El Orden Pleosporales incluye hongos dematiáceos con distribución cosmopolita y que suelen comportarse como saprofitos o parásitos de la madera y las hojas. Tienen notable repercusión agrícola debido a que causan cuantiosas pérdidas económicas por infección de cultivos, principalmente de cereales, verduras, frutales y pastos, y de plantas en general. En patología humana y veterinaria se han relacionado con afecciones que van desde colonizaciones cutáneas leves hasta infecciones diseminadas fatales, pasando por el hecho de que dentro de este orden se encuentran algunos de los hongos alergénicos más reconocidos como Alternaria y Epicoccum. La aerobiología de las conidias de Alternaria ha sido ampliamente estudiada por su gran importancia como fitopatógeno y alérgeno, no obstante, a pesar de que se ha demostrado alta homología entre algunas de sus moléculas alergénicas y factores de virulencia con las de otros géneros dentro de los Pleosporales, poco se conoce acerca de la diversidad y distribución en la atmósfera y del efecto de los factores ambientales sobre estos otros Pleosporales. Barcelona y su área metropolitana es una zona densamente poblada con un clima templado influenciado por el mediterráneo y caracterizado por veranos cálidos y secos e inviernos no muy fríos y otoños y primaveras lluviosos, condiciones consideradas óptimas para el desarrollo de la mayoría de los hongos. La prevalencia de enfermedades alérgicas en la zona es alta, y la sensibilización a alérgenos fúngicos afecta a más del 23% de la población atópica, asociándose principalmente a la frecuencia de las esporas de Alternaria en el aire. No obstante, el aporte de otros taxones filogenéticamente relacionados con Alternaria a la aerospora de Barcelona se desconoce. Con el propósito de dilucidar el comportamiento aerobiológico de los Pleosporales en Barcelona, se procedió a: 1) establecer el comportamiento estacional de las esporas de Pleosporales más frecuentemente identificadas en el aire de tres regiones en Cataluña con diferentes características ambientales (Barcelona, Bellaterra y Lleida), su dinámica a través de un periodo de 15 años y la correlación con los parámetros meteorológicos por medio del análisis retrospectivo de las bases de datos de la Xarxa Aerobiològica de Catalunya desde 1995 al 2009; 2) identificar las esporas de Pleosporales (diversidad) en el aire de la ciudad de Barcelona durante el año 2010, determinando el comportamiento horario y diario de cada taxón y el efecto de las variables meteorológicas sobre su presencia y variabilidad en la atmósfera; y 3) analizar la presencia de Pleosporales en el aire y el polvo sedimentado en ambientes intra y extradomiciliarios de las viviendas de individuos sensibilizados a Alternaria y un grupo control (no sensibilizados al hongo) en Barcelona durante las cuatro estaciones climáticas y empleando métodos para hongos viables y no viables, además de determinar los niveles del alérgeno Alt a 1 en las muestras de polvo del interior de las viviendas. El estudio retrospectivo de 15 años de monitoreo, permitió establecer que los Pleosporales mitospóricos predominaron en la aerospora de todas las zonas estudiadas, siendo Alternaria el taxón más frecuentemente observado. Las mayores concentraciones se presentaron en zonas rurales (Lleida) o semiurbanas (Bellaterra) comparadas con los ambientes urbanos (Barcelona). Los Pleosporales mitospóricos presentaron un comportamiento estacional con un incremento del nivel de las esporas asociado al aumento de la temperatura y la disminución de la humedad relativa. En contraste, los Pleosporales meiospóricos no mostraron un patrón claro, aunque si evidenciaron un comportamiento contrario a los mitospóricos, correlacionándose principalmente a periodos de humedades relativas altas. Durante el año 2010 se identificaron 32 taxones de Pleosporales, nuevamente con el predominio de los estadios mitospóricos a expensas de las conidias de Alternaria, Epicoccum y Stemphylium. Dentro de los Pleosporales meiospóricos las ascosporas de Leptosphaeria y Pleospora fueron las más representativas. Aunque el comportamiento horario no fue común entre todos los Pleosporales, se describió una tendencia a la liberación diurna (hacia el mediodía) de las esporas entre los mitospóricos y nocturna (hacia la madrugada) en los meiospóricos. Con respecto al estudio de los ambientes intra y extradomiciliarios, los hallazgos corroboran la infravaloración de los niveles de hongos cuando se emplean solamente los métodos para organismos viables ya que no permiten el crecimiento de Pleosporales meiospóricos y la cuantificación de los mitospóricos en forma de unidades formadoras de colonias (UFC) da resultados significativamente inferiores a los métodos para no viables. Adicionalmente se observó que las concentraciones fueron evidentemente mayores en el exterior que en el interior, y que eran aún superiores cuando la vivienda se ubicaba en zonas rurales que en semiurbanas. Alternaria fue también el taxón más comúnmente observado en el método viable, tanto en las muestras de aire en el interior como en las del exterior. En cuanto a las superficies, aquellas obtenidas de exteriores presentaron un mayor número de esporas o UFC por cm² y una mayor diversidad de Pleosporales que las de interiores, y estuvieron dominadas por los Pleosporales productores de macroconidias. Las esporas y UFC fueron significativamente mayores durante el verano, tanto en el aire interior como en el exterior, no obstante sobre las superficies de exterior los mayores recuentos se presentaron en invierno o en otoño. Algunas características de las viviendas, como la presencia de moquetas, la ventilación natural por ventanas abiertas y la presencia de mascotas, se correlacionaron con los niveles de algunos taxones de Pleosporales. Los hallazgos sugieren que la abundancia de los Pleosporales en la atmósfera podría representar riesgo de sensibilización para los individuos expuestos o de exacerbación de los síntomas en los ya sensibilizados a los alérgenos de Alternaria u otros Pleosporales, debido principalmente a la reactividad cruzada. Para establecer el riesgo real que supone la exposición a estos agentes, es necesario demostrar la presencia del gen que codifica para Alt a 1 y la producción de esta proteína en los géneros de Pleosporales comunes en el aire. También hay que continuar con la búsqueda de otras moléculas alergénicas determinando la prevalencia de sensibilización a estos nuevos alérgenos en la población. / Order Pleosporales includes dematiaceous fungi with cosmopolitan distribution and usually behaving as saprophytes or parasites of wood and leaves. Pleosporales have an important impact on agriculture because they cause economic losses by infecting crops (mainly cereal, vegetables, fruits and pastures), and plants in general. In human and veterinarian pathology they have been linked to a wide range of illnesses from mild skin colonization to fatal disseminated infections, and through allergy, as the most recognized allergenic fungi (Alternaria and Epicoccum) are comprised amongst of them. Aerobiology of Alternaria conidia has been intensively studied because of its huge importance as phytopathogen and allergen; however, despite high homology between some allergenic molecules and virulence factors with other Pleosporales genera has been demonstrated , little is known about the diversity and distribution in the atmosphere of these other Pleosporales and the effects that environmental factors have on them. Barcelona and its metropolitan area is a densely populated area with a mild climate influenced by the Mediterranean Sea. It is characterized by warm and dry summers and mild winters, as well as by rainy springs and falls. These conditions are considered optimal for the development of most fungi. The prevalence of allergic diseases in the area is high, and sensitization to fungal allergens affects more than 23% of the atopic population, mainly associated with the frequency of Alternaria spores in the air. However, the contribution to the aerospora of Barcelona of other taxa phylogenetically related to Alternaria is unknown. In order to elucidate the aerobiological behavior of the Pleosporales in Barcelona, this study aimed to: 1) establish the seasonal behavior of the most common Pleosporales spores identified in the air of three regions with different environmental characteristics in Catalonia (Barcelona, Bellaterra and Lleida); their dynamics in the atmosphere and correlation with meteorological parameters in a 15 years period using data from 1995 to 2009 provided by the Xarxa Aerobiològica de Catalunya , 2) identify Pleosporales spores (diversity) in the air of Barcelona year 2010, determining for each taxon the hourly and daily distribution and the effect of meteorological parameters, and 3) analyze the presence of Pleosporales spores in the air and settled dust in indoors and outdoors housing environments of people sensitized to Alternaria and a control group (not sensitized to the fungus) in Barcelona, at four moments in the year corresponding to climatic seasons, using methods for viable and non-viable fungi and also measuring the alt a 1 allergen in the indoor dust samples. The study of the 15 years dataset showed that Alternaria was the most frequent mitosporic Pleosporales taxon in the aerospora of the three studied areas. The highest concentrations occurred in the rural (Lleida) and suburban (Bellaterra) areas, while the urban environment (Barcelona) showed lower levels. Mitosporic Pleosporales presented seasonal behavior, increasing their levels with increasing temperature and decreasing relative humidity. In contrast, meiosporic Pleosporales did not show a clear pattern, and correlated mainly with periods with high relative humidity. In 2010, 32 Pleosporales taxa were identified, again with the predominance of mitosporic stages due to the abundance of Alternaria, Epicoccum and Stemphylium conidia. Within meiosporic Pleosporales, Leptosphaeria and Pleospora ascospores were the most representative. Regarding the hourly behavior, mitosporic Pleosporales showed a tendency to be released during daylight (about noon) while meiosporic Pleosporales showed a nocturnal release tendency (toward dawn). With regard to the study of indoors and outdoors environments, our results corroborated that fungi levels were underestimed not only when using measuring methods for viable organisms, which do not allow meiosporic Pleosporales growth, but also when making the quantification of colony forming units (CFU) of mitosporic taxa and comparing them with total spore counts. Additionally, it was found that the concentrations were obviously higher outdoor than indoor, and were even higher in rural than in suburban areas. Alternaria was also the most commonly observed taxon in the viable method, both in indoor and outdoor air samples. Regarding outdoor surfaces, they showed higher number of spores or CFU/cm² and higher Pleosporales diversity than indoor surfaces and were dominated by taxa producing macroconidia. Counts of Spores and CFU were significantly higher during summer, both in indoors and outdoors air, however, counts of the outdoor surfaces samples were higher in winter and autumn. Some characteristics of homes, such as presence of carpets, natural ventilation through open windows and having pets, showed correlations with the levels of some taxa Pleosporales. These findings suggest that the abundance of Pleosporales spores in the atmosphere could be a risk of sensitization to the exposed people and of exacerbation of symptoms in those already sensitized to allergens of Alternaria or other Pleosporales, mainly due to cross-reactivity. To establish the actual risk of the exposure to these particles, it is necessary to demonstrate the presence of the gene coding for Alt a 1 and the production of this protein in common Pleosporales taxa in the air. It is also important to pursue the search for other allergenic molecules and to determine the prevalence of sensitization of the population to these new allergens.

La ràpida propagació del virus de la immunodeficiència humana tipus 1 (VIH-1) ha estat acompanyada d’una continua i extensa diversificació genètica vírica. Se sap poc sobre com la diversificació viral està influenciant la capacitat replicativa (CR) viral al llarg del temps. L’objectiu d’aquesta tesi va ser investigar l’impacte de la diversificació del VIH-1 sobre la seva CR. Es van analitzar dos enzims vírics essencials, la proteasa (PR) i la integrasa (IN) del VIH-1, responsables de la maduració del virió emergent i de la persistència de l’ADN víric a la cèl·lula hoste respectivament. A més, es va investigar la robustesa mutacional de la PR del VIH-1, comparant la tolerància a mutacions aleatòries úniques d’una PR del VIH-1 generada artificialment in vitro amb la PR salvatge. Primerament, es va comparar la variabilitat genètica de cent trenta-nou PR, quaranta gag i quaranta-set IN del VIH-1 procedents d’aïllats clínics naïve primerencs amb cinquanta PR, quaranta-una gag i quaranta-set IN del VIH-1 procedents d’aïllats naïve tardans obtinguts 15 anys després. A continuació, trenta-tres seqüències de la PR del VIH-1 van ser amplificades a partir de tres grups de virus: dos grups de mostres naïve aïllades amb 15 anys de diferència i un tercer grup de mostres resistents a inhibidors de PR (IP). Les PR amplificades van ser recombinades amb un clon infecciós HXB2 i la seva CR va ser determinada en cèl·lules MT4. La CR també va ser mesurada en aquests tres grups després d’haver aplicat una mutagènesi aleatòria in vitro mitjançant una PCR propensa a errors. No es van observar diferències significatives en les CR dels diferents virus recombinants tant dels aïllats naïve primerencs com tardans (P=0.5729), tot i que les PR dels aïllats tardans tenien una conservació de seqüència significativament inferior a la dels aïllats primerencs (P<0.0001). Els virus recombinants mutats aleatòriament dels tres grups mostraren una CR significativament inferior als virus salvatges corresponents (P<0.0001). No hi havia una diferència significativa en la reducció de la infectivitat viral entre els virus portadors de les PR naïve mutades aleatòriament i les mostres aïllades primer o després (P=0.8035). Notablement, es va observar una pèrdua significativament més gran de la CR en el grup de les PR resistents a IP (P=0.0400). Aquests resultats demostren que la diversificació de la seqüència de la PR no ha afectat la CR del VIH-1 o la robustesa de la PR i indiquen que les PR portadores de substitucions de resistència a IP són menys robustes que les PR naïve. Posteriorment, es van amplificar quaranta-set seqüències de la IN del VIH-1 a partir de dos grups de virus provinents de pacients naïve aïllats amb 15 anys de diferència. Les IN amplificades van ser recombinades amb un clon infecciós pNL4-3 i la CR va ser determinada amb cèl·lules CEM-GFP, un sistema reporter de GFP determinat per tat. Es van observar diferències significatives en la CR tant dels virus recombinants dels aïllats primerencs com dels aïllats tardans (P=0.0286), tot i que les IN dels aïllats tardans tenien una conservació de seqüència significativament inferior respecte a una seqüència ancestral de subtipus B (P<0.0001). Aquests resultats suggereixen que la diversificació genètica de la IN al llarg del temps ha influenciat en alguns casos la CR viral ex vivo. Remarcablement, es va trobar que alguns polimorfismes S17N, I72V, S119P, i D256E estaven relacionats amb una reducció de la CR viral i el seu efecte additiu podria perjudicar la funció de la IN. Finalment, es va avaluar l’evolució artificial de la PR del VIH-1. Es va demostrar que la PR salvatge del VIH-1 és tant vulnerable a l’addició de mutacions úniques aleatòries com una PR artificial del VIH-1 generada in vitro. / The rapid spread of human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) has been accompanied by continuous extensive viral genetic diversification. Little is known about how virus diversification is influencing the viral replication capacity (RC) over time. The aim of this study was to investigate the impact of HIV-1 diversification on HIV-1 RC. HIV-1 protease (PR) and integrase (IN), two essential viral enzymes that are responsible for the maturation of the budding virion and the persistence of the viral DNA in the host cell, respectively, were analysed. In addition, the mutational robustness of the HIV-1 PR was also investigated by comparing the tolerance to single random amino acid mutations of an artificial in vitro-generated HIV-1 PR with the wild-type PR. First, the genetic variability of hundred and thirty nine HIV-1 PR, forty HIV-1 gag and forty-seven HIV-1 IN sequences from early HIV-1 naïve isolates was compared with fifty HIV-1 PR, forty-one gag and forty-seven IN sequences from late naïve isolates obtained 15 years apart. Then, thirty-three HIV-1 PR sequences were amplified from three groups of virus: two naïve sample groups isolated 15 years apart plus a third group of PR inhibitor-(PI) resistant samples. The amplified PRs were recombined with an HXB2 infectious clone and RC was determined in MT-4 cells. RC was also measured in these three groups after random mutagenesis in vitro using error-prone PCR. No significant RC differences were observed between recombinant viruses from either early or late naïve isolates (P=0.5729), even though the PRs from the late isolates had significantly lower sequence conservation scores compared with a subtype B ancestral sequence (P<0.0001). Randomly mutated recombinant viruses from the three groups exhibited significantly lower RC values than the corresponding wild-type viruses (P<0.0001). There was no significant difference regarding viral infectivity reduction between viruses carrying randomly mutated naïve PRs from early or recent sample isolates (P=0.8035). Interestingly, a significantly greater loss of RC was observed in the PI-resistant PR group (P=0.0400). These results demonstrate that PR sequence diversification has not affected HIV-1 RC or PR robustness and indicate that PRs carrying PI resistance substitutions are less robust than naïve PRs. The third study of this thesis analysed the effect of the IN genetic diversification in the virus RC. Forty-seven HIV-1 IN sequences were amplified from two groups of virus from naïve patients isolated 15 years apart. The amplified IN were recombined with a pNL4-3 infectious clone and RC was determined in CEM-GFP cells, a tat driven GFP reporter system. Significant RC differences were observed between recombinant viruses from either early or late naïve isolates (P=0.0286), even though the IN from the late isolates had significantly lower sequence conservation scores compared with a subtype B ancestral sequence (P<0.0001). These results suggest that the IN genetic diversification over time has influenced in some cases the ex vivo viral RC Interestingly, some IN polymorphisms S17N, I72V, S119P, and D256E were found to be linked to a reduced viral RC and their additive effect might contribute to impair the IN function. Finally, the artificial evolution of the HIV-1 PR was evaluated. These results demonstrated that wild-type natural HIV-1 PR was as vulnerable to the addition of single random amino acid mutations as an artificial in vitro-generated HIV-1 PR.

la costa atlántica de España. Esta patología se caracteriza por la presencia de protuberancias que se evidencian a través de la piel de los peces afectados. Estas lesiones se corresponden con nódulos en el tejido muscular, que muestran un aspecto de absceso. Lesiones similares a éstas también se han detectado en riñón, corazón, hígado y tracto digestivo, lo que nos permite definir la enfermedad como sistémica. Las secciones histológicas de los nódulos revelaron un extenso núcleo compuesto mayoritariamente por tejido necrótico rodeado por fibroblastos y macrófagos. Además, organismos plasmodiales de morfología esférica se encontraron en la capa externa de estos nódulos, normalmente en el interior de macrófagos o fibroblastos. Estos organismos también se observaron en la mucosa y submucosa intestinal, sin causar lesiones aparentes. En este trabajo se ha podido identificar a estos organismos como una nueva especie de ameba perteneciente a la familia Entamoebidae (Phylum Amebozoa, Infraphylum Archamoeba), y se describe tentativamente como una nueva especie del género Endolimax, Endolimax piscium n. sp. E. piscium presenta trofozoitos redondeados (<5 μm) con un alto grado de simplificación intracelular, sin mitocondrias en el citoplasma pero con unos orgánulos compatibles con mitosomas. Con el fin de establecer técnicas fiables de diagnóstico para el reconocimiento de este parásito, se han desarrollado y evaluado técnicas específicas de hibridación in situ (ISH) y de reacción en cadena de la polimerasa (PCR), utilizando el examen histológico (una combinación de técnica histológica convencional en muestras de músculo e ISH en muestras de intestino) como prueba estándar para compararlos. Como resultado, todas las técnicas evaluadas obtuvieron altos indicadores de calidad. La técnica de ISH fue la más específica y sensible y se encontró particularmente útil como método de referencia de confirmación en muestras de intestino, no sólo para confirmar los positivos, sino también para descartar negativos, diagnosticados como dudosos por histología convencional. La técnica de PCR resulta ser un método rápido y fiable de diagnóstico, pero todavía necesita una mayor optimización metodológica de muestreo. Los resultados preliminares de la evaluación epidemiológica de la amebiasis en las diferentes granjas analizadas, sugieren que una vez la enfermedad se manifiesta en la granja, es muy probable que los peces asintomáticos también presenten parásitos en el intestino, aunque no necesariamente presenten lesiones. La ruta que estos organismos utilizan para atravesar la barrera intestinal, llegar a otros órganos y diseminarse sistémicamente en el interior del pez, causando graves lesiones, especialmente en el músculo, todavía no se conoce con exactitud. Sin embargo los estudios preliminares señalan al tejido conectivo como tejido diana, por lo que se cree que pueda tener un papel importante en esta difusión, aunque la vía hematógena no puede ser descartada. Además, se ha diseñado una infección experimental por cohabitación entre peces sanos y enfermos, mediante la cual se ha podido confirmar la transmisión horizontal del parásito, aunque ésta parece ser lenta y con un período prepatente largo. También se ha detectado E. piscium a partir de muestras de agua tomadas en el tanque donde se alojaban los peces enfermos, lo que apoya la hipótesis de que la transmisión pueda producirse e a través del agua. / A previously undescribed pathological condition is affecting the culture of Solea senegalensis in some farms of the Atlantic coast of Spain. This condition is characterised by the presence of external protuberances in the skin of the affected fish. These lesions correspond to nodules in the muscular tissue showing an abscess-like aspect. Similar lesions were found in kidney, heart, liver and the digestive tract, which leads us to define this pathology as a systemic disease. Histological sections of these nodules revealed the presence of a large core formed mainly of necrotic tissue surrounded with fibroblasts and macrophages. Round-shaped plasmodial organisms were found in the external layer of the nodules and usually inside macrophages or fibroblasts. These organisms were also observed in the intestinal mucosa and submucosa, without causing apparent lesions. This organisms are correspond to a new amoeba species, that belongs to the family Entamoebidae (Phylum Amebozoa, Infraphylum Archamoeba), and we tentatively describe it as a new species in the genus Endolimax, Endolimax piscium n. sp. E. piscium presents round to ovoid trophozoites (<5 μm) with a high degree of intracellular simplification. No mitochondria were observed but mitosome-like organelles were present. In order to establish reliable diagnostic techniques for the recognition of E. piscium, specific in Situ Hybridization (ISH) and Polymerase Chain Reaction (PCR) tests have been developed and evaluated using the histological examination (a combination of conventional histological technique in muscle samples and ISH in intestine samples) as gold standard to compare them. As a result, all evaluated techniques obtain quite high quality indicators. The ISH technique was the most specific and sensitive and it was useful as a reference confirmatory method in intestine samples, not only to confirm positives but also to discard negatives, diagnosed as doubtful by conventional histology. PCR technique is a fast and reliable routine method, but still needs further optimization of the sampling methodology. The preliminary results of epidemiological screening for the amoebiasis at the different farms suggest that once disease has manifested in a farm, it is quite probable that asymptomatic fish also present parasites within their intestine, although not necessarily presenting lesions. The route that these organisms use to breach through the intestinal barrier to infect other organs and spread systemically throughout the fish, causing serious lesions especially in muscle is still not completely understood. However preliminary studies point out the connective tissue as a preferential site where the parasites are observed so it would have some role of this dissemination, although haematogenous route of dissemination should not be discard. In addition, an experimental infection by cohabitation between healthy and diseased fish was designed whereby horizontal transmission of the parasite was confirmed, although it appears to be slow and with a long prepatent period. E. piscium stages were also detected from water samples from the cohabitating tank, which supports the hypothesis that transmission occurs through water.

El procés de selecció de fongs es va realitzar per hàbitat, espècie associada, capacitat de creixement en cultiu pur i formació de micorrizes in vitro. D’un total de 97 soques provades, 57, pertanyents a 35 espècies diferents, es varen seleccionar per la seva capacitat micorrízica en cultiu pur. Les tècniques d’inoculació de Pinus pinaster Ait. crescut en contenidor han contemplat: inòcul vegetatiu, micel·li encapsulat en alginat, y espores. Els treballs realitzats han permès estudiar els mètodes d’inoculació més efectius i les dosis òptimes d’aplicació. S’ha desenvolupat la tecnologia necessària per a obtenir, en condicions pràctiques de planter, un nivell adient de micorrizació amb 8 espècies fúngiques. Finalment, s’ha iniciat el desenvolupament de bioassajos amb l’objectiu de determinar la infectivitat inicial de sòls de plantació i la seva receptivitat a les diferents espècies de fongs introduïdes. / El proceso de selección de hongos se ha realizado por hábitat, especie asociada, capacidad de crecimiento en cultivo puro y formación de micorrizas in vitro. Sobre un total de 97 cepas probadas, 57, pertenecientes a 35 especies distintas, se seleccionaron por su capacidad micorrícica en cultivo puro. Las técnicas de inoculación de Pinus pinaster Ait. producido en contenedor han incluido: inóculo vegetativo, micelio encapsulado en alginato y esporas. Los trabajos realizados han permitido estudiar los métodos de inoculación más efectivos y las dosis óptimas de aplicación; desarrollando la tecnología necesaria para obtener, en condiciones prácticas de vivero, un nivel adecuado de micorrización con ocho especies fúngicas. Finalmente, se ha iniciado el desarrollo de bioensayos con el objetivo de determinar la infectividad inicial de suelos de plantación y su receptividad a las distintas especies de hongos introducidas. / Fungi were selected based upon habitat, associated tree species, growth capacity in culture and ectomycorrhizae formation in vitro. A total of 57 strains, belonging to 35 species, were selected for their ability to form mycorrhizas in pure culture. The inoculation techniques were tested for container-grown Pinus pinaster Ait. seedlings, and included: vegetative inocula, mycelia entrapped in alginate gel and spores. Results allowed us to determine the effectivity and the optimal application doses for different inoculation techniques with eight ectomycorrhizal fungi. Finally, the development of bioassay techniques aimed to assess the natural infectivity of plantation soils as well as their receptivity to introduced fungi has been initiated.

En este trabajo se presentan los resultados del análisis de DNA mitocondrial (mtDNA) de restos humanos 3 Necrópolis (Son Real y S'illot des Porros, pertenecientes al período Talayótico y Can Reiners, de la época tardorromana alto-medieval), situadas en la Bahía de Alcudia, al norte de la Isla de Mallorca (Archipiélago Balear). El objetivo del presente estudio es aportar datos para la caracterización, desde el punto de vista molecular, de las poblaciones antiguas de Mallorca. Se procedió a la extracción de DNA de dientes de 134 individuos (94 del período talayótico y 40 del período alto medieval). Fueron analizados 9 sitios de restricción (PCR / RFLPs) de la zona codificante del mtDNA para examinar la distribución de los haplogrupos europeos. Así mismo, se amplificó y secuenció un segmento de región HVI (16190-16420) del D-Loop. Los datos obtenidos sirven para entender la variación en el tiempo y el espacio del mtDNA en las poblaciones antiguas Mallorca, así como las relaciones filogenéticas con otras poblaciones. Palabras clave: Haplogrupos mitocondriales, ADN antiguo, piezas dentales, Talatótico, Mallorca.

Una de las tareas fundamentales de la Teor a de la Informaci on Cu antica consiste en identi car el estado en que ha sido preparado un sistema cu antico. Cuando las posibles preparaciones forman una lista nita de estados, el problema recibe el nombre de discriminaci on de estados. El caso fundamental de unicamente dos estados posibles se conoce tambi en bajo el nombre de contraste de hip otesis. Una de las caracter sticas distintivas de la teor a cu antica es el hecho de que para dos estados no ortogonales no hay medida concebible que pueda identi car el estado del sistema con certeza. El indeterminismo cu antico exige, por tanto, un enfoque probabil stico para llevar a cabo esta tarea. Habitualmente se considera que los estados posibles del sistema son conocidos para el experimentador. En esta tesis analizo el papel que desempe~ na la informaci on previa disponible en la tarea de discriminaci on y, en particular, analizo situaciones en las que dicha informaci on es incompleta. Suponiendo una total ignorancia de la identidad de los estados posibles, estudio la probabilidad de error de una m aquina programable de discriminaci on para estados de qubit. Esta m aquina incorpora la informaci on sobre los estados en forma de programas de entrada donde se introducen los sistemas cu anticos en las diferentes preparaciones. Es decir, la informaci on es utilizada en su forma genuinamente cu antica, en lugar de como una descripci on cl asica de los estados. Esta ignorancia cl asica se tiene en cuenta en el dise~no de la m aquina, la cual ya no es espec ca para cada caso, sino que es capaz de discriminar entre cualquier par de estados de qubit, una vez ha sido convenientemente programada mediante las entradas de estados cu anticos. Estudio en detalle el rendimiento optimo de estas m aquinas para estados de qubit generales cuando se dispone de un n umero de copias arbitrario, tanto de los programas como del estado que se ha de identi car. Espec camente, obtengo las probabilidades de correcta identi caci on en los esquemas usuales de error m nimo y discriminaci on no ambigua, as como en el esquema m as general de discriminaci on con margen de error. A continuaci on, este tipo de automatizaci on en tareas de discriminaci on se lleva un paso m as all a. Entendiendo una m aquina programable como un dispositivo entrenado con informaci on cu antica que es capaz de realizar una tarea espec ca, propongo una m aquina de aprendizaje cu antico para clasi car estados de qubit que no requiere una memoria cu antica para almacenar los qubits de los programas, permitiendo as repetidos usos de la m aquina sin necesidad de volver a entrenarla. Demuestro que dicha m aquina de aprendizaje es capaz de clasi car el estado de un qubit con la m nima tasa de errores admitida por la mec anica cu antica, y por tanto puede ser reusada manteniendo un rendimiento optimo. Tambi en estudio un esquema de aprendizaje similar para estados de luz coherente. Este se presenta en un contexto de lectura de una memoria cl asica mediante se~nales coherentes correlacionadas cl asicamente cuando estas son producidas por una fuente imperfecta y, por lo tanto, en un estado con un cierto grado de incertidumbre asociado. Muestro que la extracci on de la informaci on almacenada en la memoria es m as e ciente si la incertidumbre se trata de una forma completamente cu antica. Por ultimo, analizo la estructura matem atica de las medidas cu anticas generalizadas, omnipresentes en todos los temas tratados en esta tesis. Propongo un algoritmo constructivo y e ciente para descomponer cualquier medida cu antica en una combinaci on convexa estad sticamente equivalente de medidas m as simples (extremales). Estas en principio son menos costosas de implementar en un laboratorio y, por tanto, pueden ser utiles en situaciones pr acticas donde a menudo prevalece una perspectiva de recursos m nimos. / Discriminating the state of a quantum system among a number of options is one of the most fundamental operations in quantum information theory. A primal feature of quantum theory is that, when two possible quantum states are nonorthogonal, no conceivable measurement of the system can determine its state with certainty. Quantum indeterminism so demands a probabilistic approach to the task of discriminating between quantum states. The usual setting considers that the possible states of the system are known. In this thesis, I analyze the role of the prior information available in facing a quantum state discrimination problem, and consider scenarios where the information regarding the possible states is incomplete. In front of a complete ignorance of the possible states' identity, I discuss a quantum programmable discrimination machine for qubit states that accepts this information as input programs using a quantum encoding, rather than just as a classical description. This \classical" ignorance is taken into account in the design, and, as a consequence, the machine is not case-speci c but it is able to handle discrimination tasks between any pair of possible qubits, once conveniently programmed through quantum inputs. The optimal per- formance of programmable machines is studied in detail for general qubit states when several copies of the states are provided, in the main schemes of unambiguous and minimum-error discrimination as well as in the more general scheme of discrimination with an error margin. Then, this type of automation in discrimination tasks is taken further. By realizing a programmable machine as a device that is trained through quantum information to perform a speci c task, I propose a quantum learning machine for classifying qubit states that does not require a quantum memory to store the qubit programs. I prove that such learning machine classi es the state of a qubit with the minimum-error rate that quantum mechanics permits, thus allowing for several optimal uses of the machine without the need of retraining. A similar learning scheme is also discussed for coherent states of light. I present it in the context of the readout of a classical memory by means of classically correlated coherent signals, when these are produced by an imperfect source and hence their state has some uncertainty associated. I show that the retrieval of information stored in the memory can be carried out more accurately when fully general quantum measurements are used. Finally, I analyse the mathematical structure of generalized quantum measurements, ubiquitous in all the topics covered in this thesis. I pro- pose a constructive and e cient algorithm to decompose any given quantum measurement into a statistically equivalent convex combination of simpler (extremal) measurements, which are in principle less costly to implement in a laboratory. Being able to compute this type of measurement decomposi- tions becomes useful in practical situations, where often a minimum-resources perspective prevails.

Dado un espacio topológico punteado A, E. Dror-Farjoun introduce en 1995 la noción de A-homotopía, donde A y sus suspensiones juegan el mismo papel que las esferas en homotopía clásica. Por tanto se definen los grupos de A-homotopía de un espacio punteado X como las clases de homotopía de aplicaciones definidas desde las suspensiones de A a X. La idea de CW-complejo es sustituida por la de espacio A-celular, i.e., un espacio construido mediante ciertos colímites homotópicos punteados de A de manera iterada. El concepto de aproximación celular es remplazada por la de aproximación A-celular, esto es, un espacio A-celular CWAX junto con una aplicación natural CWAX → X que induce una equivalencia entre los espacios de aplicaciones punteadas map*(A, CWAX) y map*(A, X), y por tanto un isomorfismo en grupos de A-homotopía. Sea p un número primo. En este trabajo estudiamos la A-celularización, donde A es un espacio clasificador del tipo BZ/pm, BZ/p∞ o un producto de estos, de dos familias de espacios: los espacios ΣBZ/p-acíclios salvo p-completación, y los espacios clasificadores de grupos p-locales compactos. En el primer caso vemos que la A-celularización de un espacio ΣBZ/p-acíclio salvo p-completación 1-conexo X es equivalente a la fibra homotópica de la racionalización X^p → (X^p)Q. Como ejemplos tenemos los espacios de lazos infinitos y las torres de Postnikov 1-conexos con segundo grupo de homotopía de torsión. En el segundo caso, dado un grupo p-local compacto (S, F , L ), para el estudio de la celularización de |L |^p definimos el núcleo de una aplicación f : |L |^p → Y^p como el subgrupo de S formado por los elementos x tales que la restricción de f al espacio clasificador del grupo generado por x es homotópicamente trivial. Demostramos que, bajo ciertas hipótesis sobre |L |^p, si el núcleo de cierta aplicación determinante en el cálculo de la celularización es todo el p-grupo S, entonces la A-celularización de |L |^p es equivalente a la fibra homotópica de la racionalización |L |^p → (|L |^p)Q . En el caso finito somos un más precisos, demostrando que si (S, F , L ) es un grupo p-local finito entonces |L |^p es BZ/pm -celular si y solamente si dicho núcleo es igual al mínimo subgrupo de S fuertemente cerrado que contiene toda la pi-torsión para i ≤ m. En el caso de un grupo de Lie compacto y conexo probamos que existe un entero no negativo m0 tal que para todo m ≥ m0 la (BZ/p∞ x BZ/pm)-celularización de BG^p es equivalente a la fibra homotópica de la racionalización BG^p → (BG^p)Q. / Given a pointed topological space A, in 1995 E. Dror-Farjoun introduced the notion of A-homotopy, where A and its suspensions play the same role of the spheres in classical homotopy. Therefore the A-homotopy groups of a pointed space X are defined as the homotopy classes of maps from the suspensions of A to X. The idea of CW-complex is replaced by the one of A-cellular space, i.e., a space constructed by certain iterated homotopy colimits from A. The concept of cellular approximation is replaced by the A-cellular approximation, this is, a space A-cellular CWAX together with a natural map CWAX → X which induces an equivalence in the mapping spaces map*(A, CWAX) and map*(A, X), and hence an isomorphism in A-homotopy groups. Let p be a prime. In this work we study the A-cellularization, where A is a classifying space of type BZ/pm, BZ/p∞, or a product of these, of two families of spaces: the ΣBZ/p-acyclic spaces up to p-completion and the classifying spaces of p-local compact groups. In the first case we prove that the A-cellularization of a 1-connected ΣBZ/p-acyclic space up to p-completion X is equivalent to the homotopy fibre of the rationalization X^p → (X^p)Q.. Examples include the 1-connected infinite loop spaces and Postnikov pieces whose second homotopy group is a torsion group. In the second case, given a p-local group compact (S, F , L ), for the study of the A-cellularization of |L |^p, we define the kernel of a map f : |L |^p → Y^ as the subgroup of S formed by the elements x which the restriction of f to the classifying space of the group generated by x is null-homotopic. Under certain assumptions on |L |^p, we show that if the kernel of a certain map, which is determinant in the computation of the A-cellularization, is the p-group S, then the A-cellularization of |L |^p is the homotopy fibre of the rationalization |L |^p → (|L |^p)Q. In the finite case we are more precise, we prove that if (S, F , L ) is a finite p- local group, then |L |^p is BZ/pm-cellular if and only if the kernel of this map is equal to the minimal strongly F -closed subgroup in S that contains all the pi-torsion for i ≤ m. In the case of a compact Lie group, we prove that there is a non-negative integer m0 such that for all m ≥ m0, the (BZ/p∞ x BZ/pm)-cellularization of BG^p is equivalent to the homotopy fibre of the rationalization BG^p → (BG^p)Q.

El principal objectiu d'aquesta tesi és l'estudi de l'evolució mitjançant el flux de Ricci de superfícies amb singularitats de tipus cònic. Un segon objectiu, sorgit de les tècniques que utilitzem, és l'estudi de famílies de solitons del flux de Ricci en dimensió 2 i 3. El flux de Ricci és una equació d'evolució per a varietats Riemannianes, introduïda per R. Hamilton el 1982. És des dels avenços assolits per G. Perelman amb aquesta tècnica el 2002 quan el flux de Ricci s'ha establert com a una disciplina pròpia, aixecant un gran interès per la comunitat. Aquesta tesi conté quatre resultats originals. El primer resultat és una classificació exhaustiva dels solitons en superfícies llises i còniques. Amb aquesta classificació completem els precedents trobats per Hamilton, Chow i Wu entre d'altres, i obtenim descripcions explícites de tots els solitons en dimensió 2. El segon resultat és una Geometrització de les superfícies còniques mitjançant el flux de Ricci. Aquest resultat, que utilitza el primer resultat ja esmentat, estén la teoria de Hamilton al cas singular. Aquest és el resultat més extens, per al qual fem servir i desenvolupem tècniques tant d'anàlisi i EDPs com de geometria de comparació . El tercer resultat és l'existència d'un flux de Ricci que elimina les singularitats còniques . Això exposa clarament la no unicitat de solucions al flux, en analogia als fluxos de Ricci amb cusps de P. Topping . El quart resultat és la construcció d'un nou solitó gradient expansiu en dimensió 3. De la mateixa manera que amb els solitons cònics, donem una construcció explícita utilitzant tècniques de retrats de fase. Demostrem també que és l'únic solitó amb la seva topologia i la seva cota inferior de la curvatura, i que és un cas crític entre tots els solitons expansius en dimensió 3 amb curvatura acotada inferiorment. A més, mostrem que l'evolució de la seva curvatura escalar no és monòtona. / El principal objetivo de esta tesis es el estudio de la evolución mediante el flujo de Ricci de superficies con singularidades de tipo cónico. Un segundo objetivo, surgido de las técnicas que utilizamos, es el estudio de familias de solitones del flujo de Ricci en dimensión 2 y 3. El flujo de Ricci es una ecuación de evolución para variedades Riemannianas, introducida por R. Hamilton en 1982. Es desde los logros alcanzados por G. Perelman con esta técnica en 2002 cuando el flujo de Ricci se ha establecido en una disciplina propia, despertando un gran interés en la comunidad. Esta tesis contiene cuatro resultados originales. El primer resultado es una clasificación exhaustiva de los solitones en superficies lisas y cónicas. Con esta clasificación completamos los precedentes hallados por Hamilton, Chow y Wu entre otros, y obtenemos descripciones explícitas de todos los solitones en dimensión 2. El segundo resultado es una Geometrización de las superficies cónicas mediante el flujo de Ricci. Este resultado, que utiliza el primer resultado ya mencionado, extiende la teoría de Hamilton al caso singular. Este es el resultado más extenso, para el que usamos y desarrollamos técnicas tanto de análisis y EDPs como de geometría de comparación. El tercer resultado es la existencia de un flujo de Ricci que elimina las singularidades cónicas. Esto expone claramente la no unicidad de soluciones al flujo, en analogía a los flujos de Ricci con cúspides de P. Topping. El cuarto resultado es la construcción de un nuevo solitón gradiente expansivo en dimensión 3. Del mismo modo que con los solitones cónicos, damos una construcción explícita utilizando técnicas de retratos de fase. Demostramos también que es el único solitón con su topología y su cota inferior de la curvatura, y que es un caso crítico entre todos los solitones expansivos en dimensión 3 con curvatura acotada inferiormente. Además, mostramos que la evolución de su curvatura escalar no es monótona. / The main objective of this thesis is the study of the evolution under the Ricci flow of surfaces with singularities of cone type. A second objective, emerged from the techniques we use, is the study of families of Ricci flow solitons in dimension 2 and 3. The Ricci flow is an evolution equation for Riemannian manifolds, introduced by R. Hamilton in 1982. It is from the achievements made by G. Perelman with this technique in 2002 when the Ricci flow has been established in a discipline itself, generating a great interest in the community. This thesis contains four original results. First result is a complete classification of solitons in smooth and cone surfaces. This cllassification completes the preceding results found by Hamilton, Chow and Wu and others, and we obtain explicit descriptions of all solitons in dimension 2. Second result is a Geometrization of cone surfaces by Ricci flow. This result, which uses the aforementioned first result, extends the theory of Hamilton to the singular case. This is the most comprehensive result in the thesis, for which we use and develop analysis and PDE techniques, as well as comparison geometry techniques. Third result is the existence of a Ricci flow that removes cone singularities. This clearly exposes the non-uniqueness of solutions to the flow , in analogy to the Ricci flow with cusps of P. Topping. The fourth result is the construction of a new expanding gradient Ricci soliton in dimension 3. Just as we do with solitons on cone surfaces, we give an explicit construction using techniques of phase portraits. We also prove that this is the only soliton with its topology and its lower bound of the curvature, and besides this is a critical case amongst all expanding solitons in dimension 3 with curvature bounded below. Furthermore, we show that the evolution of its scalar curvature is not monotone.

El sistema SOS es una respuesta génica global muy extendida dentro del dominio Bacteria que se induce en presencia de lesiones en el DNA y permite la reparación del material genético y la supervivencia celular. La activación del sistema SOS no sólo genera un aumento en la expresión de genes que codifican las proteínas reguladoras del sistema, LexA (represor transcripcional) y RecA (proteína activadora), o de otros genes involucrados en procesos de reparación del DNA, recombinación o inhibición de la división celular. La activación del sistema SOS también está asociada a la expresión de toxinas, la inducción del ciclo lítico de profagos residentes, la expresión y diseminación de resistencias a antibióticos y la transferencia horizontal de islas de patogenicidad y elementos conjugativos. Todo ello sugiere la implicación del sistema SOS en el desarrollo del proceso infectivo. Asimismo, mutantes defectivos en el gen recA de diversos patógenos bacterianos son atenuados, demostrando la importancia de la proteína activadora del sistema en la virulencia. Sin embargo, además de actuar como activadora del sistema SOS, RecA es la principal responsable de los procesos de recombinación homóloga. Esta doble función de la proteína RecA ha impedido establecer si es la incapacidad para inducir la respuesta SOS o la incapacidad para realizar recombinación homóloga la responsable de la atenuación de los mutantes defectivos en recA. Por este motivo, el objetivo principal de este trabajo ha sido determinar el papel del sistema SOS y de la proteína RecA en el proceso infectivo de Salmonella enterica sv. Typhimurium (S. Typhimurium), uno de los principales agentes causales de toxiinfección alimentaria a nivel mundial. Los resultados obtenidos en este estudio demuestran que la sobreexpresión de recA genera un descenso significativo en la capacidad infectiva de este patógeno, lo que indica que durante la infección por S. Typhimurium es necesario el mantenimiento de unos niveles basales de expresión de dicho gen. Asimismo, las pruebas realizadas demuestran que la sobreexpresión de recA genera un descenso en la capacidad para invadir células epiteliales y para traspasar el epitelio intestinal, dos procesos esenciales para que S. Typhimurium pueda establecerse en el intestino y causar infección. De igual modo, este trabajo demuestra que la acumulación de proteína RecA en el interior celular inhibe el movimiento en enjambre (o swarming), un movimiento poblacional sobre superficies semisólidas asociado a la capacidad de numerosos patógenos, entre ellos S. enterica, para invadir tejido epitelial. Esta inhibición tiene lugar a través de la interacción de la proteína RecA con la proteína CheW, implicada en la ruta de señalización de quimiotaxis asociada a este movimiento. Por lo tanto, los resultados de este trabajo añaden el movimiento poblacional a la lista de procesos celulares conocidos que se asocian al sistema SOS y confieren una nueva función a este sistema y a la proteína RecA como reguladores de dicho movimiento en S. Typhimurium. De este modo, la inducción de la respuesta SOS en entornos lesivos para el DNA inhibe el movimiento en enjambre e impide el acercamiento de las células a entornos con concentraciones mayores de compuestos lesivos. / The SOS response is a wide-spread regulatory network in the Bacteria domain. Induction of this response occurs in the presence of DNA lesions and it is targeted to address DNA damage and to allow cell survival. The induction of the SOS response causes an increase in the expression of the genes encoding for the system regulatory proteins, LexA (the transcriptional repressor) and RecA (the activator protein), and an increase in the expression of other genes involved in DNA repair processes, homologous recombination and inhibition of cell division. But the induction of the SOS response is also associated with the expression of toxins, the induction of the lytic cicle of resident prophages, the expression and horizontal dissemination of antibiotic resistances, and the horizontal dissemination of pathogenicity islands and integrating conjugative elements. These data suggest that the SOS system plays a key role during the infection process. Moreover, recA mutants of several pathogenic bacteria are avirulent. This demonstrates that the SOS activator is involved in virulence. However, besides acting as the activator of the SOS system, RecA is primarily responsible for the homologous recombination processes. Due to the dual role of the RecA protein, the decrease in virulence of the recA mutants may be attributed either to the reduction of the recombination frequency, or to the inhibition of the SOS system induction, or to both processes. The aim of this work is to elucidate the role developed by the SOS system and by the RecA protein during the infection process of Salmonella enterica sv. Typhimurium (S. Typhimurium), one of the most important pathogens causing foodborne outbrakes in the world. The results obtained in this work show that the overexpression of the recA gene causes a significant decrease in the fitness of this pathogen. Thus, the expression of this gene must remain at its basal level during the infection process developed by S. Typhimurium. Moreover, the overexpression of the recA gene causes a decrease in the ability of this pathogen to invade epithelial cells and to pass through the intestinal epithelium, two essential processes allowing S. Typhimurium to cause the infection. Furthermore, this work demonstrates that the increase in the intracellular concentration of the RecA protein inhibits swarming motility, a multicellular movement over semisolid surfaces associated with the ability of several pathogens, including S. enterica, to invade epithelial cells. This inhibition is caused by the interaction between the RecA protein and the CheW protein, which is associated to the chemotaxis system. The results exposed in this work increase the number of known cellular processes that are associated to the SOS response, conferring a new role on this system and on the RecA protein as regulators of swarming motility in S. Typhimurium. In this context, the induction of the SOS response in the presence of DNA damaging compounds inhibits this kind of motility, avoiding the exposure of the cells to even higher concentrations of such compounds.

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