidos débiles, o el ayuno de fuente de carbono o nitrógeno. Al analizar la expresión regulada por STRE, mediante una fusión STRE-LEU2-lacZ, en el mutante msn2 msn4, se pudo comprobar que en ausencia de las proteínas Msn2p y Msn4p los niveles de expresión basal vía STRE están muy reducidos, y la activación transcripcional en diversas condiciones de estrés se encuentra prácticamente abolida. Por otra parte, la sobre-expresión de los genes MSN2 y MSN4 produce activación de la expresión dependiente de STRE incluso en condiciones de ausencia de estrés. Msn2p y Msn4p se requieren para una correcta regulación de la respuesta mediada a través de este elemento. Se demostró que estas proteínas se unen directamente al elemento STRE mediante la técnica de retardo en gel: las proteínas Msn2p y Msn4p, purificadas o presentes en extractos totales de proteína, se unen in vitro, de forma específica, a elementos STRE presentes en oligonucleótidos sintéticos. Además, mediante análisis de footprinting in vivo con DMS se demostró que existe unión in vivo de estas proteínas a los elementos STRE presentes en diversos promotores de Saccharomyces cerevisiae. Por ello proponemos que Msn2p y Msn4p son los Factores de Unión a STRE (STRF), que no habían sido identificados con anterioridad. En el segundo capítulo de este trabajo analizamos las causas de un hecho observado en la cepa silvestre W303-1A. La transferencia brusca de células silvestres en fase exponencial de crecimiento en glucosa a un medio con rafinosa produce una larga parada del crecimiento, durante el cual las células no son capaces de sintetizar suficiente cantidad de invertasa. Se demostró que durante las primeras horas de cambio de medio, aunque el gen que codifica la invertasa, SUC2, se desreprime normalmente, la privación brusca de glucosa produce en las células de levadura un bloqueo de la traducción, el cual impide que se exprese el enzima. En este proceso no parecen estar implicadas la proteína quinasa dependiente de AMP cíclico ni la proteína quinasa Gcn2p. / The Saccharomyces cerevisiae genes MSN2 and MSN4 encode homologous and functionally redundant Cys2Hys2 zinc finger proteins. A disruption of both MSN2 and MSN4 genes results in a higher sensitivity of yeast cells to different stresses, including carbon source starvation, heat shock and severe osmotic and oxidative stresses. In this work we show that Msn2p and Msn4p are required for the activation of several yeast genes such as CTT1, HSP104, DDR2 and HSP12, whose induction is mediated through stress-response elements (STREs). Msn2p and Msn4p are important factors for the stress-induced activation of STRE dependent promoters and bind specifically to STRE-containing oligonucleotides. Moreover, by in vivo footprinting we demonstrate that Msn2p and Msn4p bind in vivo to the STREs present in several stress gene promoters. We propose that Msn2p and Msn4p are the previously unknown STRE binding factors, or STRFs.In the second chapter of this work we analyse the causes of an experimentally observed fact: expression of invertase in the yeast Saccharomyces cerevisiae is greatly delayed when derepression occurs in a medium that lacks a usable carbon source. The delay is not a consequence of defects in the transcription of the SUC2 gene but is due to the impossibility of translating the normal levels of mRNA generating under derepressing conditions. In the absence of glucose a complete inhibition of translation occurs, and this causes the lag time before the new carbon source can be used, even if the mRNAs of glucose-repressible genes are transcripted early.

El gen muscleblind (mbl) es necesario para el adecuado desarrollo del sistema nervioso periférico embrionario y la diferenciación terminal de los fotorreceptores y los músculos en Drosophila. A partir del único gen muscleblind de Drosophila se generan cuatro transcritos por procesado alternativo que codifican para cuatro proteínas caracterizadas por la presencia de dedos de zinc del tipo Cys3H. Los homólogos de muscleblind en vertebrados son los genes Muscleblind-like1, 2 y 3 (MBNL1-3). Las proteínas humanas MBNL1, 2 y 3 tienen la capacidad de modificar el procesado alternativo de diversos transcritos y tienen un papel importante en la patogénesis de la distrofia miotónica (DM). La DM es una enfermedad autonómica dominante generada por la expansión del trinucleótido CTG en una región no codificante del gen DMPK. La presente tesis recoge experimentos realizados en diferentes sistemas para desvelar la función molecular de las proteínas Muscleblind de Drosophila. Este trabajo demuestra la conservación de la actividad como factores de splicing alternativo y la ruta patogénica de la DM en moscas. Se describen dos nuevas dianas moleculares de las proteínas Muscleblind, los transcritos de la alpha-actinina y la troponinaT, cuyo patrón de splicing está alterado en mutantes mbl y en moscas que expresan repeticiones CUG. Además, mediante experimentos en cultivo celular se muestra la capacidad de estas proteínas de inducir muerte celular al ser sobre-expresadas en células S2 de Drosophila. Las isoformas de Muscleblind mostraron diferente capacidad en los distintos ensayos funcionales realizados. Mediante experimentos de sobre-expresión en células de vertebrado y mutagénesis dirigida mostramos la implicación de los extremos carboxilo en la diversificación funcional de las isoformas de Muscleblind. Las isoformas se localizan en distintos compartimentos sub-celulares y la eliminación de un sitio putativo de sumolización (FKRP) conservado altera la capacidad de inducir muerte celular de MuscleblindC. / The human Muscleblind-like proteins MBNL1-3 bind RNAs through pairs of zinc fingers of the Cys3His type. They have the ability to modify alternative splicing and sub-cellular localisation of defined transcripts and their function is impaired in myotonic dystrophies type 1 and 2 (DM1 and DM2). DMs are autosomal dominant neuromuscular diseases characterized by myotonia, muscle weakness, and iridescent cataracts, among other symptoms. At a molecular level, DM patients show disruption of alternative splicing regulation of specific transcripts. The genetic cause of these diseases is the expansion of either a CTG or a CCTG repeat in non-coding regions of the DMPK (DM1) and ZNF9 (DM2) genes. Upon transcription, expanded RNAs form stable hairpins, which sequester nuclear factors depleting them from their normal function. Among those factors are the MBNL proteins. The relevance of MBNL sequestration in DM pathogenesis is supported by muscleblind like 1 knock-out mice (Mbnl1DE3/DE3), which reproduce the main features of DM patients including myotonia, cataracts, and RNA splicing defects in transcripts such as troponinT 2 and 3. Furthermore, expression of Mbnl1 protein reverts the DM-like alterations of mice expressing expanded CUG containing RNA.

Los primeros receptores de hormona de crecimiento (GHR) descritos en peces se agruparon en dos grupos, las secuencias descritas en peces salmónidos y las descritas en peces no salmónidos. Las de peces no salmónidos presentaron una gran conservación estructural con las secuencias de mamíferos, pero las secuencias de peces salmónidos muestraron un bajo nivel de identidad aminoacídica con ausencia de un par de cisteínas extracelulares y un diferente patrón de tirosinas intracelulares. Llegados a este punto, se planteó la hipótesis de la existencia de dos formas alternativas para el gen GHR en el genoma de los peces: la forma de los peces no salmónidos (GHR-I) y la de los peces salmónidos (GHR-II). A la luz de esta hipótesis se plantearon los siguientes objetivos: 1) Abordar la caracterización molecular y organización genómica de los receptores de la hormona del crecimiento en peces teleósteos, 2) analizar la divergencia evolutiva de los receptores de la hormona del crecimiento en los peces teleósteos, 3) analizar en dorada el patrón de regulación transcripcional de los receptores de la hormona del crecimiento y 4) definir en dorada el uso de los receptores de la hormona del crecimiento como biomarcadores de crecimiento y estrés por confinamiento y exposición a patógeno. Para analizar la divergencia evolutiva, se diseñaron cebadores degenerados en base a las secuencias de los GHR descritos previamente en los peces salmónidos. Utilizando estos cebadores en una estrategia de RT-PCR, se determinó la existencia del GHR-II en dorada, trucha y lubina. Las nuevas secuencias de GHR-II presentaron las mismas características estructurales que las secuencias de salmónidos y se agruparon con ellas al realizar un análisis filogenético. De esta manera se definió lo que sería en grupo de secuencias de GHR-II de peces mientras que el resto de secuencias de peces corresponderían al GHR-I. La caracterización molecular de ambos GHR en dorada mostró la misma organización genómica que el GHR de mamíferos, con la salvedad de la falta de un exón homólogo al 3 de mamíferos y la presencia de un intrón adicional en el exón 10 del GHR-I. Además se determinó que ambos receptores presentaron un único sitio de inicio de la transcripción en contraposición a la situación de mamíferos: un único receptor con diferentes inicios de la transcripción. Esta diferente organización sugirió que el gen del GHR se ajusta al modelo de evolución por subfuncionalización. Para analizar su regulación transcripcional, se midió la expresión de ambos GHR junto con la de IGF-I e IGF-II bajo diferentes modelos experimentales en dorada. Los modelos estudiados fueron ayuno, estación, edad, infección por patógeno (Enteromyxum leei) y estrés por confinamiento. De estas experiencias se dedujo que la mayor de expresión de ambos GHR se dio en hígado y que los cambios en la concentración de IGF-I circulante reflejaron su expresión a nivel hepático. La expresión del GHR-I estuvo altamente correlacionada con la expresión de IGF-I e IGF-II en las experiencias de estación, edad e infección por patógeno tanto a nivel hepático como extrahepático. Sin embargo, en el modelo de estrés por confinamiento, la disminución de la expresión hepática de la IGF-I e IGF-II reflejó los cambios en la expresión del GHR-II. Esto estuvo en consonancia con los sitios de unión de factores de transcripción presentes en su región flanqueante. El modelo propuesto mostró una regulación diferencial de los GHR de dorada, aunque no se pudo excluir un cierto solapamiento funcional con independencia de que fueran promiscuos o específicos de la GH. / The first fish growth hormone receptor (GHR) sequences were grouped in two major groups: salmonid fish and non-salmonid fish. Sequences of non-salmonid fish showed a high structural conservation with those of mammals. On the other hand, sequences of salmonid fish showed a low level of aminoacid identity with the lack of two extracellular cysteines and a different intracellular tyrosine pattern. At that moment, the existence of two alternative copies of the GHR gene in fish genomes, GHR-I (non-salmonid form) and GHR-II (salmonid form), was hypothesised. Following that hypothesis, we formulated the following objectives: 1) Address the molecular characterization and genomic organization of GHRs in teleost fish, 2) analyse their evolutional divergence, 3) analyse their transcriptional regulation in gilthead sea bream and 4) define their use in gilthead sea bream as biomarkers of growth and stress. The presence of GHR-II was demonstrated for the first time in gilthead sea bream, European sea bass and rainbow trout. In addition, the genomic organization of both GHR was elucidated in gilthead sea bream. Fish GHR showed the same genomic organization than human GHR except for the lack of the exon 3 and the presence of a short intron within GHR-I exon 10. Moreover, fish GHRs only contained a transcription start site whereas tetrapods’ GHR has several sites. The transcriptional regulation of gilthead sea bream GHR-I, GHR-II, IGF-I and IGF-II was assessed in basis to fasting, season, age, stress and parasite challenge (Enteromixum leei). In basis to our results, the expression of GHR-I was higher in hepatic tissue. Moreover, changes in circulating IGF-I levels reflected the IGF-I hepatic expression. GHR-I expression was highly correlated with IGF expression in season, age and parasite challenge at hepatic and extrahepatic level. However, changes in IGF expression under stress were correlated to hepatic GHR-II expression. This fact agreed with the transcription factor binding sites found in the 5’flanquing region of GHR-II. In summary, coexpression analyses suggest a key role of GHR-I in the tissue-specific regulation of IGFs in gilthead sea bream. Some functional redundancy of GHR-I and GHR-II cannot be excluded, emerging GHR-II as a stress and redox-sensitive gene.

De entre los 7 Pisos en los que está subdividido el Sistema Devónico, el Emsiense, es quizás uno de los que más interés ha despertado en los últimos años, siendo la redefinición de su límite inferior y su posible subdivisión en 2 subpisos, algunos de los objetivos principales que se ha planteado la Subcomision de Estratigrafia del Devónico. Teniendo en cuenta estos problemas y las posibilidades que muestran los Pirineos Centrales Españoles para contribuir a su solución, se propuso la realización del presente trabajo. Se han descrito y muestreado 11 secciones, así como diversos muestreos aislados, pertenecientes a las Subfacies Sierra Negra, Baliera y Compte del Área de Facies Sur, con edades que abarcan desde el Praguiense más alto al Emsiense superior. Estas secciones han podido ser correlacionadas y ordenadas en base a su contenido en conodontos; 9 de ellas (Isábena 1, Baliera 6, Compte-I top, LGA, LGA-X, LGA-XI, Vi-IA, Vi-IB y Vi-IE) han resultado adecuadas para estudios bioestratigráficos. El estudio de los conodontos recuperados en las más de 300 muestras procesadas ha permitido determinar 41 taxones pertenecientes a 3 familias y 5 géneros: 19 taxones a la familia Polygnathidae (género Polygnathus); 3 a la familia Spathognathodontidae (géneros Criteriognathus, “Ozarkodina” y Pandorinellina?); y 19 taxones a la familia Icriodontidae (género Icriodus). De los 41 taxones descritos 8 son nuevos (Polygnathus carlsi n. sp., Polygnathus rosae n. sp., Polygnathus ramoni n. sp., Polygnathus luciae n. sp., Polygnathus aragonensis n. sp., Icriodus balieraensis n. sp., Icriodus riosi n. sp. e Icriodus susanae n. sp.) y 6 se tratan en nomenclatura abierta, citándose además, por primera vez en los materiales emsienses de los Pirineos a Polygnathus nothoperbonus, Polygnathus laticostatus, Polygnathus linguiformis bultyncki, Polygnathus pannonicus, Polygnathus gilberti y Polygnathus vigierei. Con esta base taxonómica y atendiendo a su distribución estratigráfica, se han podido identificar el límite inferior del Emsiense y las Zonas del Praguiense terminal y Emsiense: pireneae, kitabicus, excavatus Inferior y Media, nothoperbonus, laticostatus y serotinus, proponiéndose en este trabajo la subdivisión de la zona nothoperbonus en Inferior y Superior, utilizando al taxón Polygnathus mashkovae como indicador del comiendo de la Subzona nothoperbonus Superior. Además, esta información, nos ha permitido datar con precisión las formaciones geológicas del Emsiense aquí estudiadas, corroborando las dataciones previas de otros autores. Se han propuesto diferentes hipótesis filogenéticas de los taxones de polygnátidos estudiados, identificándose hasta 8 linajes diferentes, o partes de ellos: (1) Linaje Po. pireneae → Po. linguiformis bultyncki, (2) Linaje Po. pireneae → Po. tamarae, (3) Linaje Po. pireneae → Po. “postpostpannonicus”, (4) Linaje Po. pireneae → Po. aragonensis n. sp., (5) Linaje Po. pireneae → Po. carlsi n. sp., (6) Linaje Po. pireneae → Po. rosae n. sp., (7) Linaje Po. pireneae → Po. gilberti y (8) Linaje Po. pireneae → Po. cf. serotinus. De ellos, se han reconocido y descrito por primera vez los linajes 4, 5 y 6., que son exclusivos de los Pirineos. Esta gran diversidad de taxones en el Emsiense inferior corrobora de nuevo la hipótesis de una radiación evolutiva de este y otros géneros en las proximidades del límite Praguiense/Emsiense, y contrasta con el descenso en el número de especies en el Emsiense superior, cuyos registros en los Pirineos son mucho más escasos que los del Emsiense inferior. Por último, destacar que el presente estudio ha permitido aumentar el número de secciones relevantes en los Pirineos, ayudándonos con ello a mejorar el conocimiento general de las faunas de conodontos del Emsiense. Lo que nos ha permitido contribuir al establecimiento de una escala bioestragráfica local de gran utilidad para correlaciones de tipo regional y supraregional. / Of the seven stages in which the Devonian System is subdivided, the Emsian, is perhaps one of the most interesting ones, due to the need of redefinition of its lower boundary and its possible subdivision into two sub-stages. Given this scenario, and the opportunities shown by the Spanish Central Pyrenees to contribute to their solution, we proposed the present Doctoral Thesis. Eleven sections have been described and sampled for conodonts belonging to the Sierra Negra, Compte and Baliera Subfacies, with ages ranging from the upper Pragian to the upper Emsian (Lower Devonian). These sections have yielded important conodonts for biostratigraphic studies, which have allowed us to determinate 41 species, included in 5 genera and 3 families: 19 belonging to the Polygnathidae family (genus Polygnathus); 3 to the Spathognathodontidae family (genera Criteriognathus, "Ozarkodina" and Pandorinellina?) and 19 to the Icriodontidae family (genus Icriodus). Of the 41 species described, 8 are news and 6 are treated in open nomenclature, citing for the first time in the Emsian of Pyrenees the species: Polygnathus nothoperbonus, Polygnathus laticostatus, Polygnathus linguiformis bultyncki, Polygnathus pannonicus, Polygnathus gilberti and Polygnathus vigierei. In addition, we have proposed 8 phylogenetic linage for the different species of the genus Polygnathus. Based on the different species studied, we have identified the lower Emsian boundary, and the following conodont Zones: pireneae, kitabicus, Lower and Middle excavatus nothoperbonus, laticostatus and serotinus, proposing in this work the subdivision of the nothoperbonus Zone in the Lower and Upper nothoperbonus Subzones. In addition, this information has allowed us to date the different geological formations herein studied, corroborating previous studies. This great conodont diversity in the lower Emsian, supports previous hypothesis of an evolutionary radiation of the group around the Pragian/Emsian boundary, which contrasts with the decline in the number of species of the upper Emsian. Finally, we can conclude that this study has increased the number of relevant sections from the Pyrenees, helping us to improve the knowledge of the Emsian conodont faunas.

A partir de la segunda mitad del siglo XX, se produjeron profundas modificaciones económicas y demográficas que han tenido importantes repercusiones sobre los paisajes europeos Las modificaciones en los usos/coberturas del suelo pueden representar el incremento de los impactos negativos asociados. Dentro de esos cambios, el litoral español y particularmente la C.Valenciana, han asistido al retroceso de los usos agrícolas y forestales tradicionales ante la expansión de las superficies artificiales. Pese a la relevancia del proceso, que ha motivado la puesta en marcha numerosos proyectos, existe una carencia de cartografía detallada que pueda ser utilizada para que éste pueda ser analizado en profundidad. El principal objetivo de este trabajo es conocer y analizar la dinámica espacio-temporal de los usos y coberturas del suelo en áreas metropolitanas de la C.Valenciana durante el último medio siglo a partir de una cartografía detallada. Se ha prestado un especial interés al análisis del proceso de sellado antropogénico de los suelos afectados por la urbanización, considerando, al mismo tiempo, la capacidad de uso de los mismos. Se ha aplicado una metodología de análisis cartográfico con Sistemas de Información Geográfica (SIG) a una escala 1:10.000. La fuente principal utilizada para el análisis de los cambios ha sido un conjunto de fotografías aéreas correspondientes a 1956, 1984/1985 y ortofotos de 1998 y 2005/2006. Se ha propuesto una leyenda cartográfica adaptada a las áreas de estudio, basada en la estructura multiescalar y en niveles jerárquicos aportada por el proyecto CORINE-Land Cover. A partir de las imágenes ortorrectificadas, se ha realizado la fotointerpretación y digitalización de los usos del suelo teniendo en cuenta la leyenda previamente establecida. El análisis de los cambios de los usos y coberturas del suelo ha consistido en el procesamiento de las distintas capas de información en el SIG para obtener datos derivados. Con esa información se han elaborado y aplicado 19 indicadores de base territorial, agrupados en 6 áreas temáticas. El análisis del crecimiento urbano desde 1956 a 2005/2006 en las áreas metropolitanas de Alacant-Elx y Valencia, así como el de los cambios acumulativos de los usos/coberturas del suelo en los municipios de Elx y Valencia, han permitido identificar diferentes transformaciones. El crecimiento de la población y de las superficies construidas ha sido muy elevado, con una aceleración de la urbanización en los últimos años. Se aprecia una coincidencia de las áreas protegidas con las zonas menos susceptibles de acoger la expansión urbana. El consumo de suelos forestales y especialmente agrícolas por el crecimiento urbano ha sido muy importante. Existen diferencias entre las dos áreas metropolitanas: el crecimiento de la población y de las superficies construidas ha sido mayor en Alacant-Elx; la densidad urbana es más elevada en el A.M. Valencia; el sellado antropogénico en Valencia es especialmente relevante, por desarrollarse sobre suelos con elevada o muy elevada capacidad de uso. En contraposición, el análisis de los cambios en los usos/coberturas del suelo entre 1956 y 1998 en dos comarcas (Camp de Túria y Rincón de Ademuz) desigualmente influenciadas por la principal metrópolis regional ha permitido identificar otras dinámicas. Las áreas montañosas interiores, con importantes limitaciones topográficas y climáticas, han experimentado un declive demográfico por la emigración a otras áreas, especialmente centros metropolitanos litorales, así como el abandono o regeneración natural de las explotaciones marginales. El elevado potencial del medio natural ha motivado la protección de gran parte del territorio. Respecto a las zonas de transición, más cercanas a las áreas metropolitanas litorales, se ha producido un crecimiento de las superficies construidas extraordinariamente elevado, así como la transformación de cultivos de secano en regadíos en las áreas más llanas con disponibilidad de agua. / The main aim of this study is to highlight the land use-cover dynamics between 1956 and 2006 in the metropolitan areas of the Comunitat Valenciana (Spain) using a detailed cartography. The work has focused on the analysis of the soil sealing related to the urban growth. Land capability of the soils affected by urbanization has been analyzed as well. Photo interpretation of aerial photographs dated from 1956, 1984/1985, 1998 and 2005/2006 and map analysis based on Geographical Information Systems was performed to establish the land use/cover changes at a detailed scale (1:10,000). A specific map legend has been designed and applied for the study areas. Nineteen indicators to assess the degree of environmental sustainability have also been implemented. The results show some important changes occurred in the last fifty years. A great expansion of the build-up surfaces has been detected in the metropolitan areas of Alacant-Elx and Valencia, mainly on the most fertile and better-connected areas. In addition, crops, forest and semi-natural areas have decreased. The changes of land use/cover in other regions linked to the metropolitan area of Valencia (El Camp de Túria and El Rincón de Ademuz), show different dynamics. In transitional areas, a large growth of built-up surfaces and an intensification of agricultural practices, mainly transformation of dry farming fields into irrigation fields has been detected. Meanwhile, in the inner and mountainous regions, marginal crops have been progressively abandoned or re-colonized by natural vegetation.

S'estima que a Europa l'any 2005 es generaran 9,4 milions de tones de fangs de depuradora (EEA, 2001), fet que suposa un problema important de cara a la seva eliminació. A l'estat espanyol, al voltant del 46% de la producció de fangs de depuradora de residus urbans es recicla mitjançant aplicacions al sòl. Aquest tipus de pràctiques estan regulades segons la Directiva Europea 86/278/EEC que, únicament considera com a components de risc el contingut total de metalls pesants i nitrats. L'actual normativa està sent revisada (Working Document on Sludge, 3rd Draft, 2000, unpublished) i es preveu una major restricció i control dels residus orgànics, per a minimitzar el risc d'efectes negatius a la salut, el medi ambient i el deteriorament de la qualitat del sòl. Els problemes de salubritat associats a l'ús dels fangs frescs constitueixen un factor limitant per a la seva aplicació al sòl, i fan necessari investigar les possibilitats d'ús d'aquests residus un cop sotmesos a un procés d'higienització. A Catalunya, s'imposaran com a vies de post-tractament el compostatge i l'assecatge tèrmic. En aquesta tesi es pretén avaluar els efectes derivats de l'aplicació dels tres tipus de fang esmentats, emprats com a esmenes orgàniques, per a la rehabilitació de sòls forestals degradats. S'ha avaluat les avantatges i inconvenients de la fertilització orgànica amb fangs de depuradora en comparació a l'adobat mineral en una zona forestal. S'ha caracteritzat al laboratori la dinàmica i les transformacions que afecten la matèria orgànica de sòls tractats amb els tres tipus de fang i seguidament s'han estudiat els efectes d'aquests materials en condicions de camp, emprats com esmenes per a la rehabilitació de dos sòls forestals. Finalment, per tal de donar resposta a quina de les pràctiques de fertilització resulta la més adequada, i al mateix temps de quina manera podem ajudar en preses de decisions, relacionades amb aquesta problemàtica, es proposa la utilització d'eines d'anàlisi multicriteri. Dels resultats obtinguts es desprèn que els fangs poden actuar com a catalitzadors del restabliment de la biofuncionalitat de sòls degradats ja que incrementa l'activitat respiratòria i la biomassa microbiana del sòl. La millora de les propietats biològiques, físiques i nutritives del sòl estimula el creixement dels arbres i proporciona major recobriment del sòl, reduint d'aquesta manera el risc d'erosió superficial. La matèria orgànica dels fangs es mineralitza a un ritme força elevat, sent la del compostat la que presenta major estabilitat i uns efectes més perdurables. Els desavantatges més importants es relacionen amb problemes de pèrdues de nitrogen per lixiviació i certa inhibició observada en la germinació de les plantes en condicions controlades (especialment en el fang tèrmic). Una major disponibilitat de nutrients a l'inici provoca un increment del quocient metabòlic (qCO2). El descens dràstic del qCO2, major amb el fang tèrmic, es déu a la reducció de l'activitat microbiana causada probablement per l'esgotament del carboni orgànic làbil, però no podem descartar algun tipus d'estrès. A més, l'aplicació superficial de fangs, provoca una certa ruderalització i reducció de la riquesa florística de les àrees estudiades. Pel que fa a les diferències observades entre els diferents fangs, cal destacar que en el procés de post-tractament dels fangs es produeixen canvis en les propietats químiques que es revelen en modificacions de la matèria orgànica, l'eficiència microbiana i la mineralització del nitrogen.La utilització de les anàlisi multicriteri representen una valuosa aportació per a la presa de decisions en problemes que, com aquest, tenen un elevat grau d'incertesa i diferents objectius i en conflicte. Des del punt de vista aplicat, donats els indicis de toxicitat observats en l'aplicació de fang tèrmic i l'escàs coneixement actual que ens permeti fer una avaluació real dels efectes directes i indirectes que provoca aquest fang, es recomana no aplicar-lo de manera generalitzada mentre no es garanteixi la seva innoquïtat. / It is estimated that Europe will produce 9.4 million tons of sludge by 2005 (EEA 2001). The elimination of such sludge amounts poses important difficulties. In Spain, approximately 46% of the urban sewage sludge production is used in soil rehabilitation, as regulated by the UE Directive 86/278/EEC. Under this directive, only total heavy metal and nitrate contents are considered a risk. The present Directive is currently being revised (Working Document on Sludge, 3rd Draft, 2000, unpublished) and greater restrictions and control of organic wastes are expected, which will help to diminish the negative effects of sludge application on health, environment and soil quality. Environmental health problems associated with the use of digested sewage sludge hinder its application and make it necessary to investigate the possibility of using treated waste. Two types of sludge treatment, composting and thermal drying, are practiced in Catalonia. This PhD dissertation attempts to evaluate the effects of three types of sewage sludge (fresh, composted, thermal) used for forest soil rehabilitation. Advantages and disadvantages of sewage sludge amendment were compared to mineral fertilization in a project to transform a scrubland into a dehesa-system. Organic matter dynamics and transformation were characterized in the laboratory in soils treated with the different sludge types. Subsequently, the effects of sludge application were studied under field conditions. The study also proposes the use of multi-criteria analysis to identify the most suitable fertilization alternatives and to assist in the decision-making process of sludge recycling.The results show that sewage sludge use improves soil functionality, because it enhances respiration rates and microbial biomass. The improvement of soil physical, biological and fertilization properties stimulates tree growth and increases ground cover, thus reducing soil run-off. The organic matter of sewage sludge is quickly mineralized. In this study, composted sludge organic matter showed the greatest stability and longest-lasting effects. Experiments under controlled conditions showed that important disadvantages of sludge use were nitrate lixiviation and plant germination inhibition (especially with thermal sludge). Initial enhanced nutrient availability induced an increase of the metabolic quotient (qCO2). A subsequent fast reduction of qCO2, particularly in thermal sludge, was due to a decrease in microbial activity, probably caused by the depletion of labile organic carbon, although some type of stress could also be involved. Sewage sludge application above the soil surface caused the ruderalisation of the herbaceous community and the reduction of plant richness in the studied areas. In relation to the differences between different types of sewage sludge, it is possible to emphasize that in the composted and thermal processes changes in the chemical properties take place that are evidenced in the modification of the organic matter, microbial efficiency and nitrogen mineralization. Multi-criteria evaluation tools make a valuable contribution to decision-making processes concerning sewage sludge applications, because a high degree of uncertainty and conflictive objectives exist in these processes.Due to the observed signs of toxicity related to thermal sludge use and the scarce current knowledge to evaluate direct and indirect sewage sludge amendment effects, it is recommended to discontinue thermal sludge application in field conditions, until its innocuousness can be guaranteed.

Human growth hormone (GH) participates in human longitudinal growth, lipid and carbohydrate metabolism, and comprises a remarkably number of proteins with similar sequences, generated either genetically or post-translationally, that in some cases show clearly differentiated biological activities. Current methods employed for its quantification are mainly based on a specific immunodetection of the most concentrated GH variants in blood circulation. However, it is not clear neither which variants are recognised in each case, nor which is the real concentration of some of these variants. Probably related, present immunoassays show a disparity of results between them that difficults the comparison of data from different assays, with direct consequences in the clinical field. Within a doping context, the illegal administration of recombinant GH constitutes a complex challenge, given the fact that the pharmaceutical variant and the native 22 kDa GH variant do not show any structural difference that allows a direct detection. However, the administration of the pharmaceutical inhibits the natural production of the hormone, resulting in modifications between the relative concentration of some of these variants. In this case, which variants are detected is of utmost importance, since these constitute the base of this anti-GH doping method. Here, the relevance of some GH variants is addressed, including their generation, characterisation, analysis through specific antibodies and their detection on biological samples. / L'hormona de creixement humana (GH) participa en el creixement post-longitudinal i en el metabolisme de lípids i carbohidrats, i comprèn un extraordinari nombre de proteïnes de seqüències similars, generades tant genèticament com posttranslacional, que en alguns casos mostren activitats biològiques clarament diferenciades. Els mètodes actuals emprats per la seva quantificació es basen principalment en una immunodetecció específica de les variants de GH més concentrades en circulació sanguínia. Tanmateix, no resta clar quines variants es reconeixen en cada cas, ni quina és la concentració real d'algunes d'aquestes variants. Possiblement relacionat, els immunoassaigs actualment utilitzats mostren una disparitat de resultats que dificulten la comparació de dades d'assaigs diferents, amb conseqüències directes en el camp clínic. Dins d'un context de dopatge, l'administració il·legal de GH recombinant constitueix un desafiament complex, donat el fet que la variant farmacèutica i la variant de GH nativa de 22 kDa no mostren cap diferència que permeti una detecció directa. No obstant, l'administració del medicament farmacèutic inhibeix la producció natural de la hormona, derivant en canvis entre la concentració relativa d'algunes d'aquestes variants. En aquest cas, és de màxima importància quines variants són detectades, ja que això constitueix la base d'aquest mètode d'antidopatge de GH. Aquí, s'estudia la rellevància d'algunes variants de GH, incloent-hi la seva generació, caracterització, anàlisi via anticossos específics i la seva detecció en mostres biològiques.

Les comunitats de paràsits de peixos han estat usades com a eines integrals per a la salut de l’ecosistema. L’objectiu general de la present tesi és doble: d’una banda es pretenia proporcionar una millor comprensió de la composició i l’estructura de les comunitats parasítiques dels teleostis perciformes Mullus barbatus L., Spicara maena (L.) i Trachinus draco L. del nord-oest Mediterrani (especialment, la costa de Catalunya) i testar si les variacions en l’estructura de la comunitat parasítica podien estar relacionades amb les càrregues de pol·lució i/o amb la varietat natural (geogràfica i temporal). El mostreig va tenir lloc el 2007 al nord-oest del Mar Mediterrani, davant de la costa de Barcelona (Catalunya, nord-est d’Espanya) a la plataforma continental, a profunditats d’entre 50-68 metres. Una vegada al vaixell, els individus foren mesurats (longitud total) i pesats (pes total). Els espècimens foren immediatament congelats a -20ºC en bosses de plàstic individuals per a posteriors procediments al laboratori. Els individus descongelats foren processats i examinats per buscar ectoparàsits i endoparàsits sota l’estereomicroscopi. Tots els paràsits recollits foren comptats i processats seguint les tècniques parasitològiques. Una nova espècie críptica pertanyent al “complexe A. laguncula”, Aponurus mulli n. sp., fou descrita en base a l’abundant material trobat en Mullus barbatus (hoste tipus) i en M. surmuletus capturats prop de les costes Mediterrànies espanyoles mentre que es varen redescriure dos digenis Hemiuridae que són freqüentment citats però molt poc coneguts, en base al material capturat a la costa de Barcelona de l’oest Mediterrani, Lecithochirium musculus (Looss, 1907) (Lecithochiriinae), , i Ectenurus lepidus Looss, 1907 (Dinurinae). D’altra banda, s’examinaren les comunitats parasítiques de Mullus barbatus L., una espècie mediterrània bioindicadora, mostrejada en un gradient de variacions de petita escala de PCBs en els sediments de la plataforma continental. Les respostes dels paràsits als nivells moderats de pol·lució observades foren validades simultàniament amb el monitoratge químic i amb l’efecte dels biomarcadors bioquímics. També vàrem descriure les comunitats de paràsits de Spicara maena (L.) i Trachinus draco L. del nord-oest Mediterrani, amb una visió en l’ús dels paràsits com a marcadors ambientals. El nematode Hysterothylacium fabri fou proposats per a futurs estudis de monitoratge ecològic de la costa de Catalunya. / Parasite communities of fish have been used as comprehensive tags of ecosystem health. The general target of the present thesis is twofold: on the one hand we aimed to provide a better understanding of the composition and structure of parasite communities in the perciform teleosts Mullus barbatus L., Spicara maena (L.) and Trachinus draco L. from the north-western Mediterranean (specifically, the Catalonian coasts); on the other hand we aimed to test whether variations in parasite community structure can be related to pollution loads and/or with natural variability (geographical and temporal). Sampling took place in 2007 in the north-western Mediterranean Sea, in front of the coast of Barcelona (north-eastern Spain) on the continental shelf at depth of 50-68m. Once on board, individuals were measured (total length) and weighted (total weight). They were immediately frozen at -20ºC in an individual plastic bag for posterior procedures in the laboratory. Thawed specimens were processed and examined for ectoparasites and endoparasites under the stereomicroscope. All parasites collected were counted and processed following parasitological procedures. A new cryptic species of the ‘A. laguncula complex’, Aponurus mulli n. sp., was described on the basis of abundant material from Mullus barbatus (type-host) and M. surmuletus off the Spanish Mediterranean coasts whereas two frequently reported but poorly known Hemiuridae digeneans, Lecithochirium musculus (Looss, 1907) (Lecithochiriinae) and Ectenurus lepidus Looss, 1907 (Dinurinae), were redescribed based on material from off the Barcelona coast of the western Mediterranean. Otherwise, parasite communities of the Mediterranean sentinel fish species, Mullus barbatus, sampled at a small-scale PCB gradient at the shelf sediments, were examined. The observed parasite responses to moderate levels of pollution were simultaneously validated by both chemical monitoring and biochemical biomarkers effects. We also described the parasite communities of Spicara maena (L.) and Trachinus draco L. off the north-western Mediterranean, with a view of using parasite species as environmental tags. The nematode Hysterothylacium fabri is purposed for future studies in ecological biomonitoring for the coast of Catalonia.

A través de la historia de la vida, gran parte de los organismos han desarrollado estrategias para responder a un mundo en constante cambio. Hoy en día, las actividades humanas producen cambios ambientales a una velocidad sin precedentes, lo cual se traduce en grandes desafíos para la persistencia de biodiversidad. Esta investigación evalúa las respuesta de los animales a los cambios ambientales enfocándose en la flexibilidad del comportamiento como estrategia adaptativa. En una primera aproximación a una escala evolutiva, se otorgan evidencias del vínculo hasta ahora tenue entre la cognición e historias de vida, entregando un claro apoyo a la relación entre longevidad, vida reproductiva y el tamaño del cerebro en mamíferos. La longevidad es el centro de muchas hipótesis respecto a las ventajas de desarrollar un cerebro grande, como por ejemplo en la hipótesis del buffer cognitivo y las respuestas flexibles frente a nuevos ambientes. En un segundo nivel, se abordan factores extrínsecos e intrínsecos que podrían explicar las diferencias individuales en innovación, un componente clave en la flexibilidad del comportamiento. Por medio de una aproximación experimental, se evalúan potenciales escenarios que podrían conducir a consistentes diferencias individuales en uno de los principales factores subyacentes a la innovación (i.e. la motivación), y el potencial control endocrino sobre estos escenarios. Posteriormente, con el objetivo de evaluar la respuesta de los animales frente a los cambios ambientales actuales, se explora la respuesta de los animales frente a una de las actividades humanas mas disruptivas sobre los ecosistemas, la urbanización. Por medio de un analisis filogenetico comparativo a nivel global en aves se abordan los mecanismos implicados en la perdida de biodiversidad observada en ambientes urbanos. Los resultados entregan evidencias sobre la importancia de procesos de dispersión local junto con el papel clave de los rasgos de historia de vida, pero en un sentido diferente al clasicamente pensado. Finalmente por medio de una revisión bibliográfica se entregan evidencias teóricas y empíricas que respaldan el rol clave de la flexibilidad del comportamiento en confrontar los desafíos de una vida urbana. La integración de estos resultados muestra cómo el pasado evolutivo contribuye a hacer frente a los retos ambientales actuales, y pone de relieve posibles consecuencias ante un planeta más cambiante que nunca / Across the history of life, most of organisms have evolved proper strategies to respond to an ever-changing world. Nowadays, human-conducted environmental changes impose an unprecedented lost of biodiversity. This thesis assesses one of the key responses to actual environmental changes, behavior flexibility. In a first approximation by a phylogenetic comparative approach, strong evidences for the still tenuous link between cognition and life history is reported. The clearest support for the relationship between lifespan and brain size in mammals is showed. Lifespan is core to many hypotheses regarding the advantages of enlarged brains, like the cognitive buffer hypothesis to proper respond to novel environments. In a second level, it was explored for the drivers of innovation propensity, a key component of behavior flexibility. By mean of an experimental approach, the possible scenarios that may select for consistent individual differences in motivation, a major driver of innovation, were assessed. Consistent individual differences in motivation are reported, but heritability and endocrine control features suggest that mechanism may be different of those hypothesized. Later, to approach for the role of behavioral flexibility in changing environments, the behavior responses to one of the most disruptive effects of human activities on ecosystem, the urbanization, were assessed. First, using a global comparative analyses in birds communitiesacross the world, it was showed the importance of local processes by random dispersal effects alongside habitat filtering to explain lose of biodiversity in urbanized environments. Some phylogenetic lineages appear more likely than others to thrive in urban environments, which is related to a future-returns strategy (i.e. low brood value) that allow for decrease the cost of delay reproduction and increase the opportunities to acquiring environmental information. Second, based on a literature review, theoretical and empirical evidences are reported for argue that behavioural flexibility is an important way to deal with urban environments. The integrations of these results shows how the evolutionary past has shaped the traits that contribute to deal with actual environmental challenges, and highlight the expected consequences in a rapid changing, human-dominated world.

Generalment el Càncer d’Endometri (EC) s’associa a bon pronòstic, no obstant el 20% dels EC associats a bon pronòstic recidiven. El propòsit d’aquesta tesi ha estat l’estudi de les principals diferències en l’expressió de gens implicats en el desenvolupament i progressió del CE i que estan relacionats amb la hipòxia, l’apoptosi i l’adaptació a la radioteràpia mitjançant la Immunohistoquímica i els Arrays matricials de teixit en CE primaris i recidives post radioteràpia. Les recidives presenten valors més elevats de p53, HIF-1α, FLIP, Ki67, p50, c-REL, Rel B i β-catenina. La hipòxia activa tant la via NF-κB canònica com l’alternativa i tant la cinasa IKKα com IKKβ són necessàries per l’acumulació de RelA (p65) i p100, mentre que el processament de p52 depèn de IKKα. La hipòxia també indueix l’expressió nuclear de HIF-1α, FLIP, β-catenina i l’augment de l’activitat de via NF-κB, en canvi això no s’observa quan la línia cel•lular Ishikawa es sotmet a radiació. Per la seva banda, ANXA2 juga un paper en promoure el procés de metàstasi en el EC i és un marcador predictiu de recidiva també en els EC de risc baix-intermedi. La classificació histològica del EC pot ser difícil en alguns carcinomes d’alt grau o mixtes. Per aquest motiu també hem determinat una firma de 9 biomarcadors que ajuda a predir el tipus histològic en el EC. / Generalmente el Cáncer de Endometrio (EC) se asocia a buen pronóstico, sin embargo el 20% de los EC asociados a buen pronóstico recidivan. El propósito esta tesis doctoral ha sido el estudio de las principales diferencias en la expresión de genes implicados en el EC y que están relacionados con la hipoxia, la apoptosis i la adaptación a la radioterapia mediante la Inmunohistoquímica y los Arrays matriciales de tejido en EC primarios y recidivas post radioterapia. Las recidivas presentan valores más elevados de p53, HIF-1α, FLIP, ki 67, p50, c-REL, Rel B y β-catenina. La hipoxia activa tanto la vía NF-κB canónica como la alternativa y tanto la cinasa IKKα como IKKβ son necesarias para la acumulación de RelA (p65) y p100, mientras que el procesamiento de p52 depende de IKKα. Además, la hipoxia induce la expresión nuclear de HIF-1α, FLIP, β-catenina y el aumento de la actividad de NF-κB aunque dichos cambios no se observan cuando la línea celular Ishikawa se somete a radiación. Por otro lado ANXA2 juega un papel en la promoción del proceso de metástasis en el EC y es un marcador predictivo de recidiva incluso en los EC de riesgo bajo-intermedio. La clasificación histológica del EC puede ser difícil en algunos carcinomas de alto grado o mixtos. Por ese motivo también hemos querido determinar una firma de biomarcadores que ayude a predecir el tipo histológico en el EC. / Endometrial Cancer (EC) is usually associated with good prognosis. However, 20% of the EC associated with good prognosis have recurrent disease. The aim of this work was the study of the expression of relevant genes involved in development, progression and recurrence of EC and those involved in resistance to apoptosis, hypoxia and adaptation to radiation, using Immunohistochemistry and Tissue Micro Arrays in primary EC and post radiation recurrences. Post radiation recurrences showed higher p53, HIF-1α, FLIP, Ki67, p50, c-REL, Rel B and β-catenin expression values. Hypoxia activates not only canonical NF-ΚB molecular pathway but also the alternative and both IKKα and IKKβ are necessary to RelA (p65) and p100 accumulation whereas p52 processing is IKKα dependent. Additionally, hypoxia induced nuclear expression of HIF-1α, FLIP, β-catenin and increased NF-κB activity. However, these changes were not observed when Ishikawa cell line was subjected to radiation. ANXA2 plays a role in promoting metastasis in EC and is a predictive biomarker of recurrent disease also among low-intermediate risk EC. Histological typing is difficult in some high grade or mixed endometrioid-non endometrioid EC. For this reason we have assessed an internally and externally 9-biomarker signature to predict histological type in EC.