La cistinúria és una aminoacidúria hereditària autosòmica recessiva (tipus I, OMIM 220100) i dominant amb penetrança incompleta (tipus no I, OMIM 600918) caracteritzada per un defecte en el transport d'aminoàcids bàsics i cistina que afecta les cèl·lules epitelials del túbul renal i de l'intestí. Es manifesta per una hiperaminoacidúria de cistina i aminoàcid dibàsics. La cistina precipita formant càlculs renals que poden produir obstruccions, infeccions i insuficiència renal en alguns casos. S'han descrit tres fenotips: I, no-I i mixte. El 1994 es clonà el cDNA humà de SLC3A1 (que codifica per rBAT), es mapà al cromosoma 2p16, i el nostre grup trobà mutacions en pacients de cistinúria de tipus I. Aquestes mutacions causaven un defecte en el transport quan s'expresaven en oòcits.S'ha acotat el locus de cistinúria de tipus no I al cromosoma 19q13.1, en una zona compresa entre els marcadors C13 i D19S587 de 2,3 Mb. S'ha clonat el gen SLC7A9 que codifica per a la subunitat lleugera de rBAT, b0,+AT. S'ha realitzat un anàlisi exhaustiu de mutacions del gen SLC7A9 en pacients de cistinúria. Aquestes mutacions causen pèrdua de funció del sistema de transport b0,+.El 88% dels al·lels associats al fenotip no I presenten mutacions a SLC7A9 indicant que és el principal responsable del tipus no I. S'han identificat 52 i 24 mutacions noves a SLC7A9 i SLC3A1 en 164 famílies amb cistinúria de l'Internacional Cystinuria Consortium (ICC), que eleven el total de mutacions publicades a 66 i 105 a SLC7A9 i SLC3A1 respectivament.Les mutacions identificades per l'ICC expliquen el 90,5%, 87,6% i 89,3% de pacients amb cistinúria de tipus I, no I i mixt, respectivament. Les mutacions més freqüents de SLC3A1 i SLC7A9 són p.M467T (26,4% dels al·lels mutats) i p.G105R (27,4% dels al·lels mutats) respectivament.L'anàlisi del mRNA de vuit mutacions puntuals de SLC7A9, que no afecten zones consens de splicing, revela que tres d'elles (les freqüents p.R333W i c.614dupA i la rara c.586C>T) presenten alteracions en el splicing. Aquestes mutacions eleven el percentatge d'al·lels amb splicing erroni del 7% al 28%.Per estudis de correlació genotip-fenotip s'ha observat que majoritàriament les mutacions a SLC3A1 i SLC7A9 s'associen a fenotips I i no I respectivament, però aproximadament el 12% dels heterozigots de SLC7A9 presenten fenotip I, i només el 4% dels heterozigots de SLC3A1 (mutació dupE5-E9) presenten fenotip no I. Aquesta dissociació entre genotip i fenotip ha motivat la proposta d'una nova classificació de la cistinúria: tipus A, causat per dues mutacions a SLC3A1; tipus B: causat per dues mutacions a SLC7A9 ; i un possible tipus AB, causat per una mutació a cada un dels gens. Els nostres resultats demostren que l'herència digènica (AB) no dóna lloc a un desenvolupament complet de la malaltia (litiasi), encara que pot agreujar l'hiperexcreció d'aminoàcids.Aproximadament el 13% dels al·lels de pacients amb cistinúria de l'ICC no han estat explicats per mutacions a SLC3A1 o SLC7A9 Aquests al·lels podrien explicar-se per mutacions al promotor o introns, a polimorfismes o a mutacions a altres gens.S'han identificat dos polimorfismes de canvi d'aminoàcid (p.V142A i p.L223M) i tres a la regió promotora de SLC7A9 (c.1-313G>T i c.1-617G>T c.1-1314G>A) que estan associats a cistinúria, suggerint un possible paper d'aquests polimorfismes en la malaltia o l'existència de mutacions associades a aquests encara no identificades. D'altra banda, el polimorfisme IVS8+8C>A en el gen candidat SLC7A8 (LAT-2) sembla que està associat a cistinúria, suggerint un possible paper causatiu o modulador de LAT-2 en el fenotip cistinúric. S'ha descartat la implicació de SLC7A10 (asc-1) en la cistinúria. S'ha començat a generar un ratolí knockout per Slc7a8 (LAT-2) per conèixer el seu possible paper en el fenotip cistinúric i en els altres teixits on s'expressa. / Cystinuria is an autosomal recessive (type I, OMIM 220100) and dominant with low penetrance (type non-I, OMIM 600918) aminoaciduria due to a disorder of renal reabsorption of cystine and dibasic amino acids, which results in urolithiasis of cystine. Three cystinuria phenotypes have been described: I, non-I and mixed. Cystinuria is due to mutations in the heavy subunit rBAT (SLC3A1) and in the light subunit b0,+AT (SLC7A9) of the heteromeric amino acid transporter system b0,+. We narrowed down the locus for type non-I cystinuria on chromosome 19q13.1 to 2,3 Mb, between markers C13 and D19S587. Then cloned SLC7A9, the gene that encodes for the light subunit of rBAT, b0,+AT. We performed an exhaustive mutation analysis of SLC7A9 in cystinuria patients. These mutations caused loss of function of the system b0,+. We have identified 52 new mutations in SLC7A9 and 24 in SLC3A1 from 164 probands that increases the total number of mutations to 66 and 105 respectively. The mutated alleles reached an average of 86.8%. Mutations in SLC3A1 (type A) and in SLC7A9 (type B) accounted for 44.3% and 55.7% of the alleles identified. These data demonstrate that SLC7A9 is the main non-Type I cystinuria gene. The mRNA analysis of eight point mutations in SLC7A9, which do not affect splicing consensus sequences, revealed that three of them showed aberrant splicing. These mutations increase the percentage of alleles with aberrant splicing from 7% to 28%.SLC3A1 heterozygotes showed phenotype I with the exception of some carriers of dupE5-E9, which showed phenotype non-I. SLC7A9 heterozygotes showed phenotype non-I, with the exception of eleven mutations. Therefore we proposed a new cystinuria classification based on genetic criteria: type A caused by two mutations in SLC3A1 (rBAT), type B caused by two mutations in SLC7A9 (bo,+AT) and, the possibility of type AB with one mutation on each of the above genes. Our results indicate that digenic inheritance contributes to the urine phenotype but none of the AB individuals presented cystine urolithiasis. There are still 13% of unexplained alleles. Our results suggest that these alleles may be due to amino acid change polymorphisms and to promoter variants in SLC7A9, rather than to mutations in a third gene.

La forta exigència de qualitat a que són sotmesos els productes actuals fa que els processos d'inspecció i control industrial ocupin, cada vegada més, un lloc destacat en la seva fabricació. La indústria relacionada amb els materials de superfície texturada i periòdica (malles metàl·liques, plàstics, paper, làmines, roba, etc.) no és aliena a aquest problema i, en l'actualitat, està esmerçant molts esforços en aquest camp. Un cas representatiu dels materials anteriors, que presenta una ampla problemàtica en quan a inspecció i control així com una elevada exigència de qualitat en l'acabat, és el teixit tèxtil.La majoria de defectes que es produeixen en el procés productiu d'un material tèxtil, com en tants altres materials i productes industrials, són detectats encara per inspectors humans. La seva feina és, en general, molt repetitiva i rutinària i, moltes vegades, el consum de temps que hi dediquen és molt elevat. A més cal fixar l'atenció en petits detalls situats en un camp extens, que sovint es troba en moviment, el que acaba produint fatiga visual en l'operari.En les últimes dècades, gràcies al gran desenvolupament tecnològic que hi ha hagut, estem assistint a una sèrie d'avenços, molt ràpids i de gran abast, en el món dels processos d'automatització i control. A conseqüència d'això, cada vegada el procés de producció és més ràpid, el que requereix que el control de qualitat també ho sigui.L'interès industrial en automatitzar les operacions d'inspecció és cada vegada més gran. A tall d'exemple la fira tèxtil internacional que reuneix més interès i expectació a nivell mundial, ITMA-99, celebrada aquest any a París, mostrava en els seus stands diferents productes dedicats a l'automatització dels processos d'inspecció i control de qualitat. Entre les ofertes d'aquesta fira cal citar una gran varietat d'instruments i dispositius: sensors òptics per inspeccionar la qualitat del fil en temps real en processos de filatura, espectrecolorímetres acoblats a l'estampadora i a la màquina de tintar per determinar amb més precisió el color, cameres lineals i cameres 2-D ultraràpides per detectar fils trencats en ordidors. En el camp del tissatge s'ha començat a veure en aquesta fira un sistema d'inspecció format per un conjunt (10 o 12) de cameres 2-D, situades damunt del teler, que detecta defectes locals que es poden produir en la roba durant el procés de producció. Des de la penúltima fira (ITMA-94) ha sigut novetat una màquina de repassar automàtica, on un sistema digital de processat format per 4 cameres i un potent ordinador, permet detectar una més ampla varietat de defectes locals i amb una velocitat nominal que pot arribar fins a 300 metres de roba per minut. Malgrat tot, les novetats aportades per la fira presenten grans limitacions: preu elevat, infrastructura complexa en la captació i processat de la imatge i, els resultats que s'obtenen només han estat validats per casos limitats (teixit de plana i d'un sol color). A més, si es té en compte que molts processos de producció són de tirada curta, canviant constantment el tipus d'article del teler, es necessita un sistema que sigui robust i versàtil, capaç de treballar amb diferents lligaments i colors i que el seu cost sigui més baix que el dels productes actuals.Revisant la última dècada, la més rellevant en el desenvolupament d'aquestes tecnologies, s'observa un clar increment en l'aplicació de tècniques de processat digital de la imatge a l'anàlisi de mostres texturades [Brzakovic-1992]. En el cas de la inspecció de materials tèxtils Chetverikov [Chetverikov-1988] desenvolupà un procés d'inspecció automàtica en teixits tèxtils que combina l'anàlisi de textures i la segmentació d'imatges. Neubauer [Neubauer-1992] segmentà defectes en mostres reals amb l'ajut d'una camera lineal i una xarxa neuronal. Siew et al. [Siew-1988] mesuraren les característiques texturals en catifes a partir d'estadístiques de primer i segon ordre aplicades als nivells de grisos de la imatge. Zhang i Bresse [Zhang-1995] detectaren i classificaren nusos, carreres i trencades mitjançant l'autocorrelació i operacions de morfologia matemàtica. Tsai et al. [Tsai-1995] detectaren i classificaren exactament quatre classes de defectes en teixits tèxtils utilitzant matrius de co-ocurrència i xarxes neuronals. Xu [Xu-1997] mesurà la rugositat en les superfícies de catifes a partir de la dimensió fractal de la imatge. Mitjançant tècniques combinades de filtrat Gaussià, umbralització, equalització de l'histograma i autocorrelació Kang et al. [Kang-1999] determinaren densitats lineals de fils en els direccions de trama i ordit per teixits de plana.La inspecció de materials texturats quasiperiòdics i, en particular els tèxtils, mitjançant tècniques de processat òptic-digital de la imatge és un camp d'investigació relativament poc treballat i que presenta un interès renovat. En aquest apartat es troben poques contribucions entre les que cal destacar Kang et al. [Kang-1999] que trobaven directament, a partir de la llum transmesa pel teixit, el punt de creuament dels fils en teixits de plana i Ciamberlini [Ciamberlini-1996] que operava amb la TF òptica de la llum transmesa pel teixit.Les eines que actualment estan al mercat són insuficients i es centren principalment en la resolució d'un aspecte: la detecció de defectes locals. En la literatura no és troben plantejaments generals que abastin des de models i procediments per caracteritzar les estructures fins a mecanismes que determinin la seva evolució o resistència davant d'agressions, la detecció de defectes globals en l'estructura i la detecció de defectes locals. Creiem que aquest plantejament general, que pot ser vàlid per a una gran varietat de materials, és també necessari. En aquest treball s'han aplicat, principalment a materials tèxtils, un conjunt d'eines inspirades en aquest plantejament.

En el panorama actual dels processadors d'imatges basats en la correlació òptica, es pot dir que s'ha avançat molt per aconseguir un augment de la capacitat discriminativa del sistema de reconeixement que permeti diferenciar el patró buscat de qualsevol altre objecte que presenti algun tipus de diferència. En una altra línia de desenvolupament, trobem els sistemes que emmagatzemen informació del patró en diferents situacions, o atorguen al sistema la capacitat de reconeixement invariant a distorsions, com ara rotacions, canvis d'escala, d'il·luminació, etc. En aquesta situació de diversitat de mètodes i sistemes , un canvi d'objectiu o de tasca de reconeixement, implica, inevitablement, un canvi important del procediment a seguir i, tal vegada, del dispositiu òptic a emprar.En aquest treball, hem proposat un sistema de reconeixement basat en la correlació òptica que té, com a característica més destacada, la capacitat de discriminació variable en funció dels requeriments del problema plantejat. Sense necessitat de modificar el dispositiu optoelectrònic i variant de manera senzilla els valors d'uns paràmetres inclosos en el processament digital intermedi, s'aconsegueixen reproduir diferents mètodes de correlació, lineals i no-lineals convencionals, d'altres intermedis, i també permet, dins el mateix model, nous processaments de la informació. D'aquesta manera, s'obté un sistema molt versàtil, en què és possible controlar graus de tolerància diferents en funció de vàries característiques dels objectes. Per a l'obtenció del sistema de reconeixement òptic amb capacitat de discriminació variable, hem emprat la correlació no-lineal dual (DNC) com a mètode de processament base del nostre sistema. Les operacions lineals i no-lineals aplicades independentment sobre l'escena a analitzar i l'objecte de referència, poden ser modificades de manera contínua variant uns paràmetres reals, L i M, inclosos en un processament digital intermedi. També s'ha introduït una funció que delimita, en el domini de freqüències, la regió de suport sobre la qual s'aplica la no-linealitat. L'arquitectura sobre la que es realitza la DNC, és el correlador de transformades conjuntes (JTC), que presenta l'avantatge de no requerir filtres adaptats a l'objecte a reconèixer. S'han proposat simplificacions en quant al dispositiu i a l'algorisme que faciliten la realització experimental de la DNC i en redueixen el temps de computació. S'han estudiat els efectes d'algunes limitacions experimentals del sistema. S'ha estudiat el control de la capacitat de discriminació variable del sistema DNC davant de modificacions en la forma, en la intensitat, en la textura i en el color dels objectes. S'ha portat a terme experimentalment el sistema de reconeixement DNC i s'han obtingut resultats que demostren la possibilitat d'obtenir realment una capacitat de discriminació variable del sistema davant de canvis de forma i d'intensitat dels objectes.En la línia d'adaptar la capacitat de discriminació a les necessitats del problema de reconeixement plantejat, incloem el cas on la discriminació dels objectes requereix diferenciar colors similars, pertanyents a una mateixa gamma de tonalitat. En aquest sentit, hem proposat un mètode de descomposició multicanal de la informació cromàtica de l'escena a analitzar i de l'objecte a reconèixer, que cal aplicar prèviament a la correlació òptica. La descomposició multicanal es fa mitjançant una selecció de canals quasimonocromàtics que s'adapta la gamma de tonalitat dels colors implicats. S'ha realitzat experimentalment la descomposició cromàtica proposada, i mitjançant un correlador convergent s'ha implementat experimentalment un correlador multicanal amb una capacitat de discriminació alta davant d'objectes en color de tonalitat propera dins una mateixa gamma. Els resultats experimentals demostren la millora en quant a discriminació de la descomposició adaptada en canals quasimonocromàtics, davant l'ús de la descomposició convencional RGB.Ambdues propostes, la descomposició cromàtica multicanal en canals quasimonocromàtics seleccionats i la DNC, s'han estudiat separadament. No obstant això, també s'ha proposat la seva aplicació conjunta en els casos on els requeriments de discriminació cromàtica són elevats i, a l'hora, es permet un cert grau de tolerància respecte a un altre aspecte de l'objecte, com per exemple, la seva forma.Els resultats de la tesi, que hem presentat de manera resumida, poden tenir un major impacte o aplicació en els sistemes automàtics de visió artificial i en robòtica. Pel fet de tractar-se d'un sistema amb capacitat de discriminació variable segons diferents característiques de l'objecte a detectar (forma, intensitat, textura, color, ...), les propostes d'aquest treball es dirigeixen als sistemes de detecció i inspecció que requereixen una capacitat de discriminació variable de manera controlada en els diferents aspectes comentats. La introducció de la informació del color, i més concretament la proposta de la descomposició adaptada de la informació cromàtica en canals quasimonocromàtics, va especialment dirigida als sistemes de detecció i inspecció que requereixin una capacitat de discriminació en color elevada, i unida a la capacitat de discriminació respecte a la forma.

L'objectiu d'aquesta tesi ha estat estudiar i millorar les tècniques utilitzades en el modelatge de la variabilitat geogràfica del risc de patir o morir d'una determinada malaltia al llarg d'una àrea. Donat que aquestes dades sovint presenten correlació espacial, una metodologia adequada per modelar-les són els models lineals generalitzats mixtos. L'estimació d'aquests models es pot realitzar mitjançant dos perspectives: la bayesiana i la frequentista Des d'un punt de vista bayesià el procediment d'estimació és la fully bayesian y des de la frequentista el mètode més utilitzat és la quasiversosimilitut penalitzada. El primer objectiu de la tesis ha estat comparar aquests dos procediments. Aquesta comparació s'ha realitzat en termes de biaix i precisió mitjançant un estudi de simulació. La principal conclusió que s'ha obtingut es que els dos procediments no presenten grans diferències tot i que en situacions d'un nombre petit de regions i de casos esperats les estimacions fully bayesian presenten uns resultats més consistents i en canvi amb moltes regions i casos esperats el procediment quasiversemblança penalitzada presenta més precisió en les estimacions. El segon objectiu ha estat millorar la convergència de l'algoritme de maximització utilitzat en el procediment de la quasiversosimilitud penalitzada quan es modelen dades amb correlació espacial. Aquesta millora s'ha aconseguit reparametritzant la matriu de variàncies i covariàncies dels efectes aleatoris. El tercer objectiu ha estat buscar mètodes per testar la absència d'un patró geogràfic, és a dir, la existència d'independència espacial. Per això s'han avaluat diverses proves per contrastar aquesta hipòtesis com: el test de Wald, el quocient de versemblances, el Score test, i el AKAIKE information criterion i a més s'ha estudiat el comportament del coeficient de concordança entre matrius. Els principals resultats que s'han obtingut són: el score test es la prova que presenta un millor equilibri entre l'error de tipus I i potència i el coeficient de concordança entre matrius és una mesura útil per prendre decisions sobre independència espacial, sobretot en aquells casos on el nombre de regions, casos esperats i la variància dels efectes aleatoris són petites.Finalment, s'ha il·lustrat la metodologia presentada al llarg de la tesi mitjançant una aplicació sobre el risc de diabetis tipus I a Catalunya durant els anys 1989 i 1998. / The main objective of this thesis has been to study and to improve the techniques used in the analysis of the geographical variability of the disease risk across a region. In these studies the data are spatial correlated. The useful methodology to analyze this kind of data is the generalized linear mixed models. The estimation of these models can be carried out by two point of view: bayesian and frequentist. From a bayesian point of view, the estimation is done by fully bayesian and from frequentist the approach more used is the penalized quasi likelihood. The first objective of this thesis has been to compare both approaches. The comparison has been performed in terms of bias and precision by a study of simulation. The main conclusion has been that both approaches don't present great differences but when the number of regions and expected counts are small the Fully Bayesian gives a more consistent results. However when the number of regions and expected counts are large the estimates by the penalized quasilikelihood are more precise. The second objective has been to improve the convergence of the maximization algorithm used with the approach of the penalized quasi likelihood when the data are spatial correlated. The improvement has been obtained by a reparameterization of the variance and covariance matrix of the random effects. The third objective has been to introduce the concordance coefficient between matrixes as a useful approach to evaluate the hypothesis of spatial independence. In addition, its performance has been compared to the Wald test, the score test, the likelihood ratio test and the AKAIKE information criterion. The main conclusions have been: the concordance coefficient has been shown to be a useful measure to decide spatial independence, mainly in those cases in which the region number, expected counts and the random effects variance are small and the score test is the test which presents a better balance between type I error and power. Finally, the results of this thesis has been applied to the Insulin-Dependent Diabetes type I data from Catalonia.

L'anàlisi des del punt de vista dinàmic d'un sistema format per un conjunt de partícules que interactuen entre sí pot realitzar-se mitjançant diferents mètodes de simulació (Allen et al., 1987). D'entre tots ells, el més conegut és el mètode de la Dinàmica Molecular (DM), que es basa en la resolució numèrica de les equacions clàssiques que regeixen el moviment de cadascuna de les partícules que constitueixen un sistema. En moltes ocasions això pot ultrapassar les possibilitats de càlcul de què es disposa, la qual cosa ens impulsa a centrar el nostre interès en l'estudi d'una part del sistema. És per aquesta raó que ha augmentat darrerament l'interès despertat pels mètodes estocàstics de simulació, que simplifiquen considerablement l'anàlisi d'un sistema, ja que permeten estudiar-ne únicament una part sense efectuar una consideració explícita de la resta, i que poden esdevenir en alguns casos alternatives a l'ús de la DM.Els mètodes estocàstics es basen en la resolució de les Equacions de Langevin. Si en un sistema tenim dos tipus de partícules, als quals corresponen dues escales de temps molt diferenciades, la dinàmica de les partícules més lentes podrà descriure's satisfactòriament per Equacions de Langevin sense memòria. Les partícules simulades són partícules Brownianes i les simulacions així obtingudes seran de Dinàmica Browniana. Els sistemes de partícules col·loïdals en dissolució són especialment adequats per aquest tipus de tractament. Ara bé, si les partícules en les quals se centra el nostre interès no poden considerar-se Brownianes, caldrà que el seu moviment es calculi mitjançant la resolució d'equacions de Langevin Generalitzades (ELG). Aquest mètode de simulació s'anomena Dinàmica de Langevin Generalitzada (DLG), que està especialment indicat pels casos en què les partícules omeses tenen similars característiques, pel que fa a llur massa i tamany, a les que simularem d'una forma explícita. Per exemple, els sistemes formats per electròlits en dissolució haurien de ser simulats per DLG. Fins i tot en el domini de les macromolècules, si aquestes volen tractar-se àtom a àtom, pot ser necessària la consideració d'aquest mètode.Aquest treball s'ha centrat en l'estudi de la DLG. S'hi ha considerat que cada partícula evoluciona segons una Equació de Langevin Generlitzada (ELG) (Ciccotti et al., 1981). En aquesta equació la part del sistema que s'omet a la simulació es té en compte mitjançant una força de fricció que depèn d'una funció memòria i una força estocàstica. L'equació inclou també la força causada per la interacció amb les altres partícules explícitament considerades, i que també ha de veure's afectada per la resta del sistema.Donat que l'ELG és una equació de caràcter fenomenològic, resulta interessant efectuar un test d'aquest mètode de simulació, ja iniciat en anteriors treballs. En aquesta tesi s'ha incidit especialment en l'anàlisi de les propietats temporals i espai-temporals. L'estudi s'ha efectuat sobre sistemes simples, com per exemple els constituïts per àtoms de Kriptó o d'Argó, ja que requereixen potencials de curt abast i, per tant, simulacions relativament poc costoses.Per tal que les partícules simulades presentin un comportament el més semblant possible al que tindrien en el sistema total, cal escollir amb certa cura les diferents funcions que apareixen al segon membre de l'ELG. Per a això, s'ha de tenir en compte que les interaccions entre les partícules es realitzen en un "medi" no considerat explícitament, però que les influencia. És per això que aquestes interaccions es calcularan a partir d'un potencial de força mitjana que anomenarem efectiu (Guàrdia et al., 1987) i que depèn de la concentració de partícules de solut. També en dependrà la funció memòria, present a l'ELG. En aquest treball hem proposat un mètode per a calcular aquestes funcions, que anomenarem funcions memòria efectives (Padró et al, 1998).En l'obtenció dels potencials de força mitjana i de les funcions memòria efectives hem partit, respectivament, de la funció de distribució radial (g(r)) i de la funció d'autocorrelació de velocitats (C(t)) corresponents a les partícules simulades. Hem calculat aquestes funcions a partir dels resultats de les simulacions dels sistemes complets realitzades per DM. Hem comprovat que, almenys per a sistemes simples, aquestes funcions existeixen i permeten una correcta reproducció tant de l'estructura com de la dinàmica dels sistemes estudiats. Per a això hem analitzat funcions de correlació que es refereixen al comportament de cada partícula i són la g(r), la C(t), i també la funció desplaçament quadràtic mitjà i el coeficient d'autodifusió (Hansen et al., 1986).Paral·lelament, aquest estudi ens ha portat a analitzar les equacions de Langevin, tot avaluant les forces estocàstiques que hi apareixen. En aquestes equacions, la força total que actua sobre una partícula se separa en dues parts: un terme de fricció i un terme estocàstic. Aquesta separació és purament teòrica, cosa que provoca que les forces estocàstiques no siguin mesurables experimentalment, i que només puguin caracteritzar-se mitjançant la simulació, que en aquesta ocasió serà utilitzada com a eina per a l'anàlisi de la validesa d'hipòtesis i propietats teòriques.Aquestes forces estocàstiques s'han calculat en simulacions de DM, i s'ha comprovat que satisfan totes les propietats que els són característiques des d'un punt de vista teòric (Sesé et al., 1990). Donat que les funcions memòria efectives s'utilitzen en aquests càlculs, els resultats obtinguts constitueixen una prova més de la bondat d'aquestes funcions. D'altra banda, la distribució estadística que segueixen les forces estocàstiques presenta algunes diferències quantitatives respecte a una distribució Gaussiana. Ara bé, tot i que en les nostres simulacions per DLG es parteix d'una distribució d'aquest tipus no s'ha detecta cap problema que pugi associar-se a la no Gaussianitat d'aquestes forces.També s'ha calculat la funció d'autocorrelació de les forces estocàstiques sobre una partícula de massa infinita i s'ha comparat amb la mateixa funció corresponent a la partícula en moviment. S'ha comprovat que aquestes funcions presenten algunes diferències i que, tot i que per ions en aigua aquestes diferències són gairebé negligibles, cal anar en compte a l'hora d'extendre la hipòtesis de la seva igualtat a tot tipus de sistemes.I, finalment, coneguts els potencials de força mitjana i les funcions memòria efectives, hem realitzat un test més ampli de la DLG. Ja que aquesta tècnica es presenta en tant que mètode simplificador de la DM, el test consistirà en comparar els resultats obtinguts per ambdós mètodes, de manera que les evolucions obtingudes per DM es consideraran exactes. S'ha comprovat que els resultats de la DLG per altres funcions de correlació microscòpiques, com les funcions de Van Hove, estan en concordància amb els obtinguts per DM. Ara bé, s'ha constatat l'existència de serioses discrepàncies en les funcions de correlació creuades de velocitats corresponents a partícules diferents. Això és natural ja que es tracta d'una propietat col·lectiva que depèn en gran mesura dels efectes dels fluxes de dissolvent induïts per les mateixes partícules de solut, és a dir, de les interaccions hidrodinàmiques, negligides en els simulacions realitzades per DLG.BIBLIOGRAFIA:ALLEN M.P. and TILDESLEY D.J., 1987, Computer simulation of liquids. Claredon Press-OxfordCICCOTTI G. and RYCKAERT J.P., 1981, J. Stat. Phys. 26, 73.GUÀRDIA E., GÓMEZ-ESTÉVEZ J.L. and PADRÓ J.A., 1987, J.Chem.Phys. 86, 6438.HANSEN J.P. and MC DONALD I.R., 1986, Theory of simple liquids. Academic Press.PADRÓ J.A., GUÀRDIA E. and SESÉ G., 1988, Molec. Phys. 63, 355.SESÉ G., GUÀRDIA E. and PADRÓ J.A., 1990, J. Stat. Phys. 60, 501. / Generalized Langevin Dynamics (GLD) is a stochastic simulation method that allows to perform the study of subsystems made up of non-Brownian particles (solute), i.e., whose masses and sizes are similar to the ones of the particles of the rest (solvent). The method requires the numerical resolution of a Generalized Langevin Equation (GLE) for every solute particle. The suitability of the GLD method for a realistic description of a system of interacting particles in solution is discussed. Our study has been focused on the dynamical properties of the solute in dense liquid mixtures. To begin with this study, a procedure for obtaining effective memory functions which include the average effects of the indirect solute-solvent-solute interactions is proposed. Using those effective memory functions, the random and frictional forces on the atoms of the solute, which include the effect of their collisions with the solvent, are calculated from Molecular Dynamics (MD) simulations.Moreover, the validity of the usual assumptions on the statistical properties of the random forces is carefully analysed. MD simulations of realistic dense liquids have been used to characterize the random forces which appear when the GLD is used for the description of the atomic motions. Our results show that the distribution of frequencies of the random forces ressembles the ordinarily assumed Gaussian distribution, but some discrepancies appear when quantitative analyses are performed. In addition, the properties of such forces, generated from MD simulations using the GLE, are the ones ordinarily required for the random ones.Finally, the GLD method has been tested against the MD simulation of the complete system. It has been proved that computer simulations based on the GLE and assuming a Gaussian distribution for the random forces permit quite good reproductions of the analysed structural and dynamical properties of the solute (radial distribution functions, velocity autocorrelation functions, diffusion coefficients, Van Hove functions .), provided that effective mean force potentials and effective memory functions are used. As the hydrodynamic interactions have been neglected in our study, the disagreements for the collective properties are important.

Se propusieron varias metodologías para analizar datos longitudinales (en forma univariante, mediante MANOVA, en curvas de crecimiento y bajo respuesta no normal mediante modelos lineales generalizados) usando distancias entre observaciones (o individuos) con respecto a las variables explicativas con variables respuesta de tipo continuo. En todas las metodologías propuestas al agregar más componentes de la matriz de coordenadas principales se encuentra que se gana en las predicciones con respecto a los modelos clásicos. Por lo cual resulta ser una metodología alternativa frente a la clásica para realizar predicciones. Se probó que el modelo MANOVA con DB y la aproximación univariante longitudinal con DB generan resultados tan robustos como la aproximación de MANOVA clásica y univariante clásica para datos longitudinales, haciendo uso en la aproximación clásica de máxima verosimilitud restringida y mínimos cuadrados ponderados bajo condiciones de normalidad. Los parámetros del modelo univariante con DB fueron estimados por el método de máxima verosimilitud restringida y por mínimos cuadrados generalizados. Para la aproximación MANOVA con DB se uso mínimos cuadrados bajo condiciones de normalidad. Además, se presentó como realizar inferencia sobre los parámetros involucrados en el modelo para muestras grandes. Se explicó también una metodología para analizar datos longitudinales mediante modelos lineales generalizados con distancias entre observaciones con respecto a las variables explicativas, donde se encontraron resultados similares a la metodología clásica y la ventaja de poder modelar datos de respuesta continua no normal en el tiempo. Inicialmente, se presenta el modelo propuesto, junto con las ideas principales que dan su origen, se realiza la estimación de parámetros y el contraste de hipótesis. La estimación se hace aplicando la metodología de ecuaciones de estimación generalizada (EEG). Por medio de una aplicación en cada capítulo se ilustraron las metodologías propuestas. Se ajusto el modelo, se obtuvo la estimación de los diferentes parámetros involucrados, se realizó la inferencia estadística del modelo propuesto y la validación del modelo propuesto. Pequeñas diferencias del método DB con respecto al clásico fueron encontradas en el caso de datos mixtos, especialmente en muestras pequeñas de tamaño 50, resultado obtenido de la simulación. Mediante simulación para algunos tamaños de muestra se encontró que el modelo ajustado DB produce mejores predicciones en comparación con la metodología tradicional para el caso en que las variables explicativas sean mixtas utilizando la distancia de Gower. En tamaños de muestras pequeñas 50, independiente del valor de la correlación, las estructuras de autocorrelación, la varianza y el número de tiempos, usando los criterios de información Akaike y Bayesiano (AIC y BIC). Además, para muestras pequeñas de tamaño 50 se encuentra más eficiente (eficiencia mayor a 1) el método DB en comparación con el método clásico, bajo los diferentes escenarios considerados. Otro resultado importante es que el método DB presenta mejor ajuste en muestras grandes (100 y 200), con correlaciones altas (0.5 y 0.9), varianza alta (50) y mayor número de mediciones en el tiempo (7 y 10). Cuando las variables explicativas son solamente de tipo continuo o categórico o binario, se probó que las predicciones son las mismas con respecto al método clásico. Adicionalmente, se desarrollaron los programas en el software R para el análisis de este tipo de datos mediante la metodología clásica y por distancias DB para las diferentes propuestas en cada uno de los capítulos de la tesis, los cuales se anexan en un CD dentro de la tesis. Se esta trabajando en la creación de una librería en R con lo ya programado, para que todos los usuarios tengan acceso a este tipo de análisis. Los métodos propuestos tienen la ventaja de poder hacer predicciones en el tiempo, se puede modelar la estructura de autocorrelación, se pueden modelar datos con variables explicativas mixtas, binarias, categóricas o continuas, y se puede garantizar independencia en las componentes de la matriz de coordenadas principales mientras que con las variables originales no se puede garantizar siempre independencia. Por último, el método propuesto produce buenas predicciones para estimar datos faltantes, ya que al agregar una o más componentes en el modelo con respecto a las variables explicativas originales de los datos, se puede mejorar el ajuste sin alterar la información original y por consiguiente resulta ser una buena alternativa para el análisis de datos longitudinales y de gran utilidad para investigadores cuyo interés se centra en obtener buenas predicciones. / LONGITUDINAL AND MULTIVARIATE DATA ANALYSIS THROUGH DISTANCES WITH GENERALIZED LINEAR MODELS We are introducing new methodologies for the analysis of longitudinal data with continuous responses (univariate, multivariate for growth curves and with non-normal response using generalized linear models) based on distances between observations (or individuals) on the explicative variables. In all cases, after adding new components of the principal coordinate matrix, we observe a prediction improvement with respect to the classic models, thus providing an alternative prediction methodology to them. It was proven that both the distance based MANOVA model and the univariate longitudinal models are as robust as the classical counterparts using restricted maximum likelihood and weighted minimum squares under normality assumptions. The parameters of the distance based univariate model were estimated using restricted maximum likelihood and generalized minimum squares. For the distance based MANOVA we used minimum squares under normality conditions. We also showed how to perform inference on the model parameters on large samples. We indicated a methodology for the analysis of longitudinal data using generalized linear models and distances between the explanatory variables, where the results were similar to the classical approach. However, our approach allowed us to model continuous, non-normal responses in the time. As well as presenting the model and the motivational ideas, we indicate how to estimate the parameters and hypothesis test on them. For this purpose we use generalized estimating equations (EEG). We present an application case in each chapter for illustration purposes. The models were fit and validated. After performing some simulations, we found small differences in the distance based method with respect to the classical one for mixed data, particularly in the small sample setting (about 50 individuals). Using simulation we found that for some sample sizes, the distance based models improve the traditional ones when explanatory variables are mixed and Gower distance is used. This is the case for small samples, regardless of the correlation, autocorrelation structure, the variance, and the number of periods when using both the Akaike (AIC) and Bayesian (BIC) Information Criteria. Moreover, for these small samples, we found greater efficiency (>1) in our model with respect to the classical one. Our models also provide better fits in large samples (100 or 200) with high correlations (0.5 and 0.9), high variance (50) and larger number of time measurements (7 and 10). We proved that the new and the classical models coincide when explanatory variables are all either continuous or categorical (or binary). We also created programs in R for the analysis of the data considered in the different chapters of this thesis in both models, the classical and the newly proposed one, which are attached in a CD. We are currently working to create a public, accessible R package. The main advantages of these methods are that they allow for time predictions, the modelization of the autocorrelation structure, and the analysis of data with mixed variables (continuous, categorical and binary). In such cases, as opposed to the classical approach, the independency of the components principal coordinate matrix can always be guaranteed. Finally, the proposed models allow for good missing data estimation: adding extra components to the model with respect to the original variables improves the fit without changing the information original. This is particularly important in the longitudinal data analysis and for those researchers whose main interest resides in obtaining good predictions.

Los transportadores heteroméricos de aminoácidos (HAT) están formados por una subunidad ligera (LSHAT) y una subunidad pesada (HSHAT) unidas entre ellas mediante un puente disulfuro.Se han descrito dos HSHATs: rBAT, y 4F2hc. Son glicoproteínas de membrana de tipo II, con un extremo N-terminal intracelular, un único dominio trans-membrana y un extremo C-terminal extracelular homólogo a las alfa-amilasas.Hasta el momento se han identificado 9 LSHATS: 6 se unen a 4F2hc para dar lugar al transportador funcional (LAT-1, LAT-2, y+LAT-1, y+LAT-2, asc-1, xCT), una se une a rBAT (bo,+ AT) y existen dos miembros "huérfanos" (asc-2, AGT-1), que no interaccionan con las HSHATs descritas y que quizás se unen a HSHATs todavía por identificar. Las diferentes LSHAT presentan las siguientes características estructurales y funcionales comunes: 1. Son proteínas altamente hidrofóbicas no glicosiladas. 2. Presentan una predicción de estructura de 12 segmentos trans-membrana, con extremos N y C-terminal intracelulares. Esta topología se ha demostrado para la subunidad ligera xCT, que presenta además un reentrant-loop entre los segmentos trans-membrana 2 y 3, con evidencias funcionales de su proximidad a la vía de translocación de sustrato.3. El residuo de cisteína conservado que interviene en la formación del puente disulfuro se encuentra localizado en el dominio extracelular putativo II.4. Necesitan la coexpresión de la HSHAT para alcanzar la membrana plasmática en un sistema de expresión heterólogo. 5. Confieren la especificidad de transporte al complejo heteromérico, representando una gran diversidad de sustratos y acoplamiento a iones: aminoácidos neutros de tamaño grande (LAT-1, LAT-2), pequeño (asc-1, LAT-2), cargados negativamente (xCT) y aminoácidos básicos y neutros (y+LAT-1, y+LAT-2 y bo,+AT).6. Se comportan como intercambiadores obligatorios con una estequiometría 1:1 y con una afinidad intracelular aparente por el sustrato mucho menor que la extracelular, excepto para el caso asc-1/4F2hc, y quizás asc-2, que se comporta como un intercambiador no obligatorio.7. La LSHAT es capaz de mediar el transporte en ausencia de la subunidad pesada cuando se consigue expresarla en superficie, como ocurre en un sistema reconstituido.rBAT (codificada por el gen SLC3A1) y bo,+AT (codificada por el gen SLC7A9) forman el sistema bo,+, que transporta aminoácidos neutros y básicos. Defectos en este sistema de transporte causan cistinuria. La cistinuria (OMIM 220100) es una enfermedad hereditaria, autosómica recesiva, causada por el defecto en la absorción intestinal y la reabsorción renal de aminoácidos básicos (lisina, arginina, ornitina) y cistina. Debido a su baja solubilidad, la cistina precipita formando cálculos a lo largo del sistema urinario. Los cálculos causan obstrucción, infecciones y, en último término, insuficiencia renal. Mutaciones en SLC3A1 causan cistinuria tipo I (recesiva completa: los heterozigotos no presentan hiperexcreción de aminoácidos) y mutaciones en SLC7A9 causan cistinuria tipo no I (recesiva incompleta: los heterozigotos hiperexcretan los cuatro aminoácidos en menor medida que los homozigotos cistinúricos y raramente llegan a desarrollar cálculos).En esta tesis se ha realizado un análisis mutacional de rBAT (SLC3A1) en familias cistinúricas, y estudios de relación estructura-función con las LSHATS bo,+AT y xCT. Debido al solapamiento de fenotipos encontrado en los portadores con mutaciones en SLC3A1 o SLC7A9, se ha establecido una nueva clasificación de la cistinuria, basada en datos genéticos. Los estudios de relación estructura-función han dado lugar a la identificación de un residuo en xCT (C327) próximo al lugar de unión y/o translocación de sustrato, y a la determinación de la unidad funcional mínima en xCT y bo,+AT, formada por una única subunidad ligera. Con estos resultados, y con los conocimientos que tenemos de esta familia de transportadores, proponemos que en una subunidad ligera coexisten dos vías de translocación asimétricas, una para el influjo, y otra para el eflujo. / Heteromeric amino acid transporters (HATs) are composed by disulfide-linked heavy (HSHAT) and light (LSHAT) subunits. HSHATs are type II membrane glycoproteins with a large extracellular domain and are involved in trafficking of the heterodimer to the plasma membrane. The LSHAT is a polytopic membrane protein that confers transport function and specificity. Two HSHATs are known, rBAT and 4F2hc. rBAT forms system b0,+ with the light subunit b0,+AT. 4F2hc forms two different system L isoforms with LAT1 and LAT2, two different system y+L isoforms with y+LAT1 and y+LAT2, system asc with asc1, and system xC- with xCT.Mutations in rBAT (SLC3A1 gene) or b0,+AT (SLC7A9 gene) cause cistinuria, an autosomal inherited metabolic disorder characterised by impaired transport of cystine and dibasic amino acids in the renal tubule and the gastrointestinal tract. High cystine concentration in the urinary tract often causes the formation of cystine stones. SLC3A1 mutations cause type I cystinuria (recessive form) and SLC7A9 mutations cause non-type I cistinuria (dominant form with incomplete penetrance). Mixed cistinuria has also been described. Mutational analysis in SLC3A1 realized in this thesis, together with mutational analysis in SLC7A9 in 164 families of the International Cystinuria Consortium database, established a new genetic classification: type A, with two mutations in SLC3A1; type B, with two mutations in SLC7A9; and type AB, with one mutation on each gene. Digenic inheritance in two mixed families caused partial phenotype.Little is known about the structure-function relationships of the HATs. Structure-function studies realized in this thesis demonstrate that Cys327 in transmembrane domain 8 of xCT is the target for transport inactivation by sulfhydril reagents. Protection and kinetic experiments suggest that Cys327 is close to the substrate permeation pathway. On the other hand, co-injection of xCT or b0,+AT sensitive (wild type) and insensitive (xCT C327S and b0,+AT C321S) to the inactivation by sulfhydryl reagents, and/or the effect of these reagents on concatamers indicate that the heterodimer is the functional unit of systems b0,+ and xc-. Together, with earlier studies on system b0,+, the results suggest that two asymmetric translocation pathways (export and import) co-exist simultaneously on a single LSHAT subunit.

Aquesta tesi és una continuació dels estudis iniciats en l'equip en el camp de les relacions estructura-activitat (SAR i QSAR) dels brassinoesteroides (BRs) mitjançant mètodes computacionals. L'objectiu general és centrar l'atenció en la cadena lateral, ja que la influència dels hidroxils depenia del tipus d'estudi (quantitatiu o qualitatiu) i la influència de l'extrem final de la cadena lateral era molt genèrica. El desenvolupament d'aquest objectiu principal ha portat a: 1. Estudiar les cadenes laterals d'anàlegs BRs androstànics: Basant-se en l'aproximació a l'anàleg actiu (AAA) prenent com a referència l'estructura de la brassinolida, s'ha vist que els anàlegs α-hidroxiester i α-aminoester són computacionalment bons candidats per presentar activitat brassinoesteroide. Un cop sintetitzats (en una tesi paral·lela), tres anàlegs amb la funcionalitat lliure han donat inactius mentre que quatre anàlegs amb la funcionalitat protegida han donat actius o moderadament actius. Basant-se novament en l'AAA, no ha estat possible explicar computacionalment i de forma inequívoca l'activitat i/o inactivitat d'aquests anàlegs. 2. Revisar i redefinir la conformació activa dels BRs: S'ha conclòs que la conformació activa in silico és l'anomenada HIP. Aquesta és la que explica amb més coherència la distribució tridimensional tan dels hidroxils com de l'extrem final de la cadena lateral de cara a explicar la unió de les cinc cadenes laterals tipus dels BRs amb el receptor. La raó per la qual s'han trobat diverses conformacions actives es troba en l'anàlisi conformacional dels BRs i no pas en els processos de selecció de la conformació activa. 3. Estudiar la influència de la conformació activa dels BRs sobre els models de QSAR: Conformacions actives estructuralment diferents han donat lloc a models quantitati-vament similars, però qualitativament diferents. Quantitativament similars perquè les parts dels BRs que correlacionen amb l'activitat són les mateixes. Qualitativament diferents perquè la contribució a l'activitat d'aquestes parts, especialment de cadena lateral, i la variació de la predictibilitat en funció de l'estructura són diferents en cada cas. Els models reduïts i el model HOMO han posat de manifest que no es pot extreure més informació dels models degut als desequilibris estructurals del conjunt de BRs que formen part del data set. El model a 1 μg/planta explica els requeriments estructurals que fan que un BR sigui actiu o inactiu. El model HIP explica els requeriments estructurals que determinen el grau d'activitat dels BRs actius. Fora de l'objectiu principal, però íntimament relacionat amb els estudis de QSAR s'ha volgut: 4. Determinar l'error experimental de la resposta i de les dades d'activitat: Comparant-los amb els errors dels models, s'observa que el model a 1 μg/planta està força ben ajustat i no té gaire marge de millora. En canvi, que el model HIP pot millorar considerablement sobretot en la predictibilitat, sempre i quan s'arreglin els desequilibris estructurals. D'altre banda, s'ha vist que els diferents tractaments estadístics realitzats en el bioassaig no afecten significativament al valor d'activitat. / Esta Tesis es una continuación de los estudios iniciados por el equipo en el campo de las relaciones estructura-actividad (SAR y QSAR) de los brasinoesteroides (BRs) mediante métodos computacionales. El objetivo general es centrar la atención en la cadena lateral, ya que la influencia de los hidroxilos dependía del tipo de estudio (cuantitativo o cualitativo) y la influencia del extremo final de la cadena lateral era muy genérica. El desarrollo de este objetivo principal ha llevado a: 1. Estudiar las cadenas laterales de los análogos BRs androstánicos: Basándose en la apro-ximación al análogo activo tomando como referencia la estructura de la brasinolida, se ha observado que los análogos α-hidroxiester i α-aminoester son computacionalmente buenos candidatos para presentar actividad brassinoesteroide. Una vez sintetizados (en una tesis paralela), tres análogos con la funcionalidad libre han resultado inactivos mientras que cuatro análogos con la funcionalidad protegida han resultado activos o moderadamente activos. Basándose nuevamente en la AAA, no ha sido posible explicar computacionalmente y de forma inequívoca la actividad o inactividad de estos análogos. 2. Revisar y redefinir la conformación activa de los BRs: Se ha llegado a la conclusión que la conformación activa in silico es la llamada HIP. Esta es la que explica con más coherencia la distribución tridimensional tanto de los hidroxilos como del extremo final de la cadena lateral a fin de explicar la unión de las cinco cadenas laterales tipo de los BRs con el receptor. La razón por la cual se han encontrado diversas conformaciones activas se encuentra en el análisis conformacional y no en los procesos de selección de la conformación activa. 3. Estudiar la influencia de la conformación activa de los BRs en los modelos de QSAR: Conformaciones activas estructuralmente diferentes han dado lugar a modelos cuantita-tivamente similares, pero cualitativamente diferentes. Cuantitativamente similares porque las partes de los BRs que correlacionan con la actividad son las mismas. Cualitativamente diferentes porque la contribución a la actividad de dichas partes, especialmente de la cadena lateral, y la variación de la predictibilidad en función de la estructura son diferentes en cada caso. Los modelos reducidos y el modelo HOMO han puesto de manifiesto que no se puede extraer más información de los modelos debido a los desequilibrios estructurales del conjunto de BRs que conforman el "data set". El modelo a 1 μg/planta explica los requisitos estructurales que hacen que un BR sea activo o inactivo. El modelo HIP explica los requisitos estructurales que determinan el grado de actividad de los BRs activos. Fuera del objetivo principal, pero íntimamente relacionado con los estudios de QSAR se ha querido: 4. Determinar el error experimental de la respuesta y de los datos de actividad: Compa-rándolos con los errores de los modelos, se observa que el modelo a 1 μg/planta está bastante bien ajustado y tiene poco margen de mejora. En cambio, el modelo HIP puede mejorar considerablemente sobretodo en la predictibilidad, siempre y cuando se solucionen los desequilibrios estructurales. Por otro lado, se ha observado que los diferentes tratamientos estadísticos realizados en el bioensayo no afectan significativamente al valor de actividad. / This Thesis is the continuation of the studies started by our laboratory in the field of brassinosteroids (BRs) structure activity relationships (SAR and QSAR) using computational methods. The main aim is to focus the study on the side chain, due to the influence of hydroxyl groups depends on the study (quantitative or qualitative) and the influence of the side chain end is very generic. The development of this goal has leaded to: 1. Study the side chain of androstanic BRs analogues: Based on active analogue approach (AAA) taking brassinolide as the reference structure, it has been shown that α-hydroxyester and α-aminoester analogues are computationally good candidates to elicit brassinosteroid activity. Once synthesized (in a parallel thesis), three analogues with free functionality have result inactive but four analogues with protected functionality have result active or mild active. Based once again on AAA it has not been possible explain computationally and unequivocally the activity and/or inactivity of these analogues. 2. Revise and redefine the active conformation of BRs: It has been concluded that in silico active conformation is the named as HIP. This explains more consistently the tridimensional distribution of both the hydroxyls and the end of the side chain in order to explain the union of the five side chain types with BRs receptor. The reason for having found several active conformations is in BRs conformational analysis not in the active conformation selection procedures. 3. Study the influence of BRs active conformation in QSAR models: Active conformations structurally different has lead to models which are quantitatively similar but qualitatively different. Quantitatively similar due to the parts of BRs that correlate with activity are the same. Qualitatively different due to this parts contribution, especially the side chain, and the structure depending variation of predictability are different on each model. Reduced models and HOMO model has shown that get more information from the models is not possible due to a structural imbalance in BRs data set. The 1 μg/plant model explains the structural requirements that make BRs active or inactive. The HIP model explains the structural requirements that determine the activity degree of active BRs. Out of the main aim, but close related to QSAR studies I wanted to: 4. Determine the experimental error of both the response and the activity data: Compared with models error, it is observed that the 1 μg/plant model is really well adjusted and has little improvement margin, but the HIP model can be considerably improved, overall in predictability. On the other hand, it has been shown that the different statistical treatments done in bioassay do not affect in a significant way the activity value.

Aquest treball teòric estudia l'acoblament magnètic en complexos bi- i trinuclears heterometàl·lics amb lligands pont oxamido, oxamato, ditiooxalato i anàlegs. Per calcular la seva estructura electrònica s'han usat mètodes multireferencials, en particular diferents variants del mètode DDCI, desenvolupat en el grup, i el mètode CASPT2. Per diferents sistemes binuclears coneguts de Cu(II) i Mn(II), l'acoblament magnètic i els mapes de densitat de spin calculats reprodueixen acuradament les dades experimentals. L'acoblament antiferromagnètic en aquests depèn de la transferència de càrrega del lligand al metall, lligada a l'electronegativitat dels àtoms coordinats. En els sistemes hipotètics de tipus Cu(II)-M(II)-Cu(II), on M=Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu i Zn, la magnitud de l'acoblament estimada depèn de l'electronegativitat del metall central, anant de feblement ferromagnètic pel Sc a moderadament antiferromagnètic pel Cu. Aquest treball aporta la interpretació microscòpica de l'acoblament en aquests sistemes, així com la validació i/o les limitacions dels mètodes de càlcul emprats. / This theoretical work examines the magnetic coupling in bi- and trinuclear heterometallic transition metal complexes with bridging ligands such as oxamido, oxamato, ditiooxalato and analogues. To calculate their electronic structure multireference methods have been used, including different variants of DDCI method, developed in our group, and CASPT2 method. For different Cu(II)-Mn(II) binuclear known systems, the magnetic couplings and spin density maps calculated accurately reproduce the experimental data. The antiferromagnetic coupling in these compounds depends on the charge transfer from ligand to metal, linked to the electronegativity of coordinated atoms. In the hypothetical systems of type Cu(II)-M(II)-Cu(II), where M = Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu and Zn, the magnitude of the estimated coupling depends on the electronegativity of the metal core, going from the weakly ferromagnetic for Sc to moderately antiferromagnetic for Cu. This work provides the microscopic interpretation of the coupling in these systems, as well as the validation and/or limitations of the computational methods used.

Las lipofuscinosis neuronal ceroidea (LNCs) constituyen uno de los grupos de enfermedades neurodegenerativas de herencia autosómica recesiva más frecuentes en la infancia. Presentan variabilidad en la edad de inicio y comparten amplio espectro fenotípico: epilepsia, déficit visual, deterioro motor y cognitivo progresivos con fallecimiento a edad precoz. Se han identificado ocho genes responsables de las diferentes formas clínicas en la edad pediátrica (CLN10/CTSD, CLN1/PPT1, CLN2/TPP1, CLN3, CLN5, CLN6, CLN7/MFSD8 y CLN8). El análisis mutacional permite asociar el defecto genético a cada una de las formas clínicas: congénita, LNCC (CLN10); infantil, LNCI (CLN1); infantil tardía, LNCIT (CLN2); juvenil, LNCJ (CLN3); variante infantil tardía finlandesa, vLNCITFin (CLN5); variante infantil tardía juvenil precoz, vLNCITJuv (CLN6); variante infantil tardía turca, vLNCITTur (CLN7) y variante infantil tardía epilepsia del norte con retraso mental, EPMR - variante infantil tardía (CLN8). Nos proponemos, a través de los estudios realizados en los pacientes españoles con LNC, profundizar en el conocimiento de los aspectos clínicos y moleculares de este grupo de enfermedades, determinar el espectro mutacional de los genes CLN1, CLN2, CLN3, CLN5 y CLN7 y establecer una adecuada correlación genotipo-fenotipo en la población pediátrica de nuestro país. Desde el año 1974-2011 se estudiaron 6 pacientes con LNCI (5 núcleos familiares). Desde el año 1979-2011 se estudiaron 12 pacientes con LNCIT (10 núcleos familiares). Desde el año 1975-2010 se estudiaron 24 pacientes con LNCJ, divididos en 2 grupos: variante (11 pacientes) con mutaciones en el gen CLN1 y clásico (13 pacientes) con mutaciones en el gen CLN3. Se describieron 3 pacientes con vLNCITFin y uno con vLNCITTur. Se creó una base de datos clínica con 50 ítems. Para el estudio estadístico se utilizó la prueba de Kaplan-Meier. Los pacientes con LNCI, iniciaron la enfermedad entre los 8-15 meses con retraso en el desarrollo motor y marcha inestable. La epilepsia puede aparecer en cualquier momento. La LNCI se caracteriza por un severo y progresivo curso clínico y en nuestra población, la mutación V181M en el gen CLN1 está asociada con el fenotipo más severo de la enfermedad. La LNCIT se inició entre los 18 meses y los 3.7 años con retraso del lenguaje y convulsiones febriles simples seguidas de epilepsia. El trastorno de aprendizaje y la ataxia ocurrieron a los 4 años. La regresión clínica se inició con una pérdida de las frases, seguido de pérdida de la deambulación. Todos los pacientes desarrollaron epilepsia mioclónica continua. La LNCIT presenta un curso clínico muy homogéneo y se demuestra heterogeneidad genética en nuestra población. La forma variante de LNCJ se inició con retraso / regresión del lenguaje y dificultades de aprendizaje mientras que la forma clásica se inició con déficit visual. La regresión clínica se inició con una pérdida de las frases seguida por una pérdida de la deambulación durante la adolescencia en el grupo variante y durante la edad adulta el grupo clásico. El curso clínico es más severo y progresivo en pacientes con mutaciones en el gen CLN1 que en el gen CLN3. La mutación V181L en el gen CLN1 fue identificada en homocigosis en 9 pacientes pertenecientes a 4 familias consanguíneas, no relacionadas, todas de etnia gitana. Se considera la posibilidad de realizar un diagnóstico precoz de LNCJ en base a la sintomatología inicial y la edad de inicio. El índice de progresión de la enfermedad orienta hacia los fenotipos causados por mutaciones en los genes CLN1 / CLN3 y el diagnóstico definitivo deberá confirmarse mediante el análisis mutacional de dichos genes. Se ha elaborado un protocolo diagnóstico que permite realizar estudios de correlación genotipo-fenotipo y amplía el espectro clínico-mutacional en la población española afectada de lipofuscinosis neuronal ceroidea. / Neuronal ceroid lipofuscinosis (NCLs) is one of the most common groups of progressive neurodegenerative diseases in childhood. Eight disease genes causing NCL in childhood have been identified: CLN10/CTSD, CLN1/PPT1, CLN2/TPP1, CLN3, CLN5, CLN6, CLN7/MFSD8, and CLN8. The main objective was to assess the natural history of the disease and to establish phenotype/genotype correlations in Spanish patients with NCL. Infantile neuronal ceroid lipofuscinosis (INCL) is caused by mutations in the CLN1/PPT gene. The age at disease onset in six Spanish patients with INCL ranged from 8 to 15 months. Delayed motor skills and ataxia were the initial symptoms. The V181M mutation in the CLN1 gene was found in homozygosis which is associated with the most severe INCL phenotype. Late infantile neuronal ceroid lipofuscinosis (LINCL) is caused by mutations in the CLN2. The clinical outcome in 12 Spanish patients reported the age at onset of clinical symptoms ranged from 18 months to 3.7 years, and they included delayed speech and simple febrile seizures followed by epilepsy. Clinical regression was initiated by loss of sentences followed by loss of walking ability. The clinical progression of LINCL was relatively homogeneous and genetic heterogeneity was demonstrated in the 10 families studied. Juvenile neuronal ceroid lipofuscinosis (JNCL) is usually caused by a 1.02-kb deletion in the CLN3 gene and mutations in the CLN1 gene may be associated with a variant form of JNCL (vJNCL). To assess the natural history of the disease, 24 Spanish patients with JNCL were studied. Patients were classified into the groups of vJNCL with mutations in the CLN1 gene (n= 11) and classic JNCL (cJNCL) with mutations in the CLN3 gene (n=13). Patients with vJNCL showed a more severe and progressive clinical course than those with cJNCL. The rate of disease progression may be useful to diagnose vJNCL or cJNCL, which should be confirmed by molecular studies in CLN1/CLN3 genes. Three unrelated patients with Finnish variant late infantile (CLN5) and another patient with Turkish variant late infantile (CLN7) were described. The diagnostic algorithm is a useful tool for the diagnosis of the patients with NCL and the correlation genotype-phenotype studies in Spain.