La diferenciació dels precursors neuronals en cèl·lules especialitzades implica una restricció de la seva capacitat proliferativa i la sortida definitiva del cicle cel·lular. Entre les proteïnes HLH activadores de la diferenciació hi ha les proteïnes E (E47, E12, HEB, E2-2), les quals s’expressen a la majoria de teixits. Al nostre laboratori es va descriure que la proteïna E47 forma heterodímers amb la proteïna HLH específica de teixit NeuroD, i activa l’expressió del receptor del BDNF (TrkB) i l’inhibidor de cicle p21CIP en resposta a la senyal diferenciadora d’àcid retinoic (RA). La correcta expressió del receptor TrkB juga un paper clau en el desenvolupament del sistema nerviós en vertebrats i la seva alteració s’ha relacionat amb diferents malalties humanes importants. En aquest treball s’ha demostrat que la quinasa MLK2 interacciona amb la bHLH E47 en cèl·lules de neuroblastoma SHSY-5Y. Es proposa que la MLK2 controla l’activitat del factor bHLH E47 a través de la seva fosforilació, la qual redueix l’activació del promotor de trkB. A més, la inhibició de la MLK2 augmenta l’expressió de l’mRNA de trkB in vivo explicant perquè aquesta inhibició no només prevé l’activació dels processos de mort cel·lular sinó que també ajuda a les vies de supervivència. D’altra banda, estudis molt recents revelen la importància dels processos de localització d’mRNAs als axons i a les dendrites i la seva traducció localitzada. Conèixer com es regula la localització dels mRNAs i la seva traducció localitzada a nivell molecular ajuda a entendre aspectes fonamentals de la plasticitat i la diferenciació neuronal. Durant el transport dels mRNAs, la seva traducció està reprimida i aquesta s’activa a llocs concrets com a resposta a senyals sinàptics, i en conseqüència, s’activa la plasticitat neuronal. Prèviament, al nostre laboratori, es va demostrar que la proteïna KIS pot estimular la traducció localitzada d’mRNAs, afavorir el creixement neurític i la supervivència neuronal. En aquest treball demostrem que la KIS interacciona amb proteïnes i mRNAs implicats en activitat sinàptica, els quals són transportats a través de partícules mRNP. La nostra hipòtesi és que quan el grànul transportat per KIF3A arriba al seu destí, diversos estímuls sinàptics possiblement indueixin l’activació de la quinasa Src, la qual fosforila la KIS, activant la traducció dels mRNAs transportats. / La diferenciación de precursores neuronales en células especializadas implica la restricción de su capacidad proliferativa y la salida definitiva del ciclo celular. Entre las proteínas HLH activadoras de la diferenciación están las proteínas E (E47, E12, HEB, E2-2) las cuales se expresan en la mayoría de los tejidos. En nuestro laboratorio se describió que la proteína E47 forma heterodímeros con la proteína HLH especifica de tejido, NeuroD, y activa la expresión del receptor de BDNF (TrkB) y el inhibidor de ciclo p21CIP en respuesta a la señal diferenciadora del ácido retinoico (RA). La correcta expresión del receptor TrkB juega un papel clave en el desarrollo del sistema nervioso en vertebrados y su alteración se ha relacionado con diferentes enfermedades humanas importantes. En este trabajo se ha demostrado que la quinasa MLK2 interacciona con la bHLH E47 en células de neuroblastoma SHSY-5Y. Se propone que MLK2 controla la actividad del factor bHLH E47 a través de su fosforilación, la cual reduce la activación del promotor de trkB. Además la inhibición de MLK2 aumenta la expresión del mRNA de trkB in vivo explicando por qué esta inhibición no sólo previene la activación de los procesos de muerte celular sino que también ayuda a las vías de supervivencia. Por otro lado, estudios muy recientes revelan la importancia de los procesos de localización de mRNAs en axones y dendritas y de su traducción localizada. Conocer cómo se regula la localización de los mRNAs y su traducción localizada a nivel molecular ayuda a entender aspectos fundamentales de la plasticidad y la diferenciación neuronal. Durante el transporte de los mRNAs su traducción está reprimida y ésta se activa en lugares concretos en respuesta a señales sinápticas resultando en la activación de la plasticidad neuronal. Previamente, en nuestro laboratorio, se demostró que la proteína KIS puede estimular la traducción localizada de mRNAs, favorecer el crecimiento neurítico y la supervivencia neuronal. En este trabajo demostramos que KIS interacciona con proteínas y mRNAs implicados en actividad sináptica, los cuales son transportados a través de partículas mRNPs. Nuestra hipótesis es que cuando el gránulo transportado por KIF3A llega a su destino, varios estímulos sinápticos posiblemente induzcan la activación de la quinasa Src la cual fosforila KIS, activando la traducción de los mRNAs transportados. / The differentiation of neuronal precursors in specialized cells induces an increase of a restriction of their proliferative capacity and a complete exit of the cell cycle. Among the HLH protein activators of differentiation the E protein family (E47, E12, HEB, E2-2) is expressed in most of the tissues. In our laboratory it has been described that in response to the differentiating signal of retinoic acid (RA), E47 heterodimerizes with the HLH protein tissue specific NeuroD which activates the expression of the receptor BDNF (TrkB) and the cell cycle p21CIP inhibitor. TrkB expression plays a key role in the nervous system development in vertebrates, and its alteration has been related with different types of important human diseases. In the present work we identified the kinase MLK2 as an E47-interaction protein in SHSY-5Y human neuroblastoma cells. We propose MLK2 as a controller of the BDNF receptor TrkB through the phosphorylation of bHLH transcription factor E47 which reduces the activation of trkB promoter. Furthermore, MLK2 inhibition increases trkB mRNA expression in vivo. These results could explain the reason why the inhibition of MLKs avoid the activation of cell death program and also increase the cell survival pathway being a key component of their neuroprotector potential. In the other hand, recent studies some recent work reveal the importance of mRNA localization in axons and dendrites and its local translation. Unraveling how mRNA localization and its translation are regulated at molecular level will help to understand basic processes of neuronal differentiation and plasticity. Translation is inhibited during mRNA transport, and is activated in specific synapses in response to synapse signals resulting from activation of neuronal plasticity. Previous work from our laboratory demonstrated that protein kinase KIS can stimulate the local translation of mRNAs, increase the neuritic outgrowth and the neural survival. In the present work we demonstrate that KIS can interact with transported granular proteins and mRNAs importants for the synaptic activity. Our hypothesis is that when the granule reaches his fate through KIF3A, some synaptic stimuli induce the activation of the kinase Src, which phosphorylates KIS, therefore activating the transported transcript.

Donada la resistència a la quimioteràpia que presenta el melanoma i el carcinoma d’endometri avançat, és important la investigació destinada a buscar dianes terapèutiques. En aquest treball hem investigat els efectes de d’anàlegs de la somatostatina (SA), d’inhibidors del proteasoma (PI) com Bortezomib, de l’inhibidor de receptors tirosina cinasa Sunitinib i la combinació de Sunitinib i Bortezomib en línies cel•lulars de melanoma. Aquesta combinació també l’hem testat en el carcinoma d’endometri. S’observa que les cel•lules de melanoma expressen varis receptors de la somatostatina. Els PI són eficients a l’hora d’induir una parada en el cicle cel•lular i apoptosi. Les línies cel•lulars que presenten PDGFRα i VEGFR2 són sensibles a Sunitinib, i aquest interacciona amb Bortezomib de forma sinèrgica. En el carcinoma d’endometri, Sunitinib indueix una parada en el cicle cel•lular, apoptosi, inhibeix la via NFκB i interacciona sinèrgicament amb Bortezomib. Els SAs i PI podrien ser útils en combinació amb altres agents i l’ús de Bortezomib i Sunitinib ha mostrat ser efectiu en determinats casos de melanoma i en el carcinoma d’endometri. / Dada la resistencia a la quimioterapia que presenta el melanoma y el carcinoma de endometrio avanzado, es importante aquella investigación destinada a buscar dianas terapéuticas. En este trabajo hemos investigado los efectos de análogos de la somatostatina (SAs), de inhibidores del proteasoma (PI) como Bortezomib, del inhibidor de receptores tirosina cinasa Sunitinib y la combinación de Sunitinib y Bortezomib en líneas celulares de melanoma. Esta combinación también la hemos testado en el carcinoma de endometrio. Se observa que las células de melanoma expresan varios receptores de la somatostatina. Los PI son eficientes a la hora de inducir una parada en el ciclo celular y apoptosis. Las líneas celulares que presentan PDGFR α i VEGFR2 son sensibles a Sunitinib, y éste interacciona con Bortezomib de forma sinérgica. En el carcinoma de endometrio, Sunitinib induce una parada en el ciclo celular, apoptosis, inhibe la via NFκB e interacciona sinérgicamente con Bortezomib. Los SAs y PI podrían ser útiles en combinación con otros agentes y el uso de Bortezomib y Sunitinib ha demostrado ser efectivo en determinados casos de melanoma y en el carcinoma de endometrio. / As advanced melanoma and endometrial carcinoma is highly resistant to chemotherapy it is important the research focused to the search of therapeutic targets. In the present work, we have investigated the effects of somatostatin analogues (SAs), proteasome inhibitors (PI) such as Bortezomib, the tyrosine kinase receptor inhibitor Sunitinib and the combined therapy of Sunitinib and Bortezomib. This combination has been also tested in endometrial carcinoma. It is observed that melanoma cell lines express various somatostatin receptors. In addition, proteasome inhibitors induce a cell cycle arrest and apoptosis. Those cells presenting activated PDGFRα or VEGFR2 are more sensitive to Sunitinib and this interacts synergistically with Bortezomib. In endometrial carcinoma, Sunitinib induces a cell cycle arrest, apoptosis, inhibits NFκB pathway and interacts synergistically with Bortezomib. The SAs and PI could be useful combined with other agents and the use of Bortezomib and Sunitinib has shown to be effective in certain cases of melanoma and in endometrial carcinoma.

El 17β-estradiol (E2) es un factor de riesgo tanto en la iniciación como en la progresión de cánceres hormonodependientes. El E2 modula el estrés oxidativo afectando, entre otras, a la proliferación celular y por tanto en el proceso tumorigénico. Los objetivos de la presente tesis fueron, estudiar la acción de las hormonas sexuales en la modulación del estrés oxidativo en las células cancerosas, y el estudio de la importancia del balance de los receptores estrogénicos alfa y beta (ERα y ERβ) en la acción del E2 en la función, la biogénesis y la dinámica mitocondrial, así como en el control del estrés oxidativo. Los resultados obtenidos en la presente tesis la importancia de la acción de E2 a través de los diferentes receptores sobre el estrés oxidativo, la función, la dinámica y la biogénesis mitocondrial, tanto en líneas celulares como en tumores de mama.

L'apoptosi pot ser induïda a través de nombrosos estímuls, entre els quals hi ha elsreceptors de mort. Per induir apoptosi TNFα necessita la participació d'inhibidors de latranscripció d'ARN o de la síntesi proteica, com són ActD i CHX. En aquest estudidemostrem com la citotoxicitat de TNFα en cèl·lules PC12 i en neurones corticalssensibilitzades amb ActD es dóna a través de l'activació de la caspasa iniciadora 8, dela generació de tBid i de la conseqüent activació de les pro-caspases-9 i -3. A més, eltractament amb TNFα/ActD no indueix diferències detectables en l'expressió deproteïnes involucrades en el complex de senyalització de TNFα. L'anàlisi de lesprincipals proteïnes antiapoptòtiques, com són FLIP, IAPs i els membres de la famíliade Bcl-2, demostra que Bcl-xL endogen és capaç de regular l'apoptosi induïda perTNFα, sense afectar l'activació de la via del factor de transcripció NF-κB. Lasobreexpressió de Bcl-xL dóna resistència a la mort promoguda per TNFα i ActD, i lareducció dels seus nivells indueix mort cel·lular per mitjà de TNFα, a través del'activació de JNK. Per confirmar la rellevància de Bcl-xL en el senyal promogut perTNFα, es va avaluar l'efecte de la reducció dels nivells basals de proteïnesantiapoptòtiques com Bcl-2, Bcl-xL, Bcl-w i Mcl-1, en el model cel·lular HeLa, onaquestes s'hi troben expressades de forma fisiològica, contràriament al que passa enles cèl·lules PC12, demostrant que Bcl-xL és la proteïna antiapoptòtica més rellevanten la protecció de la mort induïda per TNFα.Per altra banda, l'apoptosi induïda per TNFα pot ser deguda a l'acumulació d'elevatsnivells de hemo lliure. El grup hemo sensibilitza les cèl·lules Hepa a l'acció citotòxicade TNFα a través de la inducció d'estrès oxidatiu, que provoca un dany cel·lular queporta a l'activació de la via de JNK y de pro-caspasa-3. La producció de ROS i el danyinduït per estrès oxidatiu, així com la mort induïda per TNFα, conjuntament ambelevats nivells del grup hemo lliure, poden inhibir-se amb l'expressió de proteïnesprotectores com HO-1 y H-Ferritina. / La apoptosis puede ser inducida a través de numerosos estímulos, entre los cuales losreceptores de muerte. Para promover la apoptosis, TNFα necesita la colaboración deinhibidores de la trascripción del RNA o de la síntesis proteica, como ActD y CHX. Eneste estudio demostramos como la citotoxicidad de TNFα en células PC12 y enneuronas corticales sensibilizadas con ActD ocurre a través de la activación de lacaspasa iniciadora 8, la generación de tBid y la activación de las pro-caspasas-9 y -3.Además no se detectan diferencias de expresión, inducidas por TNFα/ActD, deproteínas involucradas en la formación del complejo de señalización de TNFα. Elanálisis de las principales proteínas antiapoptóticas, como FLIP, IAPs y miembros dela familia de Bcl-2, demuestra que Bcl-xL es la molécula endógena capaz de regular laapoptosis promovida por TNFα, sin afectar la activación de la vía del factor detrascripción NF-κB. La sobre-expresión de Bcl-xL confiere resistencia a la muerteapoptótica mediada por TNFα y ActD, y su disminución forzada es capaz de inducirmuerte celular únicamente tratando con TNFα por activación de JNK. Para confirmar larelevancia de Bcl-xL en la señal promovida por TNFα, la represión de proteínas antiapoptóticascomo Bcl-2, Bcl-xL, Bcl-w y Mcl-1 ha sido evaluada en el modelo de célulasHeLa, donde estas se expresan fisiológicamente al contrario que en las células PC12,demostrando que Bcl-xL es la proteína anti-apoptótica más importante en la protecciónde la muerte inducida por TNFα.Por otra parte, la apoptosis mediada por TNFα puede ser promovida por laacumulación de elevados niveles del grupo hemo libre. El grupo hemo sensibiliza lascélulas Hepa a la acción citotóxica de la citoquina TNFα a través de la inducción deestrés oxidativo, cuyo daño resulta en la activación de la vía de JNK y de pro-caspasa-3. La producción de ROS y el daño inducido por estrés oxidativo, así como la muerteinducida por elevados niveles del grupo hemo libre y de TNFα, pueden inhibirse por lasobre-expresión de proteínas protectoras como HO-1 y H-Ferritina. / Apoptotic cell death is triggered by several different stimuli, among which deathreceptors. To induce apoptosis, TNFα needs the cooperation of RNA transcription orprotein synthesis inhibitor, i.e. ActD and CHX. In this study we demonstrate that ActDrenders rat PC12 cells and primary mouse cortical neurons susceptible to the cytotoxiceffect of TNFα by the activation of the initiator caspase 8, generation of tBid andactivation of pro-caspase-9 and -3. Proteins involved in TNFα receptor signalingcomplex are not affected by TNFα/ActD stimulation. However, the analysis of antiapoptoticproteins, e.g. FLIP, IAPs and Bcl-2 family members, demonstrates that Bcl-xLis the endogenous regulator of neuronal sensitivity to TNFα-induced apoptosis and thatit operates in a NF-κB-independent manner. Bcl-xL overexpression completely protectsagainst TNFα/ActD-induced apoptosis, whereas its endogenous decrease sensitizes toTNFα cytotoxic effect promoting JNK-dependent cell death. To point out the relevanceof Bcl-xL in TNFα signaling pathway, endogenous decrease of the main anti-apoptoticBcl-2 family members, e.g. Bcl-2, Bcl-xL, Bcl-w and Mcl-1, was performed in HeLa cellline in which, contrarily to PC12, these proteins are expressed. The results obtaineddemonstrate that Bcl-xL is the most important Bcl-2-cytoprotective protein in regulatingTNFα cytotoxicity.Moreover, TNFα-induced cell death is promoted by high levels of free hemeaccumulation. Heme sensitizes Hepa cell line to TNFα-triggered apoptosis enhancingROS production and ROS-mediated damage. This results in JNK and pro-caspase-3activation. Oxidative stress-promoted apoptosis induced by heme/TNFα treatment isinhibited by the overexpression of HO-1 and H-Ferritin cytoprotective proteins.

Hcm1, es un factor transcripcional de la familia de los forkhead en Saccharomyces cerevisiae. Los factores forkhead se encuentran evolutivamente conservados, desde levaduras hasta humanos. En mamíferos estos factores regulan diversos procesos, entre ellos el ciclo celular, la supervivencia y la proliferación en respuesta a factores de crecimiento. Además, los factores FoxM, FoxO y sus ortólogos, participan en procesos como el envejecimiento y en enfermedades como el cáncer. Los estudios sobre Hcm1 en S. cerevisiae, indican que este factor es un regulador de la formación del spindle pole y de la expresión del cluster de genes necesarios en la fase S del ciclo celular. En el presente trabajo se estudió la regulación de Hcm1 sobre nuevos procesos celulares. En primer lugar, se demostró que Hcm1 regula positivamente la masa mitocondrial, el número de copias de ADN en esta organela y su actividad metabólica. Además, induce la metabolización de la glucosa favoreciendo el proceso oxidativo sobre la fermentación. Este cambio metabólico inducido por Hcm1, viene acompañado por una mayor resistencia celular al estrés. Además, se demostró que Hcm1 responde al estrés oxidativo aumentando su localización nuclear y su actividad transcripcional. Esta misma respuesta se observó cuando las células eran sometidas a restricción de glucosa o nitrógeno. En esta dirección estudiamos los mecanismos regulatorios de estas respuestas y se determinó que Sir2, una histona deacetilasa NAD+-dependiente relacionada con el envejecimiento y el silenciamiento genético, interacciona con Hcm1 y regula la respuesta a estrés de Hcm1. Paralelamente, analizamos la implicación de las vías AMPK y TOR/Sch9 en la regulación de Hcm1. De esta manera, demostramos que ambas vías son reguladoras de la respuesta de Hcm1 a restricción nutricional, ya que experimentos in vitro indicaron que Snf1 y Sch9 fosforilan Hcm1. El análisis de la expresión génica en la cepa salvaje y en el mutante hcm1, en diferentes puntos de la curva de crecimiento del cultivo, indicó que genes que se inducen durante esta cinética, y que están relacionados con el estrés y el metabolismo, son regulados por este factor. Los resultados obtenidos en este trabajo, permiten concluir que, además de su implicación en el ciclo celular, Hcm1 es un factor clave en la adaptación temprana de las células a la restricción nutricional y en la posterior entrada en fase diáuxica, a través de la inducción de metabolismo oxidativo mitocondrial y la respuesta a estrés. / Hcm1 is a forkhead transcription factor in Saccharomyces cerevisae. The forkhead factors are evolutionary conserved from yeast to human. In mammals, these factors regulate different processes, among them, cell cycle, cell survival and cell proliferation in response to growth factors. Moreover, FoxO, FoxM and their orthologues have been related to the aging process and cancer. Studies on Hcm1 in S. cerevisae indicate that this factor is related to spindle pole dynamics and the regulation of the cluster of genes required during the S phase of the cell cycle. In this work we studied Hcm1 implication on novel cellular processes. First, we demonstrated that Hcm1 positively regulates mitochondrial mass, mtDNA copy and mitochondrial activity. In addition, Hcm1 favours oxidative metabolism of glucose over its fermentation. This metabolic shift, is accompanied by an increase in cellular stress resistance. In response to oxidative stress treatments, Hcm1 shifts to the nucleus and its transcriptional activity is activated. A similar Hcm1 response was observed when the cells were submitted to glucose or nitrogen restriction. Additionally, we analyzed the regulatory mechanisms behind these responses. We demonstrated that Sir2, a NAD+ dependent histone deacetylase involved in aging and genetic silencing, interacts with Hcm1 and regulates its response to oxidative stress. In parallel, we analyzed the role of AMPK and TOR/Sch9 pathways on Hcm1 regulation. In this context, we observed that both pathways regulate Hcm1 in response to nutrient restriction in vivo. Moreover, Snf1 and Sch9 phosphorylate Hcm1 in vitro. Gene expression analysis on wild type cells and in hcm1 mutant at different points along the growth curve, indicated that genes that are upregulated during this kinetic and are related to stress response and metabolism, are regulated by Hcm1. Taken together, our results indicate that Hcm1 not only regulates cell cycle dynamics, but is also a key factor in the early adaptation of the cells to nutrient deficiency and later, to the entry into the diauxic phase. This adaptation is mediated by Hcm1 induction of oxidative metabolism and stress response.

Crop productivity is limited by a number of important constraints that need to be addressed urgently in order to avoid an imminent humanitarian crisis. My thesis provides three diverse yet converging examples of biotechnological solutions that can deliver fundamental knowledge, tools and potential products in the form of improved/enhanced crop plants. I conclude my thesis by discussing the potential of biotechnology to address the MDGs. My key conclusion is that although biotechnology can contribute positively and substantially towards many of the MDGs, political expediency and an over-burdening regulatory system threaten to prevent those needing the technology from gaining access, i.e. impoverished subsistence farmers and their families in the developing world.

El objetivo principal de esta tesis se ha centrado en el estudio de las diferencias entre ratas macho y hembra en la morfología, la función y la biogénesis mitocondrial del tejido adiposo marrón (TAM) y del hígado, mediante el análisis de distintas subpoblaciones mitocondriales obtenidas a través del fraccionamiento de la población mitocondrial total. Los resultados han puesto de manifiesto que las diferencias entre géneros a nivel mitocondrial tanto en el TAM y como en el hígado podrían ser atribuidas a la existencia de una subpoblación mitocondrial altamente diferenciada en las hembras, hecho que podría ser indicativo de un proceso de biogénesis mitocondrial distinto entre ambos géneros. Los resultados sugieren la existencia de un factor común a ambos tejidos que influiría en la regulación de dicho proceso. En este sentido, las hormonas sexuales podrían ser uno de los factores candidatos responsables de las diferencias observadas en el presente trabajo. / The main goal of this thesis has been focused on the study of gender differences in the mitochondrial morphology, function and biogenesis both in brown adipose tissue (BAT) and in liver, through the analysis of the several mitochondrial subpopulations isolated by means of the fractionation of the whole mitochondrial population. Results have reflected that the gender dimorphism stated in mitochondrial population both in BAT and in liver could be attributed to the existence to more highly differentiated mitochondria in female rats, which could be the result of a different mitochondrial biogenesis process between genders. Since the existence of a common factor which influences this process in both tissues could be hypothesized, sexual hormones could be one of the main factors responsible for the differences described in the present work

L'objectiu del treball presentat en aquesta tesi va ser el desenvolupament i l'aplicació de metodologies computacionals que integren l’anàlisis de informació sobre seqüències proteiques, informació funcional i genòmica per a la reconstrucció, anotació i organització de proteomes complets, de manera que els resultats es poden comparar entre qualsevol nombre d'organismes amb genomes completament seqüenciats. Metodològicament, m'he centrat en la identificació de l'organització molecular dins d'un proteoma complet d'un organisme de referència i comparació amb proteomes d'altres organismes, en espacial, estructural i funcional, el teixit cel • lular de desenvolupament, o els nivells de la fisiologia. La metodologia es va aplicar per abordar la qüestió de la identificació de organismes model adequats per a estudiar diferents fenòmens biològics. Això es va fer mitjançant la comparació d’un conjunt de proteines involucrades en diferents fenòmens biològics en Saccharomyces cerevisiae i Homo sapiens amb els conjunts corresponents d'altres organismes amb genomes. La tesi conclou amb la presentació d'un servidor web, Homol-MetReS, en què s'implementa la metodologia. Homol-MetReS proporciona un entorn de codi obert a la comunitat científica en què es poden realitzar múltiples nivells de comparació i anàlisi de proteomes. / El objetivo del trabajo presentado en esta tesis fue el desarrollo y la aplicación de metodologías computacionales que integran el análisis de la secuencia y de la información funcional y genómica, con el objetivo de reconstruir, anotar y organizar proteomas completos, de tal manera que estos proteomas se puedan comparar entre cualquier número de organismos con genomas completamente secuenciados. Metodológicamente, I centrado en la identificación de organización molecular dentro de un proteoma completo de un organismo de referencia, vinculando cada proteína en que proteoma a las proteínas de otros organismos, de tal manera que cualquiera puede comparar los dos proteomas en espacial, estructural, funcional tejido, celular, el desarrollo o los niveles de la fisiología. La metodología se aplicó para abordar la cuestión de la identificación de organismos modelo adecuados para estudiar diferentes fenómenos biológicos. Esto se hizo comparando conjuntos de proteínas involucradas en diferentes fenómenos biológicos en Saccharomyces cerevisiae y Homo sapiens con los conjuntos correspondientes de otros organismos con genomas completamente secuenciados. La tesis concluye con la presentación de un servidor web, Homol-MetReS, en el que se implementa la metodología. Homol-MetReS proporciona un entorno de código abierto a la comunidad científica en la que se pueden realizar múltiples niveles de comparación y análisis de proteomas. / The aim of the work presented in this thesis was the development and application of computational methodologies that integrate sequence, functional, and genomic information to provide tools for the reconstruction, annotation and organization of complete proteomes in such a way that the results can be compared between any number of organisms with fully sequenced genomes. Methodologically, I focused on identifying molecular organization within a complete proteome of a reference organism and comparing with proteomes of other organisms at spatial, structural, functional, cellular tissue, development or physiology levels. The methodology was applied to address the issue of identifying appropriate model organisms to study different biological phenomena. This was done by comparing the protein sets involved in different biological phenomena in Saccharomyces cerevisiae and Homo sapiens. This thesis concludes by presenting a web server, Homol-MetReS, on which the methodology is implemented. It provides an open source environment to the scientific community on which they can perform multi-level comparison and analysis of proteomes.

Existeix certa controvèrsia sobre els efectes del b-carotè com a promotor o protector del càncer de pulmó. A més, el b-carotè, com a precursor de l'àcid retinoic, podria estimular la termogènesi i regular l'adipositat corporal. La fura representa un bon model per estudiar els efectes de la ingesta de b-carotè ja que l'absorbeix de manera pràcticament intacta (semblant als humans). Hem demostrat que el b-carotè ingerit amb altres antioxidants no sembla tenir efectes inductors del càncer ja que no augmenta la proliferació cel·lular al pulmó i a més prevé els efectes del carcinogen benzo[a]pirè. D'altra banda, dosis farmacològiques de b-carotè fan a la fura efectes contraris als de l'àcid retinoic, ja que augmenten l'adipositat i resulten en una menor capacitat termogènica, principalment al teixit adipós retroperitoneal que, a la fura, presenta certes característiques de teixit adipós marró, ja que té un percentatge considerable d'adipòcits multiloculars i expressa quantitats significatives d'UCP1. / Existe controversia sobre los efectos del b-caroteno como promotor o protector del cáncer de pulmón. Además, el b-caroteno, como precursor del ácido retinoico, podría estimular la termogénesis y regular la adiposidad corporal. El hurón representa un buen modelo para estudiar los efectos de la ingesta de b-caroteno pues lo absorbe de manera prácticamente intacta (similar a los humanos). Hemos demostrado que el b-caroteno ingerido con otros antioxidantes no parece tener efectos inductores del cáncer puesto que no aumenta la proliferación celular del pulmón y además previene los efectos del carcinógeno benzo[a]pireno. Por otra parte, dosis farmacológicas de b-caroteno producen en el hurón efectos contrarios a los del ácido retinoico, ya que aumentan la adiposidad y reducen la capacidad termogénica, principalmente del tejido adiposo retroperitoneal que, en el hurón, presenta ciertas características de tejido adiposo marrón, al contener un porcentaje considerable de adipocitos multiloculares y expresar cantidades significativas de UCP1. / The effects of b-carotene promoting or protecting against lung cancer are unclear. Furthermore, b-carotene, as retinoic acid precursor, could induce thermogenesis and regulate body adiposity. The ferret represents a good model to study the effects of oral administration of b-carotene because it absorbs it almost intact (similarly to humans). We have shown that the intake of b-carotene together with other antioxidants does not seem to inducecancer as it does not increase cellular proliferation in lung and prevents the effects of the carcinogen benzo[a]pyrene. In addition, pharmacological b-carotene doses in ferrets have different effects from retinoic acid, increasing adiposity and decreasing thermogenic capacity, especially in the retroperitoneal adipose tissue which, in ferrets, resembles brown adipose tissue, since it has an important percentage of multilocular adipocytes and expresses significant amount of UCP1.