La tesis se enmarca dentro de la Teoría General de Sistemas, en el área de conocimientos denominada Ecología Sistémica (Systems Ecology) y es por esta razón por lo que está estructurada pasando de lo general (Teoría del Ecosistema) a lo particular (Ecosistema Mediterráneo terrestre). Por el mismo motivo se pasa -en la interpretación semiótica de la Realidad o Modelo- de lo general (El modelo matemático) a lo particular (el modelo matemático ARGILAGA de una especie arbustiva mediterránea, siguiendo la metodología SDWTF). El objetivo es desarrollar un modelo matemático que analiza y evalúa los cambios que puede sufrir la vegetación mediterránea, y las consecuencias que esto puede tener sobre el ciclo hidrológico, la protección del suelo frente a la erosión y la valoración del paisaje vegetal. Para ello ha sido necesario conectar el desarrollo del modelo en una especie o especies que sean a la vez representativas de un ecosistema mediterráneo terrestre y que jueguen un papel importante en la génesis de los incendios y en la evolución post-incendio del ecosistema. Dicho modelo esta concretado en estudiar el comportamiento dinámico de la biomasa y su evolución en el tiempo y en el espacio, de la principal especie arbustiva pirófita, la aliaga (Ulex parviflorus), y su relación con otras especies arbustivas, propias del ecosistema a partir de sus condiciones ecológicas de etapa postincendio y su grado de eficacia como cubierta protectora frente a los procesos erosivos, a corto, medio y largo plazo, tanto en condiciones normales como límites (desertificación). Se establece como meta principal observar dicho comportamiento para poder prever y consecuente intervenir con medidas adecuadas de protección, restauración y gestión. Justificar la supervivencia de la especie por su importancia en retener el suelo y evitar la erosión, originar bancos de semillas, etc. para evitar su posible exterminio con las técnicas de repoblación forestal utilizadas actualmente o conocer en que estadio de su ciclo biológico se puede iniciar y establecer su control. Si se conoce cuales son las estrategias biológicas y se consigue mediante la modelización matemática, estaremos más cerca de poder incidir ordenadamente en la complejidad del ecosistema mediterráneo terrestre. La aplicación de este modelo de carácter predictivo permite relacionar la gestión intervensionista en el ecosistema. En este sentido podemos saber como gestionar las poblaciones de Ulex parviflorus, para minimizar el impacto negativo que ejerce como pirófita en el ecosistema, es decir, podemos saber sí en un momento determinado se deben respetar las poblaciones o controlarlas, todo ello amparado en datos objetivos. Ulex parviflorus es una especie germinadora obligada y que cuenta con bancos de semillas persistentes en el suelo y su germinación resulta estimulada por el fuego. La floración de esta especie es temprana y muy numerosa. El periodo de dispersión primaria va desde finales de marzo a junio, presentando un periodo de máxima dispersión en junio; coincidiendo con un aumento de temperatura y una bajada de humedad relativa. Las semillas son expulsadas de manera violenta de sus frutos (dehiscencia explosiva). Las semillas poseen una protuberancia externa denominada arilo, que constituye una adaptación externa especial para mejorar la dispersión secundaria por las hormigas. Las hormigas granívoras utilizan el arilo para agarrar las semillas y llevarlas al hormiguero, el cual utilizaran de alimento, mientras que el resto de la semilla permanece intacto, generalmente en el hormiguero, sin haber sufrido alteración alguna. La relación que se establece entre las hormigas y las semillas es un tipo de mutualismo denominado, mirmecocoria. Las semillas sufren dos procesos de dispersión, una primaria y otra secundaria, por las hormigas. La posición de los hormigueros y su densidad podría condicionar la aparición de nuevas plantas de Ulex. / The present thesis is framed within the General Theory of Systems, area of knowledge denominated Systemic Ecology and for this reason is structured going through the general (Theory of the Ecosystem) to the particular (Terrestrial Mediterranean Ecosystem). For the same reason, it goes through - in the semiotic interpretation of the Reality or Model - the general (mathematical model) to the particular (mathematical model ARGILAGA of a mediterranean shrub species, following the SDWTF methodology). The objective is to develop a mathematical model analyzing and evaluating changes suffering the mediterranean vegetation, and the consequences that can have on the hydrological cycle, soil protection in front of the erosion and vegetable landscape evaluation. It has been necessary to connect the development of the model in species that are, at the same time, representatives of a terrestrial mediterranean ecosystem playing an important paper in the genesis of fires and ecological post-fire evolution. The model is summed up studying the biomass dynamic behavior of the main pirophyte shrub species Ulex parviflorus, and its relationship with other shrub species, starting from its ecological conditions of post-fire stage and its grade of effectiveness like covered protector in front of the erosive processes, to short, half and long term, so much under normal conditions as limits (desertification). ARGILAGA model has as main goal to observe this behavior being able to foresee and intervene consequently with appropriate measures of protection, restoration and administration. Also, to justify the survival of the species for their importance in soil retention and erosion elimination, to originate banks of seeds, etc. To avoid their possible extermination with the techniques of forest repopulation used in the current moment and knowing in that stage of their biological cycle can begin and establish this control. If mathematically modeling can know biological strategies, we will be able to impact orderly in the complexity of the terrestrial mediterranean ecosystem.

Magister en Ciencias Biológicas con mención en Zoología / Como la mayoría de los insectos fitófagos, los áfidos (Homoptera, Aphididae) presentan un importante grado de especialización, lo que normalmente se relaciona con un desempeño mayor en el hospedero en el cual están especializados (hospedero de origen) respecto a uno alternativo. Sin embargo, existen evidencias de cambios en el uso de hospederos alternativos luego de experiencia de desarrollo ontogenético en ellos, por lo que se ha postulado a la experiencia como uno de los mecanismos capaces de modificar el patrón de especialización. En esta tesis se estudió el efecto de la experiencia en un hospedero alternativo sobre el patrón de especialización del áfido Rhopalosiphum maidis (Fitch). Se evaluó el desempeño de 23 clones de R. maidis sobre Sorghum halepense L. (hospedero de origen) y Triticum durum L. (hospedero alternativo), antes y después de experiencia durante 20 generaciones en T. durum. Antes del período de experiencia en trigo se observó una relación inversa en el desempeño sobre ambos hospederos y sobrevivencia diferencial de los clones desarrollados en ambos hospederos. Sólo 8 de los 23 clones iniciales lograron sobrevivir 20 generaciones en T. durum. Después de este período aumentó la sobrevivencia en trigo y aumentó significativamente el desempeño de algunos clones en S. halepense. En tanto que la mayoría de los clones mantuvo inalterado su desempeño en T. durum con relación al desempeño que se observó antes del período de experiencia, aun cuando se constató una tendencia general a disminuir. Estos resultados sugieren que el patrón de especialización de R. maidis se relaciona mayormente con la variación genética y no tanto con la experiencia, puesto que sólo algunos genotipos de R. maidis son capaces de resistir al trigo. Se considera también que la experiencia en este hospedero alternativo no produce la disminución de la capacidad de usar S. halepense. / Aphids (Homoptera, Aphididae) have an important degree of specialization, which is frequently related with a higher performance on the host in which they are specialized (host of origin) than on other host plants (alternative host). Nevertheless, considerable evidence of changes in host use after experience (i.e. ontogenetic development) on alternative hosts suggests experience as a mechanism able to modify the specialization degree. The aim of this thesis was to study the effect of experience on an alternative host in the specialization pattern of the aphid Rophalosiphum maidis (Fitch). The performance of 23 clones of R. maidis on Sorghum halepense L. (origin host) and Triticum durum L. (alternative host) before and after experience on T. durum during 20 generations was evaluated. Before that period of experience on T. durum there was a negative correlation between performances on both hosts and differential survival of clones living in both hosts. Only 8 out of 23 initial clones survived 20 generations in T. durum. However, survival in wheat, as well as performance on S. halepense showed significant increase, after the experience. Over generations most clones maintained their performance as showed before the period of experience on T. durum. Since some R. maidis genotypes were able to resist T. durum exigencies, it is suggested that specialization pattern is more related with genetic variation than experience. It is also discussed the fact of experience on this alternative host does not cause a capacity decrease of using S. halepense.

Magister en Ciencias Biológicas mención Ecología / Los bosques nativos de Chile han sido reemplazados por plantaciones, generando un mosaico de fragmentos de bosque de diferentes tamaños inmersos en una matriz de plantaciones y cultivos. Esta transformación del paisaje podría afectar la disponibilidad de hábitat para los carnívoros nativos como Oncifelis guigna y Pseudalopex culpaeus. Para determinar el eventual impacto de la fragmentación del bosque nativo sobre estos carnívoros, evalué el uso del espacio que estos realizan. El estudio se realizó en la Reserva Nacional Los Queules, en fragmentos de bosque cercanos y en plantaciones de pino (35º59’ S, 72º41’ O). El uso de hábitat se determinó mediante estaciones de visita olfativas. Para cada estación se caracterizó la estructura y composición de la vegetación y distancia a bosque nativo, quebradas y caminos más cercanos. Oncifelis guigna prefirió hábitats con coberturas arbustivas densas, distantes de caminos y cercanos a parches de bosque de gran extensión, estando prácticamente restringida a este hábitat. En contraste, P. culpaeus utilizó hábitats abiertos, cercanos a caminos, usando extensamente las plantaciones. Debido a que O. guigna se encontraría preferentemente restringido al bosque nativo, se empleó una aproximación metapoblacional para inferir la probabilidad de extinción de sus poblaciones en áreas silvestres protegidas de la zona costera de Chile central. Se clasificaron metapoblaciones dependiendo del tamaño y grado de aislamiento de los parches de bosque existentes en la zona. De este modo se determinó que la única metapoblación viable en el largo plazo es la compuesta por el Parque Nacional Nahuelbuta y fragmentos aledaños. La metapoblación constituida por las Reservas Nacionales Los Queules y Los Ruiles podría mantenerse sólo en el corto y mediano plazo. No obstante, ambas metapoblaciones dependen de los fragmentos de bosque ubicados fuera de las áreas silvestres, los cuales se encuentran principalmente en manos de empresas forestales. Debido a la importancia de estos para la supervivencia de O. guigna, sólo mediante un programa de protección de fragmentos aledaños a las áreas silvestres protegidas que involucre en forma activa tanto a organismos privados como gubernamentales se conservará a O. guigna en la zona costera de Chile central. Por otro lado, P. culpaeus, debido a su carácter generalista, no vería afectada su supervivencia en este nuevo paisaje. / Chilean native forests have been replaced by plantations, generating a mosaic of native fragments of different size embedded in a matrix of farms and plantations. This landscape transformation could be affect habitat viability for wild carnivores like Oncifelis guigna and Pseudalopex culpaeus. To determine the potential impact of habitat fragmentation over the species, we evaluated their pattern of habitat use. The study was carried out in Los Queules National Reserve, native forest fragments closer and in pine plantations surrounding the Reserve (35º59’ S, 72º41’ W). Habitat use was assessed through visit to scent-stations. Around each scent-station we characterised vegetation structure and composition and its distance to large native forest, creeks and roads. Oncifelis guigna preferred habitats with dense covers, distant to roads and near to large native forest, being restricted to this habitat. In the other hand, P. culpaeus used opened habitat, close to roads, employing extensively pine plantations. Because O. guigna is restricted to forest, we used a metapopulation approach to infer its extinction probability in protected areas of central Chile. Metapopulations were classified depending on size and isolation degree of native forest fragments. Only one metapopulation composed by Nahuelbuta National Park and native forest fragments surrounding it, would be viable in the long-term. Metapopulation composed by Los Queules and Los Ruiles National Reserves could survive only in a short to medium term. Nevertheless, both populations depend on native forest fragments outside protected areas, which are mainly property of forestry companies. Therefore, due its importance for O. guigna survival, only through a protection program of native forest fragments close to protected areas, involving non governmental and governmental organisations, we may effectively conserve O. guigna in central coastal zone in Chile. On the other hand, P. culpaeus, being generalist would be less affected by habitat transformation.

Muscarinic acetylcholine receptors (mAChRs) have been shown to mediate various functions in the central and peripheral nervous systems. These include modulation of exocrine glandular secretion, vasodilatation and smooth muscle contraction, cell proliferation or survival, neural development and synaptic plasticity. mAChRs are activated by both endogenously produced acetylcholine and exogenously administered muscarinic compounds. Pharmacological, anatomical and molecular studies have demonstrated the existence of five muscarinic receptor subtypes, denoted as muscarinic M1, M2, M3, M4 and M5, which belong to class I family of heptahelical, transmembrane G-protein coupled receptors (GPCRs). Each receptor subtypes are characterized by a distinct selectivity for heterotrimeric G protein coupling. Thus, M1, M3 and M5 are coupled to Gq/11 proteins and stimulate phospholipase C activity, resulting in the generation of the second messengers inositol (1,4,5)-trisphosphate (IP3) and diacylglycerol (DAG), the mobilization of intracellular Ca2+ and the activation of protein kinase C (PKC). On the other hand, M2 and M4 are coupled to Gi/0 proteins, which results in the inhibition of adenilate cyclase, as well as prolonging potassium channel, non-selective cation channel, and transient receptor potential channel opening. By means of this differential set of G protein partners, mAChRs can initiate distinct signalling pathways within a same cell in order to trigger diverse, even opposed, functional outcomes in response to the same stimuli. It has been proven as well that mAChRs regulate a baste network of signalling intermediates, including small GTPase Rho, phospholipase D, phosphoinositide-3 kinase, non-receptor kinases and mitogenactivated protein kinases. Although the first proteins found to have functional interactions with mAChRs were, of course, G proteins, an increasing amount of evidence in the field suggests that this simplistic model defined as “one receptor -one G protein -one effector no longer exists. A great number of proteins have been identified as interacting with mAChRs, including GPCRs, kinases, and scaffolding proteins such as arrestin. Determining in part the signalling efficiency/specificity for mAChRs. Thus, receptors are now considered as complex signalling units, or signalosomes, that dynamically couple to multiple G proteins or other molecular entities or scaffold proteins in a temporally and spatially regulated manner, and even can form homodimers or heterodimers with distinct GPCRs or other non-GPCR membrane receptors, resulting in pharmacologically and functionally distinct receptor populations. In this work “Human M3 muscarinic acetylcholine receptor protein-protein interactions: roles in receptor signalling and regulation”, it is discuss novel mAChRs interacting partners that link the receptors to alternative signalling pathways beyond G proteins. Emphases on explaining how mAChRs regulate signal transduction pathways mediated by these proteins, including receptor dimerization have been putting out. It has been demonstrated by different approach (from resonance energy transfer to tandem affinity purification and mass spectrometry) the active role of interacting protein in mAChRs regulation and signalling. We shown that a particular complex is not necessarily of invariable composition, nor are all its building blocks uniquely associated with that specific complex. One complex may be the result not only of physical interaction between the receptor and the partners’ protein, but also of the participation of many non-“direct” associations resulting in the formation of a network that interconnects the receptor with a number of other pathways, determining receptor specificities. This allows us to address some fundamental questions concerning the importance of molecular mechanisms hidden behind the pharmacology properties for each receptor subtype.

Las amiloidosis constituyen un grupo de enfermedades caracterizadas por la conversión de la estructura nativa de ciertas proteínas en una conformación mal plegada que se dan generalmente con ganancia de estructura de hoja-beta, produciendo la agregación y depósito de estas proteínas lo que lleva al daño tisular, mal funcionamiento de los órganos, y en algunos casos conlleva a la muerte. El agregado de las proteínas se caracteriza por un marcado polimorfismo en donde oligómeros, fibras, y agregados amorfos, se encuentran como producto final. Se ha reportado la presencia de Ia apoA-I humana (mayor constituyente proteico de las HDL) en lesiones del tipo amiloide, tanto la proteína wt como algunas mutantes puntuales. El presente trabajo propone caracterizar estructuralmente a las variantes de apoA-I Gly26Arg y Lys107-0 ambas asociadas con amiloidosis. Por otro lado se estudia como los microambientes celulares afectan las estabilidad de las proteínas en estudio favoreciendo el mal plegamiento que conduce a una agregación patológica.

Contribuye al conocimiento de la nematofauna de A. baroni, estudiada durante el FEN Costero (2017) y un año normal en Piura. Se capturaron 100 roedores A. baroni de los distritos de Cura Mori y Vichayal (Agosto 2017 y 2018). Las vísceras fueron extraídas y fijadas en alcohol de 96° caliente, y preservadas en alcohol de 96° frio. Para la identificación de las especies de nemátodos, se utilizó lactofenol de Aman como aclarante y se preparó láminas temporales para estudiar la morfología de los mismos en el microscopio óptico. Se registraron un total de 11 especies de nematodos, en ambas localidades se encontró dos especies de Litomosoides (L. esslingeri y L. sp.) y tres de Syphacia (sp.1, sp.2 y sp.3). En Cura Mori se encontró Hassalstrongylus sp.1 y sp.2 y Physaloptera galvaoi; en Vichayal se encontró Physaloptera retusa, Pterygodermatites (Paucipectines) sp. y Malvinema sp. En el año 2017 se registraron 8 especies de nemátodos en cada localidad de colecta, mientras que el 2018 solo 5 especies para cada localidad. El 64 % de ejemplares de A. baroni estuvieron parasitados y el total de parásitos fue de 7801 nemátodos. Ambos años predominó el monoparasitismo y biparasitismo en A. baroni, aunque el año 2017 se presentaron más casos de infecciones múltiples (hasta hexaparasitismo). La mayor carga parasitaria se encontró en los roedores procedentes de Cura Mori el año 2017 en un macho con 2160 nemátodos. / Tesis

Se estudio la nematofauna de 40 individuos del roedor Nephelomys albigularis colectados en las provincias de Luya y Bongará de la Región Amazonas en los meses de Abril y Mayo del 2016. Se examinaron 23 hembras y 17 machos de los que se colectaron 628 nematodos que se clasifican en 4 géneros que corresponden a las siguientes especies: Monodontus sp. 1, Monodontus floridanus, Physocephalus sp., Syphacia kinsellai; Syphacia sp. 1, Syphacia sp. 2 y Trichuris sp.. La colecta y preservación se realizó mediante métodos convencionales, para la identificación se siguió las claves de Anderson, Chabaud & Willmott, 2009; y las publicaciones de los géneros Monodontus, Physocephalus, Syphacia y Trichuris. El 80 % de los hospederos estuvieron parasitados por helmintos, siendo Physocephalus sp. de mayor prevalencia (50 %) y abundancia (393 individuos). Syphacia sp. 2 y Physocephalus sp. presentaron una mayor intensidad promedio de 19.9 y 19.5 repectivamente. La mayor infección predominante en los roedores estudiados fue el biparasitismo con 37.5 % (15/40) y el tetraparasitismo la menor 2.5 % (1/40). / Tesis

Magister en Ciencias Biológicas con mención en Genética

Magíster en Ciencias Biológicas con Mención en Ecología y Biología Evolutiva

Señala que Oecomys es un género de roedores sigmodontinos compuesto por 17 especies distribuidas en un amplio territorio en Centro y Sud América, el género muestra una diversidad compleja en evaluaciones morfológicas y moleculares. Dentro del género Oecomys la especie Oecomys bicolor es reconocida morfológicamente con relativa facilidad; sin embargo, se ha reportado variaciones individuales, en tamaño y color, de distintas poblaciones que sugieren la existencia de un complejo de especies. En el presente estudio se puso un énfasis especial en individuos de Oecomys bicolor presentes en la Amazonia occidental de Sudamérica debido a su gran variabilidad poblacional y los estudios escasos en la región. Los resultados mostraron variabilidad dentro de la especie, mediante análisis morfológicos de las poblaciones de Ecuador y Perú. Los estudios moleculares (secuenciamiento del gen mitocondrial cyt-b) apoyaron dichas diferenciaciones. A través de estos resultados se comprobó la presencia de una especie nueva identificada den el sur de Perú previamente identificada como Oecomys bicolor. / Tesis