13 marcadors localitzats a 5 gens implicats en el procés de la coagulació sanguínia (FVII, FGA, FGB, GPIIb i GPIIIa) i a dos gens implicats en el procés de la fibrinolisi (PLAT i PAI-1) han estat analitzats en 6 mostres poblacionals pertanyents a la Mediterrània Occidental (Païs Vasc, Alpujarras, àrabs de Marroc, berbers de Marroc, Cabras (Sardenya), Nuoro (Sardenya)) i una població d´origen sud-saharià (Ahïzi a la Costa d´Ivori) amb la finalitat de realitzar un estudi de genètica de poblacions. Els esmentats marcadors han estat també estudiats en una mostra de 101 famílies amb fills afectats per cardiopatia isquèmica (CAI) (302 individus en total) per a realitzar un estudi d´associació en famílies basat en gens candidats per a la detecció de variants genètiques de risc per a la malaltia.Els resultats a nivell poblacional van mostrar un grau de diversitat interpoblacional considerable dels marcadors estudiats que els fa utils a l´hora d´estudiar relacions interpoblacionals en el marc de la Mediterrània Occidental. Les mostres procedents de l´illa de Sardenya es van mostrar clarament diferenciades de la resta de poblacions mediterrànies. Es va observar una gran homogeneitat entre la mostra d´àrabs de Marroc i la mostra alpujarrenca. A més, la mostra berber es va mostrar molt propera a la mostra àrab.Els resultats epidemiològics no van mostrar cap associació amb la CAI en els gens implicats en el procés de la coagulació. En canvi, si es van mostrar associacions amb la malaltia en els gens implicats en el procés de la fibrinolisi. En el gen PLAT, l´al·lel 115 del microstèl·lit (CA)sub15 C(TC)sub10 es va associar a un efecte protector contra la CAI (p=0.0029) amb un risc relatiu de 0.1. S´hipotetitza l´existència d´un polimorfisme en desequilibri de lligament amb el mencionat microsatèl·lit amb variabilitat realment associada a l´efecte protector detectat. També es va detectar l´associació amb risc per a la CAI dels al·lels de mida gran (207-229 pb) del microsatèl·lit (CA)sub "n" del gen PAI-1 (p=0.019) amb un risc relatiu de 1.86. Per altra banda, els al·lels de mida petita de l´esmentat microsatèl·lit (203 i 205 pb) es van associar a un efecte protector contra la malaltia amb riscs relatius de 0.48 i 0.43, respectivament. S´hipotetitza la influència de la grandària d´aquest microsatèl·lit a la taxa de transcripció del gen PAI-1 donat que es tracta d´una estructura del tipus Z-ADN implicada a la regulació de l´activitat de les ARN-polimerases. Finalment, la realització d´ANOVAs per a la detecció d´associacions entre la variabilitat dels gens estudiats i els nivells sèrics de triglicèrids, HDL-C, ApoB i lipoproteïna(a) a les famílies amb membres afectats per CAI va posar de manifest l´existència de correlació entre les combinacions haplotípiques del gen FVII i els nivells plasmàtics de triglicèrids i ApoB. S´hipotetitza l´existència d´un polimorfisme en el mencionat gen amb influència sobre l´interacció entre la proteïna FVII i les VLDLs.

L'esquizofrènia és un trastorn cerebral crònic, greu i incapacitant que afecta l'1% de la població i s'expressa en funcions mentals anormals i alteracions en el comportament. La causa de l'esquizofrènia és desconeguda, ara bé, la vulnerabilitat de patir aquesta malaltia psiquiàtrica està clarament relacionada amb factors genètics. Existeixen evidències que suggereixen que aquest trastorn es relaciona amb una activitat i connectivitat alterada de l'escorça prefrontal (EPF) i àrees relacionades anatòmicament i funcional com el tàlem i els nuclis del mesencèfal (nuclis del rafe-NR, locus coeruleus-LC i l'àrea tegmental ventral-ATV). S'han elaborat nombroses hipòtesis sobre l'etiologia de l'esquizofrènia que inclouen una hiperactivació de la neurotransmissió dopaminèrgica i una hipofunció glutamatèrgica. Ara bé, recentment s'ha suggerit que la hipofunció del receptor NMDA pot originar un excés compensatori d'alliberació de glutamat i incrementar l'activitat de les neurones piramidals de l'EPF. Endemés, en models de desconnexió neonatal de l'hipocamp s'ha observat una més elevada activitat excitadora de dopamina sobre neurones piramidals corticals.En la present Tesi Doctoral hem caracteritzat el paper que exerceixen receptors corticals excitadors i inhibitoris sobre l'activitat del circuit EPF-NR, i hem estudiat l'acció dels fàrmacs antipsicòtics sobre aquests receptors per tal de conèixer millor les bases neurobiològiques de la seva acció terapèutica.L'EPF medial (EPFm) expressa abundantment receptors serotoninèrgics 5-HT1A (inhibitoris) i 5-HT2A (excitadors). Els nostres treballs han mostrat que l'activació farmacològica d'aquests receptors corticals modula de manera oposada l'alliberació local de 5-HT mitjançant canvis en l'excitabilitat de les neurones piramidals que coexpressen àmpliament ambdós receptors i que projecten als nuclis serotoninèrgics. Antecents del grup mostren que l'administració de DOI (al.lucinogen, agonista 5-HT2A/2C) incrementa la freqüència de descàrrega de les neurones piramidals i l'alliberació cortical de serotonina (5-HT), activació circuit EPFm-NR. Així hem estudiat l'alliberació de 5-HT cortical, mitjançant la tècnica de microdiàlisi intracerebral in vivo, com a mesura indirecta de l'activitat de les neurones piramidals. Hem descrit també que l'estimulació dels receptors excitadors adrenèrgics 1 corticals incrementa l'alliberació local i al NDR de 5-HT, possiblement a través del mateix mecanisme que l'activació dels receptors 5-HT2A (estimulació de les vies excitadores descendents cap al NDR). De la mateixa manera, l'augment de la neurotransmissió glutamatèrgica a l'EPFm, mitjançant i) l'aplicació local de S-AMPA, ii) la desinhibició de les aferències glutamatèrgiques talàmiques o bé iii) l'administració sistèmica d'antagonistes glutamatèrgics dels receptors NMDA, estimula l'alliberació de 5-HT a l'EPF, fet que és probablement degut a una major activitat de les neurones piramidals que projecten al NDR i al conseqüent increment de l'activitat serotoninèrgica. Amdós efectes (adrenèrgic-1 i glutamatèrgic) són revertits pel bloqueig de receptors adrenèrgics 1 i 5-HT2A.Endemés hem observat que l'estimulació del receptor 5-HT1A a l'EPFm reverteix l'increment de l' alliberació local de 5-HT induït per l'agonista 5-HT2A/2C DOI, l'agonista adrenèrgic 1 cirazolina i S-AMPA. La implicació dels receptors 5-HT1A postsinàptics a EPFm en aquesta inhibició es fa palesa perquè i) és comuna a cinc agonistes diferents, ii) és revertida per la inactivació prèvia i el bloqueig dels receptors 5-HT1A, i iii) està totalment absent en ratolins genoanul·lats d' aquest receptor. Finalment, hem descrit que els fàrmacs antipsicòtics reverteixen l'increment de l'alliberació de 5-HT a l'EPFm induït per l' estimulació de receptors excitadors corticals. Aquesta acció és possiblement deguda a la seva capacitat de bloquejar in vivo els receptors 1 adrenèrgics (típics i atípics) i 5-HT2A (atípics) pels quals presenten una elevada afinitat. Aquestes dades suggereixen que els fàrmacs antipsicòtics exercirien en part la seva acció terapèutica disminuint una possible hiperactivitat de les neurones de l'EPF. Ara bé, la incapacitat de l'haloperidol de bloquejar l'efecte dels antagonistes NMDA indica possiblement diferències d'acció entre antipsicòtics típics i atípics sobre les neurones corticals. / The prefrontal cortex (PFC) plays a crucial role in higher brain functions which are altered in schizophrenic patients. Pyramidal neurons in medial PFC (mPFC) integrate excitatory inputs from cortex and thalamus, and modulatory inputs from brainstem aminergic nuclei like raphe nuclei (RN). In turn, mPFC controls the activity of raphe serotonergic neurons. Previous reports showed that the stimulation of prefrontal 5-HT2A or AMPA receptors increases pyramidal and serotonergic cell firing, and 5-hydroxytryptamine (5-HT) release in mPFC. We use 5-HT release (microdialysis technique) as an indirect measure of pyramidal activity.In this Doctoral Thesis we have examined the role of cortical excitatory and inhibitory receptors in the mPFC-RN circuit, which has been implicated in schizophrenia. Given the similar laminar distribution of 5-HT2A receptors and a1-adrenoceptors in mPFC and their excitatory action on pyramidal neuron activity, we tested the hypothesis that a1-adrenoceptors might also modulate 5-HT release. Antipsychotics exhibit high affinity for receptors expressed in pyramidal neurons such as 5-HT2A and a1-adrenoceptors. Therefore, we have also examined the effects of antipsychotics, as well as selective antagonists for these receptors, on the increased mPFC 5-HT release induced by cirazoline (a1-adrenoceptor agonist), DOI (5-HT2A/2C agonist), and the increase in glutamatergic transmission.The results showed that the stimulation of prefrontal a1-adrenoceptors and the increase in mPFC glutamatergic transmission (exogenous stimulation of AMPA receptors, disinhibition of thalamic afferents to mPFC or acute administration of NMDA antagonists) activate pyramidal afferents to ascending serotonergic neurons (measured as an increase in 5-HT release in RN and mPFC) possibly in a manner similar to that observed for 5-HT2A receptors. This effect was reversed by antipsychotics and antagonists of excitatory receptors located in pyramidal neurons.The PFC contains high density of serotonin 5-HT1A (inhibitory) and 5-HT2A (excitatory) receptors. Likewise, we report that the activation of cortical 5-HT1A receptors reverse the increase in local 5-HT release induced by cirazoline, DOI and S-AMPA. Finally, our results suggest that antipsychotics may exert their therapeutic action by reducing the increased excitability of prefrontal pyramidal neurons. The effect of classical antipsychotics may involve blockade of a1-adrenoceptors, whereas that of atypical may also involve blockade of 5-HT2A receptors.

La Fibrosi Quística (FQ; MIM# 219700) és una de les malalties letals més comuns en les poblacions d'origen caucàsic, amb herència autosòmica recessiva. El seu fenotip clínic es caracteritza per l'acumulació de moc viscós en òrgans exocrins, amb conseqüències patològiques en el tracte respiratori, gastrointestinal i urogenital. Mutacions al gen CFTR (cystic fibrosis transmembrane conductance regulator ABCC7; MIM# 602421) són responsables de la malaltia. Fins al moment, ja s'han descrit més de 1600 mutacions en el gen CFTR. La gran majoria són mutacions puntuals de les quals: 42% són mutacions de sentit erroni (missense).El gen CFTR codifica per una proteïna de membrana de 1480 aminoàcids, que pertany a la gran família dels transportadors ABC. La proteïna CFTR presenta una estructura simètrica, formada per dos motius repetits, cadascun d'ells format per una regió transmembrana (TMD), composada per sis α-hèlix, i una regió citosòlica hidrofílica d'unió a ATP (NBD). Aquests dos motius queden units mitjançant un domini regulador (R), citosòlic i hidrofílic, que és fosforila per PKA i PKC. El paper principal que desenvolupa el canal CFTR en la part apical de les cèl·lules epitelials és el transport de fluid transepitelial i electròlits a través de la membrana, activitat que ve regulada directament per la fosforilació de PKA. Aquest canal permet el trànsit d'ions de clorur a través d'ell en qualsevol direcció, i es caracteritza per tenir una baixa conductància unitària (la seva conductància és de 7-10 pS).Existeixen moltes evidències en la literatura on les mutacions de sentit erroni, independentment de la seva localització en el gen CFTR, poden afectar a la funció del canal CFTR a diferents nivells: biogènesi de la proteïna, transport i localització, propietats electrofisiològiques del canal.Així que l'objectiu general de la tesi va ser l'anàlisi molecular i funcional de vuit mutacions amb sentit erroni (p.P5L, p.S50P, p.E60K, p.R75Q, p.G85E, p.G85V, p.Y89C, p.E92K) localitzades en la regió N-terminal de CFTR, i identificades majoritàriament a la població espanyola.Per portar a terme els objectius de la tesi, es van generar les vuit mutacions per mutagènesi dirigida en el vector pCMVCFTRNot6.2wt, i es van expressar en cèl·lules epitelials HEK293. Es va analitzar el processament i patró de maduració de les proteïnes mutants per Western blot i la seva localització cel·lular per immunocitoquímica. I posteriorment, es van caracteritzar funcionalment els canals mutants mitjançant la tècnica de Patch clamp en configuració whole cell i excised inside-out.Vam observar que cinc de les mutacions analitzades, p.S50P, p.E60K, p.G85E, p.G85V i p.E92K, provoquen un processament i una maduració incorrecte de la proteïna. Totes cinc presenten un comportament molt similar a la mutació p.F508del, podent-se classificar aquestes mutacions dins la classe II.La mutació p.P5L afecta a la funció de CFTR a dos nivells: a nivell de la biogènesi i a nivell de l'activitat del canal. Aquesta mutació provoca una disminució de la densitat de canals a la membrana citoplasmàtica. La conductància i la cinètica del canal també s'alteren. La proteïna mutant p.Y89C afecta a l'activitat del canal. Aquesta mutació altera específicament la cinètica del canal. El canal CFTR corresponent a la mutació p.R75Q presenta un patró de maduració i un comportament funcional del canal anàleg a la proteïna CFTR no mutada. Els nostres estudis corroboren la classificació de p.R75Q com a mutació sense expressió clínica.El comportament sever de la majoria de les mutacions avaluades, afectant la biogènesi i/o l'activitat del canal, ressalta la importància funcional de la cua N-terminal i del segment TM1 en la fisiologia de CFTR. / Over 1,600 cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) gene sequence variations have been identified in patients with cystic fibrosis (CF) and related disorders involving an impaired function of the CFTR chloride channel. However, detailed structure-function analyses have only been established for a few of them.This study aimed evaluating the impact of eight N-terminus CFTR natural missense changes on channel behavior. By site-directed mutagenesis, we generated four CFTR variants in the N-terminal cytoplasmic tail (p.P5L, p.S50P, p.E60K, and p.R75Q) and four in the first transmembrane segment of membrane-spanning domain 1 (p.G85E/V, p.Y89C, and p.E92K). Immunoblot analysis revealed that p.S50P, p.E60K, p.G85E/V, and p.E92K produced only core-glycosylated proteins. Immunofluorescence and whole cell patch-clamp confirmed intracellular retention, thus reflecting a defect of CFTR folding and/or trafficking. In contrast, both p.R75Q and p.Y89C had a glycosylation pattern and a subcellular distribution comparable to the wild-type CFTR, while the percentage of mature p.P5L was considerably reduced, suggesting a major biogenesis flaw on this channel. Nevertheless, whole-cell chloride currents were recorded for all three variants. Single-channel patch-clamp analyses revealed that the channel activity of p.R75Q appeared similar to that of the wild-type CFTR, while both p.P5L and p.Y89C channels displayed abnormal gating. Overall, our results predict a major impact of theCFTR missense variants analyzed, except p.R75Q, on the CF phenotype and highlight the importance of the CFTR N-terminus on channel physiology.

En este trabajo de tesis hemos identificado la presencia de marcadores polimórficos dentro del gen F8 que han permitido identificar el alelo portador de la mutación en el 91% de las mujeres portadoras de hemofilia A en estudio en nuestro laboratorio. Además, hemos descrito 31 mutaciones nuevas responsables de la HA, de las cuales, 20 fueron mutaciones missense. El análisis estructural de dichas mutaciones proporciona un mejor entendimiento de la enfermedad, además ha permitido predecir el impacto que dichos cambios ocasionan en la estructura de la proteína, así como las consecuencias funcionales de las mutaciones en dicho gen, sugiriendo nuevas áreas del FVIIIa involucradas en la unión a otras macromoléculas, tales como el FIXa y el sustrato del complejo Xasa, el FXa. Por otro lado, demostramos que el uso de nuevas técnicas de cuantificación de dosis génica como la PCR a tiempo real y el MLPA junto con el estudio indirecto por marcadores son una buena herramienta para la detección de mutaciones como las deleciones y duplicaciones de uno o más exones del gen F8, en varones y mujeres portadoras de HA que con la PCR cualitativa no era posible detectar. Y por último, proponemos un algoritmo de trabajo práctico de análisis para optimizar el diagnóstico molecular de pacientes con HA y las portadoras de su familia.

Per tal de determinar el rol dels gens DOR i AIB3 en la diabetis de tipus 2 o en l'obesitat, es van fer dos estudis d'associació genètica amb mostres d'individus normotolerants i d'individus amb diabetis de tipus 2.Es van seleccionar diferents SNPs (un total de 15) localitzats en els dos gens i es van seleccionar 6 SNPs marcadors d'haplotip (htSNPs), segun criteris descrits en la bibliografia especialitzada. En total es van genotipar 542 individus control (dels quals 188 tenien un ÍMC inferior a 25) i 655 individus amb diabetis de tipus 2.Els resultats de l'estudi mostren associacions dèbils amb ÍMC per a dos polimorfismes localitzats en el gen AIB3 (p=0.021 y p=0.031). Igualment existeixen correlacions entre algun dels polimorfismes estudiats i paràmetres clínics en els individus no diabètics (n=214) com triglicèrids (p=0.010), i índex cadera-cintura (p=0.001). Aquests resultats suggereixen un possible rol d'aquests gens en la patologia de la diabetis l'obesitat, pel que es van iniciar diferents estudis funcionals. El primer, la generació d'un ratolí KO per a DOR; el segon l'estudi de l'expresió del gen en diferents patologies i en models animals. Els estudis en el ratolí KO hauran de permetre determinar el rol de DOR en diabetis i en obesitat.Pel que fa als estudis d'expressió s'observen diferències significatives en diferents situacions. / "Screening of susceptibility to type 2 diabetes: DOR and AIB3"To determine the role of DOR and AIB3 genes in type 2 diabetis or obesity, two genetic association studies were designed. To perform these studies, DNA samples from normoglucemic individuals and type 2 diabetic subjects were collected.Different SNPs (15) localized on the genes were selected, and following the guidelines published in specialized bibliography, 6 haplotype tagging SNPs (htSNPs) were selected to perform the association studies.Es van seleccionar diferents SNPs (un total de 15). 542 control subjects, and 655 diabetic subjects were genotyped for each polymorphism.The results of this study showed weak associations of two polymorphisms located on the AIB3 gene and BMI (p=0.021 y p=0.031). laso, some correlations with clinical data were observed within the control group. The results suggest a putative role of these genes in the pathology of type 2 diabetis and obesity. Following the genetic results some functional studies were done. First, the generation of a KO mouse for the DOR gene was started; and second, the expression of the genes DOR and AIB3 was evaluated in samples from control subjects and diabetic ones, and indeed in different animal models of pathology. The findings in these studies showed an strong regulation of the expression of the genes under some circumstances.

Per estudiar els principals factors amb un efecte sobre el benestar de garrins i porcs de sacrifici transportats en condicions comercials espanyoles es van realitzar tres experiments, recollint informació relativa a l'efecte del viatge sobrela mortalitat, diferents variables sèriques, i d'integritat física i de la canal. La informació es va processar i es van obtenir els quatre articles que composen aquesta Tesis Doctoral. Independentment de l'edat el viatge va afectar elsporcs, amb majors nivells d'estrés a la descàrrega, segons les variables sèriques, en els viatges curts com a reflexe de la càrrega, i en els d'hivern. Els porcs de sacrifici, a més, van mostrar una pitjor recuperació després delsviatges curts i d'hivern. Atenent al risc de mortalitat la duració del viatge va resultar millor predictor del benestar que la distància. A la tardor es van obtenir pitjors resultats de mortalitat i integritat física en porcs de sacrifici. Una temperatura ambiental mitja elevada va incrementar el risc de mortalitat dels transports a escorxador, amb un efecte independent de la duració del viatge. Determinades pràctiques de maneig prèvies al transport com un dejú adequat, duracions prolongades de la càrrega, i la càrrega en una única granja van resultar beneficioses per als porcs. La planificació dels viatges segons les condiciones climàtiques i el descans previ al sacrifici, especialment a l'estiu, també van mostrar un efecte positiu. El sexe i la genètica dels porcs van modular l'efecte de la duració del viatge i de l'estació de l'any. La deshidratació va tendir a ser més alta en viatges llargs i a l'estiu. Considerar la temperatura mitja ambiental resulta imprescindible en la millora del benestar dels porcs transportats, millora que depèn en gran mesura del maneig que rebin els animals. / Para estudiar los principales factores con un efecto sobre el bienestar de lechones y cerdos de sacrificio transportados en condiciones comerciales españolas se realizaron tres experimentos, recogiendo información relativa alefecto del viaje sobre la mortalidad, distintas variables séricas, y de integridad física y de la canal. La información se procesó para obtener los cuatro artículos que componen esta Tesis Doctoral. Independientemente de la edad el viaje afectó a los cerdos, con unos mayores niveles de estrés a la descarga, según las variables séricas, en los viajes cortos como reflejo de la carga, y en los de invierno. Los cerdos de sacrificio, además, mostraron una peor recuperación después de los viajes cortos y de los de invierno. Atendiendo al riesgo de mortalidad la duración del viaje resultó mejor predictor del bienestar que la distancia. En otoño se obtuvo peores resultados de mortalidad e integridad física en cerdos de sacrificio. Una temperatura ambiental media elevada incrementó el riesgo de mortalidad en los transportes a matadero, con un efecto independiente de la duración del viaje. Determinadas pràcticas de manejo previas al transporte como un ayuno adecuado, duraciones prolongadas de la carga, y la carga en una única granja resultaron beneficiosas para los cerdos. La planificación de los viajes según las condiciones climáticas y el descanso previo al sacrificio, especialmente en verano, también mostraron un efecto positivo. El sexo y la genética de los cerdos modularon el efecto de la duración del viaje y de la estación del año. La deshidratación tendió a ser más alta en viajes largos y en verano. Considerar la temperatura media ambiental resulta imprescindible en la mejora del bienestar de los cerdos transportados, mejora que depende en gran medida del manejo que reciban los animales. / To study the main factors with an effect on the welfare of piglets and slaughter pigs transported under Spanish commercial conditions three experiments were performed, collecting information related to the effect of journey on mortality,different serum variables, and physical and carcass integrity. Information was processed to obtain the four papers in this Doctoral Thesis. Independently from the age journey affected pigs, showing higher stress levels at the unloading,according to serum variables, in short transports reflecting the effect of loading, and in winter transports. According to mortality risk, journey duration was a better welfare predictor than distance. The worst mortality and physical integrity results in slaughter pigs were obtained in autumn. High average environmental temperatures increased mortality risk in slaugher transports, independently from journey duration. Some previous to transport handling procedures such as an adequate fasting, prolongued loading durations, and loading pigs in one farm benefited pigs. Planning journeys according to climatic conditions, and resting previous to slaughter, particularly in summer, also showed a positive effect.Pig' sex and genetics modulated the effect of duration and season.Dehydration tended to be higher in prolongued journeys and in summer. Taking into account the average environmental temperature appears to be crucial if the welfare of transported pigs is to be improved. This improvement mainly depends on the handling provided to pigs.

L'ordi és un cultiu amb un ampli rendiment potencial i un ampli espectred'adaptació. Es produeix a nivell mundial en ambients de secà i de regadiu. Es potcultivar en ambients on altres cereals presenten una pobre adaptació, incloent-hiregions d'elevada latitut incloses zones quasi bé desèrtiques. En el nostre país, lamillora genètica ha tingut conseqüències importants en la productivitat d'aquestaespècie en els darrers 50 anys, particularment en ambients més favorables. S'avaluaun conjunt de 20 genotips d'ordi, deu de dos carreres i deu de sis carreres, en assaigsmultilocals en quatre localitats (tres localitats properes a Lleida: Artesa de Segre, Beli-Hoc d1 Urgell i Gimenells, i una propera a Zaragoza: El Vedado) durant quatre anys(1990, 1991, 1992 i 1993). En aquesta tesi, s'estudia l'adaptació diferencial dediferents genotips d'ordi de dos i de sis carreres en condicions semiàridesMediterrànies en el Nord-est espanyol, i també Pemplenament del gra i el contingut denitrogen d'aquests genotips en aquestes condicions. Els resultats obtinguts permetenindicar que la millora genètica en aquesta espècie ha tingut èxit tant en les varietats dedos carreres com en les de sis. Les mitges de rendiment són més grans en els genotipsrecents que en els més antics. Ara bé, les varietats més recents estan menys adaptadesespecíficament a les zones més pobres, en canvi sí que ho estan a ambients mésfavorables. Això s'ha traduït en una pèrdua de l'eficiència en l'ús de l'aigua, lesvarietats més antigues semblen tenir una eficiència en l'ús de l'aigua més gran que lesmés recents, com ho demostren els valors de discriminació isotòpica. L'estudi deFemplenament del gra ha detectat l'existència d'un major control genètic en la taxad'emplenat mentres la durada del període d'emplenat te un major control ambiental.Els ordis de sis carreres d'obtenció més recent presenten taxes d'emplenat méselevades. Els grans laterals i centrals d'aquestes varietats de sis carreres semblen tenirun patró d'emplenament similar. La proporció de pes de gra lateral/central és mantérelativament constant en els diferents ambients. S'observa el paper de l'últim entrenúsde la tija com òrgan de reserva de nitrogen per ser translocat a l'espiga en el períodepost-antesi. Les noves varietats semblen tendir a presentar grans amb concentracionsde nitrogen superiors a les dels vells ecòtips locals. / La cebada es un cultivo con un amplio rendimiento potencial y un amplioespectro de adaptación. Se produce a nivel mundial en ambientes tanto de secanocomo de regadío. Puede cultivarse en ambientes donde otros cereales presentan unapobre adaptación, incluyendo regiones de elevada latitud e incluso en zonas casidesérticas. En nuestro país, la mejora genética ha tenido consecuencias importantes enla productividad de esta especie en los últimos 50 años, particularmente en ambientesmás favorables. Se evalúan un conjunto de 20 genotipos de cebada, diez de doscarreras y diez de seis carreras, en ensayos multilocales en cuatro localidades (trescercanas a Lleida: Artesa de Segre, Beli-Hoc d'Urgell y Gimenells, y una cercana aZaragoza: El Vedado) durante cuatro años (1990, 1991, 1992 y 1993). En esta tesis, seestudia la adaptación diferencial de distintos genotipos de cebada de dos y de seiscarreras, en condiciones semiáridas Mediterránesa del Noreste español, y también elllenado del grano y el contenido de nitrógeno de estos genotipos en estas condiciones.Los resultados obtenidos permiten indicar que la mejora genética en esta especie hasido exitosa tanto con las variedades de dos carreras como con las de seis. Las mediasde rendimiento son mayores en los genotipos de obtención más reciente que en losmás antiguos. Sin embargo, las variedades más recientes están menos adaptadasespecíficamente a las zonas más pobres y, en cambio sí lo están a ambientes másfavorables. Esto se ha traducido en una pérdida de la eficiencia en el uso del agua, lasvariedades más antiguas parecen tener una mayor eficiencia en el uso del agua que lasmás recientes, como demuestran los valores de discriminación isotópica. El estudiodel llenado del grano ha detectado la existencia de un mayor control genético en latasa de llenado mientras que en la duración del periodo de llenado el control esambiental. Las cebadas de seis carreras de obtención más reciente presentan mayorestasas de llenado. Los granos laterales y centrales de estas cebadas de seis carrerasparecen presentar un patrón similar de llenado. La proporción de peso de granolateral/central se mantiene relativamente constante en los distintos ambientes. Seobserva el papel del último entrenudo como órgano de reserva de nitrógeno para sertranslocado a la espiga en el periodo post-antesis. Las nuevas variedades parecentender a presentar granos con concentraciones de nitrógeno superiores a los de losviejos ecotipos locales. / Barley is an early maturing crop with high yield potential and a wide rangeof adaptation. It is produced in both irrigated and dryland environments througoutthe world. It can be grown sucessfully where other cereals are poorly adapted,including high latitude and high elevation regions and even bordering deserts.Barley breeding has allowed for an increased productivity in Spain in the last 50years, particularly for the more favorable areas. Ten two-rowed and ten six-rowedbarley genotypes were sown in multilocation trials at four sites (three sites closedto Lleida and another close to Zaragoza) and for four years (1990, 1991, 1992 and1993). Differential adaptation of two- and six-rowed barley to rainfedMediterranean conditions of the North East of Spain was studied. Characterizationof grain filling and nitrogen content under these conditions were also evaluated.Plant breeding has brought about a genetic gain for grain yield for both two andsix-rowed barleys. Average grain yields of recent releases were higher than thoseof old varieties. However, the most recent varieties are less specifically adapted tothe drier environments, whereas the new ones are specifically adapted to betterenvironmental conditions. This has translated into an indirect genetic downshiftfor water used efficiency. Old varieties seem to have a higher WUE than new ones,as revealed by 13C/12C stable isotope discrimination ratios. Grain fillingcharacterization revealed a tight genetic control for rate of grain filling, whereasgrain filling duration was more environmental dependent. New six-rowed varietieshave a higher grain filling rate. Both lateral and central grains of six-rowedvarieties seem to fill in a similar fashion. The lateral to central grain weight ratiowas relatively independent of the environment. The role of the last internode as adepository of nitrogen to be translocated to the spike at post-anthesis was clearlyshown. New varieties tended to have higher nitrogen concentration in the grainsthat old landraces.

This thesis comprises comparative genomics analyses primarily focussing on the evolution of mammalian proteins. We concentrate on three species of direct relevance as model organisms, for which high quality genome sequences are available, and human. Having previously investigated protein evolution in terms of substitution rates, here we explored less well studied insertions and deletions (indels). We show that indel and substitution frequencies are correlated at the level of protein sequence, and that indels, and in particular insertions, are elevated in regions of low-complexity and repetitive sequence. Furthermore we observe that selection acts more strongly against the incorporation of insertions than deletions in coding sequence. We also look examine in detail the process of evolution following gene duplication in rodents. We show that in general there is a marked increase in evolutionary rate following duplication, which is restricted to the new copy. We find evidence that this increase is sometimes driven by positive selection, and often accompanied by changes in tissue expression profile. These results lead support to the role of neofuntionalisation following gene duplication. / Aquesta tesi consta d’anàlisis de genòmica comparada centrades principalment en l'evolució de les proteïnes de mamífers. Les anàlisis se centren en humans i en tres espècies de gran rellevància com a organismes model, per les quals les seqüències genòmiques són d’alta qualitat. Després d'haver investigat prèviament l'evolució de proteïnes considerant les taxes de substitució, en aquesta tesi hem explorat les insercions i delecions (indels), menys estudiades. Demostrem que existeix una correlació entre la freqüència d’indels i substitucions en la seqüència proteica, i que els indels, i en particular, les insercions, són habituals en les regions de baixa complexitat i seqüències repetitives. A més, observem que la selecció actua més fortament en contra de la incorporació d'insercions que de delecions en la seqüència codificant. D’altra banda, també pretenem analitzar detalladament el procés evolutiu després d’una duplicació gènica en rosegadors. Demostrem que, en general, hi ha un marcat augment en la taxa d'evolució després de la duplicació, que es limita a la nova còpia. I trobem evidències que aquest augment és, de vegades, impulsat per la selecció positiva, i, sovint acompanyada de canvis en el perfil d'expressió de teixits. Aquests resultats recolzen el procés de neofuncionalització després de la duplicació gènica.

Immunoglobulin (Ig) diversification is essential for the generation of protective immune responses against intruding microbes. B cells require cognate interaction with T cells to generate protective antibodies, although signals from innate cells play also a key role in helping B cell responses. We have characterized that B cells of the human upper respiratory mucosa undergo T cell dependent and T cell independent IgM-to-IgD class switching. In addition to enhancing mucosal immunity, crosslinking of IgD on innate cells including basophils stimulates release of immunoactivating, proinflammatory and antimicrobial mediators, defining IgD as an important immunomodulator. Signals capable of inducing IgM-to-IgD class switching include not only T cell dependent signals, but also BAFF and APRIL, two CD40L-related factors released by innate immune cells. We have studied the signalling pathway of the BAFF and APRIL receptor TACI, which binds the adaptor MyD88 and induces class switching by triggering NF- activation. Overall, we elucidate novel cellular and signaling pathways required for the induction of Ig diversification and production. / La diversificació de les immunoglobulines és essencial per a la generació de respostes immunes protectores contra els patògens. Els limfòcits B requereixen interacció afí amb els limfòcits T per tal de generar anticossos protectors, tot i que les senyals de cèl.lules innates també juguen un paper clau en les respostes dels limfòcits B. Hem caracteritzat que en els limfòcits B de la mucosa del tracte respiratori superior humà tenen lloc respostes tant depenents com independents de limfòcits T que donen lloc al canvi d’isotip de IgM a IgD. A més a més de millorar la immunitat de la mucosa, la unió de la IgD a cèl.lules innates, incloent basòfils, estimula l'alliberament de molècules immunoactivadores i de mediadors proinflamatoris i antibiòtics. Senyals que poden induir el canvi d’isotip de IgM a IgD inclouen no només senyals dependents de limfòcits T, sinó també BAFF i APRIL, dos factors relacionats amb el CD40L produïts per les cèl.lules innates del sistema immunitari. Hem estudiat la via de senyalització de TACI, receptor de BAFF i APRIL, i hem observat que s'uneix l'adaptador MyD88 per induir el canvi d’isotip de les immunoglobulines mitjançant l'activació de NF-. En general, hem dilucidat noves vies cel.lulars de senyalització necessàries per a la inducció de la diversificació i la producció de les immunoglobulines.

Selenoproteins are a diverse class of proteins containing selenocysteine, the 21st aminoacid. Selenocysteine is inserted co-translationally, recoding very specific UGA codons through a dedicated machinery. Standard gene prediction programs consider UGA only as translational stop, and for this reason selenoprotein genes are typically misannotated. In the past years, we developed computational tools to predict selenoproteins at genomics scale. With these, we characterized the set of selenoproteins across many sequenced genomes, and we inferred their phylogenetic history. We dedicated particular attention to selenophosphate synthetase, a selenoprotein family required for selenocysteine biosynthesis, that can be used as marker of the selenocysteine coding trait. We show that selenoproteins went through a very diverse evolution in different lineages. While very conserved in vertebrates, selenoproteins were lost independently in many other organisms. Using genome sequencing, we traced with precision the path of genomic events that lead to recent selenoprotein extinctions in certain fruit flies. / Les selenoproteïnes s’agrupen en una classe heterogènia de proteïnes les quals contenen selenocysteïna, l’aminoàcid 21. La selenocisteïna és insertada durant el procés de traducció, recodificant codons UGA molt específics, mitjançant una maquinàiria dedicada. Els programes estàndard de predicció de gens interpreten el codó UGA només com a senyal d’stop de la traducció, i per aquesta raó els gens de selenoproteïness solen estar mal anotats. En els darrers anys, hem desenvolupat eines computacionals per a predir selenoproteïnes a escala genòmica. Amb aquestes, hem caracteritzat el conjunt de selenoproteïnes en aquells genomes que han estat seqüenciats, inferint la seva història filogenèitca. Hem dedicat especial ateníció a la família selenophosphate synthetase, selenoproteïna necessària per a la síntesi de selenocisteïna, i que per tant pot ser utilitzada com a marcador de codificació de selenocisteïna Mostrem que les selenoproteïnes han patit una evolució molt diversa en diferents llinatges. Tot i que es troben molt conservades en vertebrats, les selenoproteïnes van ser perdudes de manera independent en molts altres organismes. Gràcies a la sequenciació de genomes, vam traçar amb precisió els esdeveniment que van portar a l’extinció de selenoproteïnes a diverses espècies de drosòfila.