Large scale global oceanic circulation redistributes heat and freshwater and therefore affects global climate. One of its main forcing mechanisms is, in addition to surface heat and freshwater fluxes, the diapycnal (across lines of equal density) mixing in the ocean interior. The energy needed to drive the mixing processes is mainly provided by tides and wind [Wunsch, 2002]. It is transformed into internal wave energy, cascading through a range of smaller scales leading finally into turbulence and molecular dissipation. Water masses in the ocean are stratified and often separated by relatively thin layers with strong gradients in temperature and/or salinity across which heat and mass transfer occur in order to maintain global circulation and stratification. However, these processes are difficult to observe in practice. Below a few meters, the ocean is opaque to light, and thus to direct optical observations of deep processes [Thorpe, 2005]. Therefore, the development of scientific methodologies and instruments to directly or indirectly measure processes in the ocean interior are of high importance to understanding those processes and their implications.The motivation behind this research is two-tier: 1) broadly, and academically, it is the scientific curiosity of understanding the ocean in order to better comprehend its role in the context of Earth systems; 2) expressly, the motivation is to develop the methodological toolset necessary to observe the ocean on a spatial and temporal scale not possible with traditional oceanographic techniques, thus allowing the foundation of more accurate models of ocean circulation and thereby, ocean-climate interactions.The toolset is emerging as a robust technique of physical oceanography known as 'seismic oceanography'. By definition, seismic oceanography is the application of multichannel seismic (MCS) reflection profiling to physical oceanography. This definition, however, could be subject to future revision and refinement because the development of seismic oceanography observational tools will inevitably lead to newer perspectives.The Mediterranean Outflow Water (henceforth, MOW) is a natural laboratory for seismic oceanography. The MOW was chosen to test seismic reflection in oceanography for three main reasons: 1) The strong oceanographic signature of the MOW. Due to the penetration of the MOW into the North Atlantic through the Strait of Gibraltar, strong characteristic contrasts in temperature (1.5 °C) and salinity (0.3 psu) and thus, density (0.4 kg/m3) are observed between the MOW and the surrounding Atlantic waters [Baringer and Price, 1997]. These contrasts in density (along with sound speed) are the contributing factors to reflection coefficient, making the identification of structures and processes possible. 2) The large variety of oceanographic and topographic features, such as a continental slope, undulating seafloor (including seamounts and basins) and mesoscale Mediterranean salt lenses (meddies). These structures and processes are believed to play an important role in maintaining the temperature and salinity distribution in the north Atlantic [Bower et. al., 1997]. 3) Finally, extensive archived data sets of bothoceanographic and seismic data place interpretive constraints on the data collected.Part I of this thesis consists of two peer-reviewed papers published by the author and coauthors (Chapters 1 and 2), one manuscript submitted for publication (Chapter 3) and two published peer-reviewed research letters that the author played a lesser role developing (Chapter 4). Part II of the thesis addresses the seismological (Chapter 5) and oceanographic backgrounds (Chapter 6) in the context of some of the structures and processes that are amenable to seismic ensonification. Part III consists of general discussions and conclusions (Chapter 7) and potential future research and development (Chapter 8). / La motivació que hi ha al darrera d'aquest treball es pot separar en dos nivells: 1) En termes generals, i acadèmicament, és la curiositat purament científica d'estudiar l'oceà per tal de comprendre millor el seu paper en el context de les Ciències de la Terra; 2) Concretament, la motivació és desenvolupar les eines necessàries per a observar l'oceà a una escala espaial i temporal que no és possible amb les tècniques tradicionals oceanogràfiques, permetent així generar models més precisos de circulació oceànica i, per tant, de les interaccions oceà-clima.L'objectiu a curt i mitjà termini d'aquesta tesi és el desenvolupament de noves eines d'oceanografia física que proporcionin noves perspectives sobre la dinàmica oceànica. Aquest conjunt d'eines està emergint com una metodologia sòlida dins de l'oceanografia física coneguda com 'oceanografia sísmica'. Per definició, l'oceanografia sísmica és l'aplicació de la sísmica de reflexió multicanal (MCS) a l'oceanografia física. Aquesta definició, però, podria estar subjecte a una futura revisió i perfeccionament, ja que el desenvolupament d'eines d'oceanografia sísmica inevitablement donarà lloc a noves perspectives.La part principal d'aquesta tesi la constitueixen quatre articles, publicats per l'autor i co-autors al llarg del seu període d'investigació (capítols 1, 2 i 4); així com un article sotmès (Capítol 3). En la segona part, com a suport per als lectors no familiaritzats, s'aborden els antecedents sismològics (Capítol 5) i oceanogràfics (Capítol 6) en el context d'algunes de les estructures i processos que són susceptibles de ser identificats mitjançant la sísmica. Les conclusions generals es presenten en el Capítol 7 i en el Capítol 8 es donen algunes recomanacions per a futures investigacions i desenvolupaments (Part III). La tesi es complementa amb quatre apèndixs, on a banda d'un ampli resum en català (Apèndix I), hi ha els diagrames de flux utilitzats per l'autor en el processament de les dades sísmiques (Apèndix II), un conjunt de set desplegables de les seccions sísmiques en gran format (Apèndix III) i finalment un glossari de termes útils per ajudar als lectors no iniciats en qualsevol de les branques de la sismologia o l'oceanografia (Apèndix IV).

Les aplicacions xenogèniques podrien anar des del xenotrasplantament d'òrgans sòlids, a l'empelt de teixits o cèl·lules. El principal obstacle per a la seva aplicació és la forta resposta immunitària generada pel xenoempelt, mediada tant per mecanismes cel·lulars com humorals. Diverses vies de senyalització i molècules estan relacionades amb aquest rebuig. En aquest treball s'estudien la via del TNF/TNFR i del CD200/CD200R. El TNFα s'uneix específicament a dos receptors, el TNFR1 i el TNFR2. Diferents estudis han demostrat la seva implicació en el rebuig agut de l'empelt xenogènic. En aquest treball s'ha identificat i caracteritzat diverses variants del TNFR2 porcí generades a partir de dos tipus diferents de splicings. El primer, provoca la deleció de l'exó 4, per homologia amb la seqüència humana. El segon engloba el que correspondria per homologia als exons 7 al 10 humans i provoca que la predicció de la proteïna resultant sigui soluble. En els experiments de PCR en temps real es va detectar els dos tipus de splicing a nivell de RNA en tots els teixits analitzats. Els nivells globals més elevats els trobem en cèl·lules del sistema immunitari com els PBMC o els monòcits aïllats i en òrgans com la melsa i el pulmó. La determinació de les diferents variants per separat mostren com els dos tipus de splicings són més abundants en monòcits aïllats o PBMC. Els estudis de localització subcel·lular ens van permetre identificar dos patrons d'expressió diferents. Per una banda el pTNFR2 té un marcat patró membranal. En canvi, la isoforma que conté el splicing a l'exó 4 és totalment intracel·lular, amb una alta colocalització amb el reticle endoplasmàtic. Tot i així els estudis realitzats amb la tècnica de FRET, han posat de relleu la interacció entre pTNFR2 i pTNFR2ΔE4 en l'espai intracel·lular. Els receptors de TNF formen homotrímers per ser funcionals, en aquest treball també hem demostrat que les proteïnes solubles són capaces de combinar-se entre elles de forma específica i que aquesta combinació és funcional. El CD200 regula l'activitat de les cèl·lules mieloides a través de la interacció amb el seu receptor. Diferents estudis han descrit el paper immunoregulador de la interacció CD200-CD200R en el control del rebuig de l'al·lotrasplantament i del xenotrasplantament concordant. La segona part d'aquesta tesi està dedicada a la identificació i caracterització del CD200 i CD200R porcins. Els resultats obtinguts identifiquen, per primera vegada, el CD200 porcí i tres variants del seu receptor. Una anàlisi bioinformàtica va permetre caracteritzar la molècula i comprovar que té un patró molt similar al descrit pel CD200 d'altres espècies, dos dominis d'immunoglobulines, una transmembrana i una regió citosòlica curta sense motius senyalitzadors coneguts. La primera variant de receptor pCD200R1, té una homologia elevada amb la variant a del receptor humà. La primera i segona variant soluble, el pCD200R2 i pCD200R3, contenen un canvi en el marc de lectura i que fa aparèixer un codó de stop primerenc, just abans de la zona de transmembrana. El receptor porcí té els tres llocs d'unió a CD200 més crítics conservats. Gràcies a la tecnologia de la ressonància de plasmó de superfície, vam determinar que les constant d'afinitats entre CD200-CD200R estan al voltant de 10-7 i 10-8 M tan en sistemes al·logènics com xenogènics. Amb la finalitat d'identificar les proteïnes porcines del CD200 i del seu receptor, es van generar antipèptids i es van produir anticossos policlonals en conills útils tan en anàlisi de Western Blot com per citometria de flux. Els experiments de PCR en temps real van determinar i quantificar l'expressió del CD200 porcí. Els resultat van confirmar que està àmpliament distribuït per diferents teixits i tipus cel·lulars / Clinical xenotransplantation is precluded by the strong immune rejection of the xenograft in which several molecules and pathways are involved. In this doctoral thesis, we studied the TNF/TNFR2 and CD200/CD200R pathways in the pig-to-human xenogeneic setting. First, we cloned the cDNA of porcine TNF-Receptor 2 and obtained four isoforms, two membrane-bound (pTNFR2 and pTNFR2ΔE4) and two soluble (pTNFR2ΔE7-10 and pTNFR2ΔE4ΔE7-10), generated by 2 different alternative splicings. The global expression and the relative proportion of each alternative splicing were determined by quantitative RT-PCR. All cells/tissues tested expressed the receptor at various levels and had a low-to-moderate percentage of each alternative splicing. We never found pTNFR2ΔE4 on the cell surface, but demonstrated by FRET experiments that it was capable of associating to the full pTNFR2 intracellularly. Next, we produced fusion proteins with the two different extracellular domains and determined their affinity to pig and human TNFα by plasmon resonance. The pTNFR2-GST bound both pTNFα and hTNFα with high and comparable affinity to the human receptor. On the contrary, pTNFR2ΔE4-GST showed no binding to hTNFα and very little to pTNFα. We further confirmed with pull down experiments that pTNFR2 and pTNFR2ΔE4 bound together after producing them simultaneously as soluble fusion proteins with different tags in mammalian cells. Moreover, pTNFR2ΔE4-GST failed to inhibit the hTNFα effect on endothelial cells in a competition assay, but was able to diminish the TNF blockade mediated by pTNFR2-GST. Thus, we reveal a new way the TNF/TNFR pathway is regulated. In other hand, we have cloned porcine CD200 and three variants of its receptor. As in other species, the porcine CD200 mRNA expression was widely distributed in the multiple tissues tested. We produced rabbit anti-peptide and polyclonal antibodies specific for pig CD200 and both detected it successfully by flow cytometry and western blotting. We also examined if ligand and receptor binding was conserved among species by plasmon resonance. Porcine CD200 interacted with human CD200R with an affinity comparable to that of human CD200. Finally, we expressed recombinantly human and porcine CD200 on the surface of porcine cells in order to protect them against xenograft rejection.

Tesi realitzada a l'Institut de Ciències del Mar (ICM - CSIC) / The Mediterranean Sea can be considered an excellent natural laboratory for benthic ecologists, due to its peculiar environmental conditions, its broad-scale gradients, and its deep-sea fauna. Primary production levels in the Mediterranean follow a longitudinal gradient, decreasing from west to east. The present thesis focused on the fine-mud benthos habitat of the Mediterranean Sea, on its bathyal and abyssal zones, and the compartment considered was demersal megafauna. The main objective of the present thesis was to describe and characterize the deep habitats of the Mediterranean Sea, relating their biodiversity and ecosystem functioning with the varying environmental conditions along the geographic, bathymetric, and temporal axes. The work was divided into four parts. In the first part, the patterns of distribution, biomass and abundance of bathyal and abyssal megafauna were studied, in relation with environmental variables, along longitudinal and bathymetric gradients. This was a large geographic scale study, across the three basins of the Mediterranean at depths of 1200-3000 m. Benthic biomass strongly decreased with depth and longitude (west-to-east). Results showed a significant correlation between the dynamics of surface layers, the amount of food available on the bottom, and the composition of benthos. In the second part, the seasonal fluctuations of benthic communities in the Catalan continental margin were observed. A highly replicated, multi-period study was conducted at depths of 900-1500 m. Total biomass followed an inverted U-shaped pattern, peaking at depths of 1050-1350 m. Range-related ecological forcings between shallower and deeper species may have caused this biomass accumulation at intermediate slope depths. The arrival of a new water mass from the deep basin to the slope in spring may have also driven an accumulation of biomass at 900-1050 m depth over the same period. An adjacent submarine canyon was also studied, comparing communities between the canyon and the open slope area. Analyses revealed higher diversity, but not biomass, inside the canyon than in the adjacent open slope, and a significantly different assemblage between the habitats. These results strengthen the concept of submarine canyons as hotspots of biodiversity and underline the importance of their conservation as diversity repositories. The third part is a study on trophic relations of deep-sea fauna, over the same large spatial transects considered in the first part, by means of natural-abundances stable isotopes analyses and the use of novel statistical methods to analyse heavy datasets all in once. Bulk-tissue d13C and d15N isotope ratios were analysed for benthic megafauna and associated surface and mesopelagic components from the 3 basins of the Mediterranean Sea. The trophic niche width and the amplitude of primary carbon sources were positively correlated with both primary and secondary surface production indicators. Moreover, mesopelagic organic matter utilization processes showed an intermediate position between surface and deep benthic components. Thus, both primary and secondary production processes taking place at surface layers are key drivers of deep-sea food web structuring. Finally, the fourth part integrates the whole collected dataset into the first ecotrophic model of a deep-water ecosystem in the Mediterranean Sea, evaluating the general ecosystem functioning as well as the degree of vulnerability of these ecosystems. The Ecopath with Ecosim approach was used to model the flows and biomasses of the Catalan Sea continental slope ecosystem at depths of 1000-1400 m. Network analysis identified low levels of consumer biomass cycling and low system omnivory index when compared with expected values of marine ecosystems, and higher cycling and omnivory when compared with available models of shallower areas of the Mediterranean. A simulation of the possible expansion of the red-shrimp benthic trawl fishery that currently operates at shallower depths, showed reductions in fish biomass and that the state of the deep continental slope ecosystem seems to be result of a long-term succession process, which has reached ecological stability, and is particularly vulnerable to human impact and, specifically, to fisheries exploitation. / En la presente tesis se han estudiado los patrones de biodiversidad, funcionamiento trófico y ecosistémico de los sistemas bentónicos de gran profundidad en el Mar Mediterráneo. El objetivo principal fue de describir y caracterizar los hábitats profundos, relacionando su biodiversidad y sus procesos de funcionamiento con los gradientes ambientales a lo largo de los ejes longitudinal, batimétrico y estacional. El estudio de la composición de comunidades y la respectiva recogida de muestras para los análisis tróficos se han realizado a través de arrastres profundos. Los resultados de análisis de composición de comunidades hallaron una correlación significativa entre las dinámicas de las capas oceánicas de superficie, la cantidad de alimento disponible en el fondo marino, y la composición de la megafauna estudiada. A escala reducida y considerando las variaciones estacionales, la biomasa bentónica mostró un patrón a U-invertida, con un pico a profundidades de 1000-1400 m. Una posible explicación de este fenómeno podría ser la combinación de forzajes ecológicos ligados a las diferentes distribuciones batimétricas de las especies. Para estudiar las relaciones tróficas en los ejes batimétricos y geográficos de gran escala, se utilizó el análisis de isotopos estables de las componentes bentónicas, de superficie, y de capas pelágicas intermedias. El amplitud de los nichos tróficos de las comunidades bentónicas se encontraron relacionados con indicadores de productividad de superficie, tanto primaria como secundaria. Asimismo, los procesos de utilización mesopelágica del carbono orgánico se hallaron en posición intermedia entre los de superficie y los del bentos profundo. Finalmente, un análisis ecosistémico a través de “Ecopath with Ecosim”, reveló que los ecosistemas de los taludes continentales del Mediterráneo son el resultado de un largo proceso de sucesión ecológica, han alcanzado un estado de estabilidad, y son particularmente vulnerables a factores de impacto humano, entre ellos, la explotación pesquera.

Los astrovirus humanos son virus de gastroenteritis infantiles y tienen un genoma RNA monocatenario de polaridad positiva organizado en tres pautas abiertas de lectura (ORF1a y ORF1b para las proteínas no estructurales, y ORF2 para las proteínas estructurales). Actualmente se desconoce la función de muchas de sus proteínas no estructurales. No obstante, en la región C-terminal de la poliproteína nsP1a codificada por el ORF1a (denominada nsP1a/4) se han descrito multitud de motivos que podrían tener una función biológica relevante para su ciclo replicativo. Entre otros, cabe destacar la presencia de una región hipervariable (HVR), que se ha relacionado con un posible papel en la replicación del RNA vírico, y una putativa región codificante para una proteína VPg. Bajo estas premisas los objetivos de esta tesis fueron profundizar en la caracterización de la proteína nsP1a/4 tanto a nivel de variabilidad genética como a nivel funcional y confirmar experimentalmente la existencia de una VPg unida covalentemente al genoma vírico. El análisis de la HVR de la proteína nsP1a/4 mostró un grado elevado de variabilidad, sobre todo a nivel de aminoácidos, con una buena tolerancia a las inserciones y deleciones y a los cambios no sinónimos. Por otro lado, el análisis filogenético de la HVR de 104 aislados permitió la identificación de 12 genotipos diferentes y el análisis de la carga vírica excretada en muestras clínicas correspondientes a distintos genotipos derivados de la HVR mostró una correlación significativa entre estos dos parámetros. Aprovechando la variabilidad de esta región del genoma de astrovirus, se desarrolló también un método de tipado molecular por amplificación por RT-PCR y análisis de polimorfismo de longitud de fragmentos de restricción (RFLP). Con el fin de profundizar en la caracterización de la proteína nsP1a/4 y establecer posibles diferencias funcionales entre genotipos, se clonaron y expresaron en el sistema de baculovirus varias formas de la proteína correspondientes a los genotipos IV, V, VI y XII. Así, para todos los genotipos estudiados, se observó que existen diferentes isoformas de la proteína, una isoforma no fosforilada y diferentes isoformas fosforiladas, y que las isoformas no fosforiladas interaccionan entre sí formando oligómeros. Además, dada la implicación de la proteína nsP1a/4 en el proceso de replicación del RNA, se estudió la potencial interacción de la proteína nsP1a/4 con la polimerasa vírica. Para todos los genotipos estudiados, se observó que la proteína nsP1a/4 interacciona con la polimerasa formando un heterodímero. En cuanto a la forma de la nsP1a/4 que interacciona con la polimerasa, los resultados mostraron que lo hacen tanto la isoforma no fosforilada como la fosforilada, si bien en este caso sí que se observaron diferencias entre los distintos genotipos. Concretamente, la isoforma fosforilada de la proteína nsP1a/4 correspondiente al genotipo VI presentó un patrón de interacción más fuerte con la polimerasa en comparación con la isoforma no fosforilada. En cuanto a la existencia de una proteína VPg, el análisis de las proteínas co-purificadas con el RNA de astrovirus reveló la presencia de una proteína con un peso molecular (13-15 kDa) compatible con el de la VPg predicha computacionalmente. La identificación de un péptido de 15 aminoácidos confirmó que la región codificante para la VPg se localiza dentro de la región codificante para la proteína nsP1a/4 y el tratamiento proteolítico del RNA de astrovirus con Proteinasa K demostró que dicha proteína resulta esencial para la infectividad del virus. Finalmente, el uso de distintas formas mutadas de la VPg permitió identificar el residuo Tyr693 como potencial residuo de unión al RNA. Así pues, la mejor caracterización de las proteínas nsP1a/4 y VPg de astrovirus proporciona las bases para su posible aplicación en el futuro como nuevas dianas antivíricas. / Human astroviruses are single-stranded (+) RNA viruses that frequently cause gastroenteritis in children. Upon infection, nonstructural proteins are translated as two polyproteins, nsP1a and nsP1ab, which are further proteolitically processed. The roles of their mature products are mostly unknown. However, several domains have been described in the nsP1a C-terminal end protein (also named nsP1a/4 protein), including a putative VPg protein and a hypervariable region (HVR). Moreover, recent data support the correlation between nsP1a/4 variability and higher replication properties. The main goals of this study were to characterize the genetic variability and functionality of nsP1a/4, and to experimentally prove the existence of a VPg protein. Sequencing the HVR of 104 isolates showed a significant degree of amino acid variability, composed mainly of insertions and deletions and non- synonymous mutations. Based on this variability, 12 genotypes were established, and a RFLP typing method was developed. Moreover, a significant correlation was observed between viral load in feaces and certain genotypes, confirming the influence of nsP1a/4 variability on the replication phenotype. To better understand the role of HVR-derived genotypes in viral replication, four HVR genotypes (IV, V, VI, and XII) of nsP1a/4 proteins, as well as the astrovirus polymerase, were expressed in the baculovirus system. A nonphosphorylated isoform and different phosphorylated isoforms of nsP1a/4 proteins were detected for all genotypes, and nonphosphorylated isoforms formed oligomers. Coexpression of the viral RNA polymerase resulted in the formation of heterodimers. This interaction involved both the unphosphorylated and the phosphorylated isoforms for all genotypes, but the phosphorylated isoforms of nsP1a/4 type VI showed a stronger interactive pattern with the polymerase than the nonphosphorylated isoform. Regarding the presence of a VPg protein, a protein of 13-15 kDa was identified after RNAse treatment of RNA purified from infected cells, and the protein sequence obtained confirmed its inclusion in the nsP1a/4 coding region. Proteolytic treatment of the genomic RNA lead to a loss of infectivity, showing that astrovirus VPg is essential for viral infectivity and mutagenesis of its Tyr-693 was lethal for HAstV replication, supporting its functional role in the covalent link with the viral RNA. The better characterization of nsP1a/4 and VPg proteins will allow us to assess their potential use as new antiviral targets.

Heteropteran bugs make an important contribution to the hyperdiversity of insects. As with other insect taxa, the proper species identification of heteropteran bugs requires diagnostic dichotomous keys. Faunistic studies can considerably benefit from the use of in-situ photographic records and biodiversity web resources, these two new taxonomical tools have the potential to expedite conservation-oriented research and engage the general public in the conservation of nature. Faunistic syntheses such as catalogs and datasets are essential for documenting where species occur and how they are distributed, and may effectively contribute to overcome the ‘Wallace shortfall’ associated with large scale distributional data. The establishment of a research-oriented ‘Heteropteran Bug Monitoring Scheme’ may prove to be an effective faunistic tool that guarantees the constant flow of fine-grain, high-value species data. The gap between taxonomy and conservation may be bridged by explicitly coupling faunistic survey efforts to the monitoring of state variables relevant to ecological research. The hierarchical view is an approach to quantitative ecology with the potential to simultaneously account for the stochasticity associated with the ecological and observation processes. Multi-species site occupancy models are effective quantitative tools that estimate species-specific probabilities of detection and occurrence, from which the size of the community (ie, species richness) may also be estimated. One important advantage of multi-species site occupancy models is the ease by which covariates are specified into the linear predictors of both the ecological and observation process levels. Bayesian methods are powerful inferential tools for the conduction of quantitative research. Estimation of a given parameter under a Bayesian approach results in a posterior probability distribution that provides not only the mean but most importantly its associated uncertainty. The Bayesian mode of inference allows researchers to focus on effect sizes rather than statistical significance. Results from Bayesian analyzes can be communicated clearly and effectively to conservation policy-makers. Species are imperfectly detected. The methods we use to survey insects are important sources of uncertainty that must be taken into account when studying their patterns of occupancy and species richness. Survey protocols should be specifically designed to include spatial and/or temporal replicates from which detection data can be estimated. Heteropteran bugs, as a group, are relatively common across spatial extents, and their communities, as observed at fine grains of resolution, include many rare species that are difficult to detect. The assumption that this pattern holds at bioregional or even larger spatial extents requires more empirical investigation. A properly replicated study, resolved at the municipality or shire level, could contribute to address this gap in knowledge. Novel grassland ecosystems supporting ruderal or spontaneous vegetation are rich depositories of heteropteran bug biodiversity. In urban landscapes, oldroughs and unmanaged urban herbaceous margins may play an important role in the conservation of heteropteran bug species and other insect taxa. Within urban green areas such as golf courses, the complexity of the vegetation structure has a positive effect on heteropteran bug species richness and the species-specific occurrence probabilities of most species. Heteropteran bug species respond to the surrounding landscape. In viticulture landscapes, the proportion of natural habitat surrounding vineyards has a positive effect on mean herbivorous guild-level probability of occurrence. This positive effect is more uncertain for the predatory-guild. In the urban landscapes, species richness of both herbivores and predators decreased along a gradient of increasing urbanization. Almost all species were ‘urban avoiders’, experiencing on average very large decreases in their probabilities of occurrence along the urbanization gradient. Heteropteran bugs in the Iberian Peninsula have a low probability of being detected. This probability varies markedly from family to family and from species to species. Macroecological variables have positive (area, altitudinal range, mean annual temperature and population density) or negative (mean annual precipitation) effects on the mean heteropterofauna detection probability. Methodologies that explicitly account for the observation process may prove fundamental for disentangling which components of species distributions at large bioregional scales are a consequence of imperfect detection as opposed to true patterns of occupancy. / Los heterópteros contribuyen de forma importante a la hiperdiversidad de los insectos. La elaboración de claves dicotómicas actualizadas, ajustadas a la región de estudio y basadas en caracteres de fácil observación, facilita la correcta identificación de los ejemplares. Los estudios faunísticos pueden beneficiarse considerablemente de la existencia de registros fotográficos in-situ y recursos electrónicos de registro de la biodiversidad, ya que ambas herramientas taxonómicas tienen el potencial de favorecer la investigación dirigida a la conservación, así como de implicar al público general en dicho proceso. Las síntesis, los catálogos y las bases de datos faunísticas son esenciales para registrar la ocurrencia y distribución de las especies. La utilización conjunta de estos recursos junto con variables ambientales relevantes para la ecología es clave para acortar la distancia que existe entre ciencias como la taxonomía y la conservación. La visión jerárquica supone una aproximación a la ecología cuantitativa, que tiene el potencial de incluir la estocasticidad asociada a los procesos ecológicos y de observación humana de la naturaleza. Los “modelos de ocupancia de lugar multiespecíficos (msSOM)“ suponen herramientas quantitativas efectivas para estimar la probabilidades de detección y ocurrencia específicas de especies y lugares, así como el tamaño de la comunidad. Los métodos bayesianos de inferencia estadística son herramientas poderosas para realizar análisis cuantitativos. La estimación de los parámetros viene asociada a su incertidumbre y al cálculo del “tamaño del efecto”. Y los resultados pueden comunicarse de forma clara y efectiva a los responsables de desarrollar políticas de conservación. Los heterópteros son detectados de forma imperfecta. Una buena fuente de incertidumbre depende de los métodos que utilicemos para muestrearlos, por lo que debe tenerse en cuenta el proceso de observación a la hora de analizar patrones de ocupancia y riqueza específica. Los protocolos de muestreo deberían estar diseñados de forma que incluyan réplicas espaciales y/o temporales que permitan calcular la detectabilidad. Los insectos heterópteros son relativamente comunes a lo largo de grandes áreas, y sus comunidades incluyen especies raras sólo detectables a pequeña escala. La asumpción de este patrón para la escala bioregional y superiores requiere mayor investigación. Los sistemas herbáceos noveles con vegetación ruderal o espontánea contienen una gran diversidad de insectos heterópteros. Como parte del paisaje urbano, los márgenes herbáceos y otras formaciones poco o nada gestionadas representan zonas importantes para conservar la diversidad de heterópteros y otros insectos. En cuanto a zonas verdes urbanas, como los campos de golf, la complejidad en la estructura de la vegetación tiene un efecto positivo en la biodiversidad de insectos. Los heterópteros se ven influenciados por el paisaje. En paisajes vitivinícolas, la ocurrencia de insectos herbívoros está favorecida por la proporción de hábitat natural favorable. En paisajes urbanos, la urbanizacion tiene un efecto negativo en la presencia de herbívoros y predadores. Ambos estudios, a partir de análisis distintos, convergen hacia una única conclusión.

La pérdida de biodiversidad se ha acentuado en los últimos años debido a numerosas amenazas que incluyen la destrucción y degradación del hábitat, el cambio climático, la propagación de especies invasoras y la sobreexplotación. Por tanto, uno de los principales retos de la biología de la conservación es detener su continuo y acelerado declive. Sin embargo, mientras fenómenos como el calentamiento global, la contaminación y los cambios en los usos del suelo operan en áreas muy grandes o durante largos períodos de tiempo, los datos de campo que caracterizan la investigación ecológica se recogen normalmente en áreas relativamente pequeñas durante estudios de corta duración. Por tanto, los científicos necesitan cada vez más la utilización de medidas y datos locales para evaluar estos cambios a escala paisajística, regional y global, y modelos o simulaciones estadísticas para extrapolar estos datos ambientales al espacio geográfico. La presente Tesis doctoral estudia la aplicabilidad del modelado de la distribución de especies (MDE) en el análisis de la diversidad vegetal, mediante el uso de distintas técnicas de modelado, escalas geográficas y niveles de organización de plantas. Es por tanto, una investigación aplicada que pretende mostrar la utilidad de nuevas herramientas de análisis espacial para la gestión y conservación de la diversidad vegetal. El estudio se ha realizado a través de diferentes aproximaciones, con el objetivo de: i) describir patrones de riqueza de plantas en Cataluña y detectar puntos calientes de biodiversidad en la región, mediante la utilización de tres técnicas distintas de modelado y en base a la distribución conocida de toda su flora (Capítulo 1); ii) evaluar el efecto del cambio climático en las regiones alpinas y subalpinas del Pirineo Oriental, a través del estudio de la distribución potencial de unidades de vegetación (enfoque top-down) y valorar su aplicabilidad en relación al modelado de especies (enfoque bottom-up) (Capítulo 2); iii) construir un modelo dinámico para evaluar los efectos del cambio climático en la viabilidad a largo plazo de un taxón endémico y amenazado de la Península Ibérica, Vella pseudocytisus subsp. paui Gómez Campo. La generación de un modelo dinámico proporciona una aproximación más realista al incorporar la dinámica demográfica de la especie estudiada, y nos permite estimar su riesgo de extinción (Capítulo 3); iv) seleccionar e implementar un algoritmo de modelado en línea en el servidor de datos Sistema de la Vegetación Ibérica y Macaronésica (SIVIM) (Capítulo 4). La aplicación de MDE nos ha permitido obtener mejores patrones de la distribución espacial de la riqueza florística para Cataluña, frente a los patrones previamente proyectados basándose en los datos recogidos por el BDBC. Por otro lado, el uso de un enfoque top-down para predecir cambios futuros en la distribución de las unidades de vegetación puede ser tan útil como el utilizado en estudios previos para especies, con el objetivo de obtener mejores herramientas para la planificación de políticas relacionadas con la conservación de la biodiversidad. Finalmente, los resultados obtenidos en la presente Tesis doctoral nos permiten afirmar que los modelos de distribución de especies son herramientas de gran valor en la investigación de la biología de la conservación vegetal, al proporcionar alternativas precisas para la descripción de patrones biogeográficos, predicción de los efectos del cambio climático, evaluación del potencial dispersivo de las especies, así como para el diseño de reservas y planes de conservación. Así mismo, es importante destacar el papel de la escala en el modelado de la distribución de especies y comunidades vegetales, ya que ésta determinará tanto la aplicabilidad de los resultados como su significación biológica. / The loss of biodiversity has been accentuated in recent years due to numerous threats including the destruction and degradation of habitat, climate change, the spread of invasive species and over-exploitation. However, while phenomena such as global warming, pollution and changes in land-use operate over very large areas or for long periods of time, the field data that characterize the ecological research is normally gathered in relatively small areas during studies of short duration. Scientists are therefore required to increasingly use local measurements and data to evaluate changes to the landscape of regional and global scales by using models or statistical simulations to extrapolate these environmental data to the geographical space. This doctoral thesis examines the applicability of modelling the distribution of species in the analysis of plant diversity through the use of various techniques of modelling (SDMs), geographical scales and levels of plant organization. It is, therefore, an applied research that aims to show the utility of new tools of spatial analysis for the management and conservation of plant diversity. The study was conducted through different approaches, aiming to: i) describe plant richness patterns in Catalonia and detect biodiversity hotspots in the region through the use of three different modelling techniques and based on the known distribution of its entire flora (Chapter 1); ii) evaluate the effect of climate change in the alpine and subalpine regions of the Oriental Pyrenees through the study of the potential distribution of vegetation units (top-down approach) and evaluate their applicability in relation to species (bottom-up approach) modelling (Chapter 2); iii) assemble a dynamic model to assess the effects of climate change on the long-term viability of an endemic and threatened taxon of the Iberian Peninsula, Vella pseudocytisus subsp. paui Gómez Campo. The generation of a dynamic model provides a more realistic approach to incorporate the demographic dynamics of the studied species, and allows us to estimate its risk of extinction (Chapter 3); iv) select and implement an online modelling algorithm on the server of the Iberian and Macaronesian Vegetation Information System (SIVIM) (Chapter 4). The application of SDMs has allowed us to obtain better spatial distribution patterns of the floristic richness of Catalonia compared to the previously projected patterns based on data collected by the BDBC. On the other hand, the use of a top-down approach to predict future changes in the distribution of vegetation units can be as useful as those used in previous studies for species, with the goal of obtaining better tools for the planning of policies related to the conservation of biodiversity. Finally, the results obtained through this doctoral thesis allow us to state that species distribution models are tools of great value in the research of plant conservation biology, by providing precise alternatives for the description of biogeographical patterns, prediction of the effects of climate change, evaluation of the dispersive potential of species, as well as for the design of reserves and conservation plans. In addition, it is important to highlight the role of scale in the modelling of the distribution of species and vegetation communities, since this will determine both the applicability of the results and their biological significance.

Liver X receptors (LXRs) son miembros de la superfamilia de receptores nucleares que ejercen un papel clave en la homeaostasis lipídica y en la regulación negativa de la inflamación. Los macrófagos tienen funciones esenciales como reguladores de la inmunidad y la homeostasis, y su proliferación contribuye a la patogénesis de ciertos desórdenes. En este trabajo, mostramos que la inducción de la proliferación de los macrófagos en respuesta al factor de crecimiento M-CSF está modulada negativamente por agonistas que activan a LXR, tanto in vitro como in vivo. Ambas isoformas de LXR, alfa y beta, están implicadas en las acciones antiproliferativas de los agonistas de LXR en macrófagos. En cambio, M-CSF no ejerce efectos negativos sobre la expresión de genes regulados por este receptor nuclear. El tratamiento con los agonistas de LXR da lugar a una acumulación de macrófagos en la fase G0/G1 del ciclo celular, sin afectar la fosforilación de ERK-1/-2. El uso de siRNA o de ratones modificados genéticamente muestra que, en contraste con otros modelos celulares, la expresión funcional del inhibidor de quinasas dependientes de ciclinas p27KIP1 o de los transportadores de colesterol ABCA1 o ABCG1 no se requiere para los efectos antiproliferativos de los agonistas de LXR en macrófagos. El análisis de la expresión a nivel de proteína de moléculas clave en la regulación del ciclo celular, como las ciclinas D1 y B1 y las quinasas dependientes de ciclina 2 y 4, estaba reprimida por la activación de LXR. Estas observaciones sugieren un papel de los agonistas de LXR en la disminución de la respuesta proliferativa de los macrófagos en desórdenes patogénicos. Además de estos efectos sobre la proliferación de macrófagos de los agonistas de LXR, exploramos el impacto de la activación de LXR en la respuesta de los macrófagos a la citoquina inflamatoria endógena IFN-gamma. Un estudio masivo de la regulación génica mediante el uso de microarrays de expresión demuestra que aproximadamente un 38% de la respuesta transcripcional inducida por IFN-gamma está reprimida por la activación de LXR en macrófagos. Los LXRs también median efectos inhibitorios sobre ciertos genes inducidos por IFN-gamma en células de microglía primarias y en un modelo in vivo de neuroinflamación inducida por IFN-gamma. La activación de LXR resulta en una reducción del reclutamiento de STAT1 a los promotores analizados en este estudio sin afectar a la fosforilación de STAT1. También analizamos como la señalización de IFN-gamma ejercía efectos recíprocos sobre genes diana de LXR. El tratamiento con IFN-gamma interfiere negativamente, de manera dependiente de STAT1, con la capacidad de LXR de inducir determinados genes diana, incluyendo Abca1 y Srebp1c. La represión de la expresión de Abca1 correlaciona con una disminución del eflujo de colesterol específico de la apolipoproteína A1 en macrófagos estimulados con IFN-gamma. Los efectos inhibitorios de IFN-gamma en la señalización de LXR no implicaron una reducción de la unión de LXR en el promotor de los genes diana. Los resultados mostrados en este estudio sugieren un importante nivel de bidireccionalidad negativa entre IFN-gamma/STAT1 y LXR con implicaciones tanto en el control de la respuesta inmunológica mediada por IFN-gamma como en la regulación del metabolismo lipídico. / Liver X receptors (LXRs) are members of nuclear receptor superfamily that exert key functions in lipid homeostasis and in the negative control of inflammation. Macrophages serve essential functions as regulators of immunity and homeostasis, and their proliferation contributes to pathogenesis of certain disorders. In this work, we show that induction of macrophage proliferation by the growth factor M-CSF is negatively modulated by agonists that activate LXR, both in vitro and in vivo. Both isoforms LXR a and β are involved in the antiproliferative actions of LXR ligands in macrophages without affecting ERK-1/2 phosphorylation. In contrast, M-CSF does not exert negative effects on LXR-mediated gene expression. The use of siRNA or genetically modified mice revealed that, in contrast to other cellular models, functional expression of either the cyclin-dependent kinase inhibitor p27KIP1 or the cholesterol transporters ABCA1 or ABCG1 was not required for the antiproliferative effects of LXR in macrophages. Western blot analysis revealed that protein expression of key molecules that regulate progression through the cell cycle, such as cyclins D1 and B1 and cyclin-dependent kinases 2 and 4, was downregulated upon LXR activation. Additionally to these effects on macrophage proliferation we have explored the impact of LXR activation on the macrophage response to the endogenous inflammatory cytokine IFN-g. Transcriptional profiling studies demonstrate that approximately 38% of the IFN-g-induced transcriptional responses are repressed by LXR activation in macrophages. LXRs also mediated inhibitory effects on selected IFN-γ-induced genes in primary microglia and in a model of IFN-γ-induced neuroinflammation in vivo. LXR activation resulted in reduced STAT1 recruitment to the promoters tested in this study without affecting STAT1 phosphorylation. Treatment with IFN-γ interfered negatively, in a STAT1-dependent manner, with the capability of LXRs to upregulate selective targets, including Abca1 and Srebp1c without affecting the recruitment of LXR on their promoters.

The black sea urchin Arbacia lixula (Linnaeus, 1758) is one of the most abundant sea urchins in the Mediterranean. Despite its increasingly recognized ecological significance, including the ability to create and maintain barren zones of decreased diversity and productivity, it has been traditionally less studied than the Atlanto-Mediterranean edible sea urchin Paracentrotus lividus. This thesis is aimed at studying the factors affecting the phylogeography, trophic ecology and biology of the black sea urchin A. lixula in Mediterranean ecosystems, in order to assess its ecological role and its possible future impact in benthic communities. We studied the phylogeography, the trophic relationships, the reproductive cycle and the effects of temperature and ocean acidification on larval development of A. lixula. Our phylogeographical study, based in the mitochondrial marker COI, found evidences of a relatively recent (94 – 205 kya) colonization of the Mediterranean by A. lixula. Our trophic study, using stable isotopes and gut contents analyses, showed that A. lixula is an omnivore tending to carnivory, feeding mainly on sessile invertebrates. This results challenge the previous belief that A. lixula was an herbivorous grazer of encrusting coralline algae. The results of the reproductive cycle study, followed up during four consecutive years, showed that the reproductive timing of A. lixula is regulated by photoperiod, while temperature is a main modulator of its gonad development and thus of its reproductive output. The study of larval development in different conditions of temperature and pH showed that temperature increases accelerated the development and enhanced the larval survival rate, while acidification caused only slight effects in its survival, developmental rate and larval morphology. Considering all these new results about the past history and ecological characteristics of A. lixula, we conclude that this thermophilous species of tropical affinities is probably facing suboptimal conditions in northern Mediterranean. Its populations in this region may be promoted by global change, since the current warming trend would eventually enhance the processes which are limiting its populations. Thus, the negative impact of A. lixula on the Mediterranean coastal ecosystems may be increased in the future. / El erizo de mar negro Arbacia lixula (Linnaeus, 1758) es, en la actualidad, uno de los equinoideos más abundantes en el Mediterráneo. A pesar de que su importancia ecológica está siendo cada vez más documentada, incluyendo su capacidad para originar y mantener zonas de blanquizal, de diversidad y productividad disminuidas, A. lixula ha sido tradicionalmente menos estudiado que otras especies atlanto-mediterráneas, como el erizo de mar común, Paracentrotus lividus. Esta tesis tiene por objeto el estudio de los factores que afectan a la filogeografía, la ecología trófica y la biología de A. lixula en los ecosistemas mediterráneos, con el fin de investigar su papel ecológico y su potencial impacto futuro en las comunidades bentónicas. Se estudiaron la filogeografía, las relaciones tróficas, el ciclo reproductor y los efectos de la temperatura y de la acidificación del océano en el desarrollo larvario de A. lixula. Nuestro estudio filogeográfico, basado en el marcador mitocondrial COI, mostró evidencias de que A. lixula colonizó el Mediterráneo en tiempos relativamente recientes (hace entre 94,000 y 205,000 años). El estudio de ecología trófica, empleando análisis de isótopos estables y de contenidos digestivos, demostró que A. lixula tiene un comportamiento omnívoro con tendencia a la carnivoría, alimentándose, sobre todo, de invertebrados sésiles. Esto contradice las creencias previas que suponían que esta especie era un herbívoro que se alimentaba de algas coralináceas incrustantes. El estudio de la biología reproductiva de A. lixula, realizado a lo largo de cuatro años consecutivos, mostró que el curso temporal de su ciclo gonadal está regulado por el fotoperíodo, mientras que la temperatura es un importante modulador de su desarrollo gonadal y de su producción de gametos. El estudio del desarrollo larvario, utilizando diferentes condiciones de temperatura y pH, mostró que el aumento de temperatura produce una aceleración en el crecimiento y un aumento en la tasa de supervivencia larvaria, mientras que la acidificación causa sólo efectos menores en la tasa de supervivencia, la velocidad de desarrollo y la morfología larvaria. Considerando estos nuevos resultados sobre la historia evolutiva y las características ecológicas de A. lixula, podemos concluir que esta especie de afinidades tropicales se encuentra, probablemente, sometida en la actualidad a condiciones por debajo de las óptimas en el Mediterráneo septentrional. Sus poblaciones en esta región podrían verse favorecidas por el cambio global, ya que la tendencia al calentamiento actual posiblemente favorecerá, en el futuro, los procesos que están limitando sus poblaciones en la actualidad. Así, el impacto negativo de A. lixula en los ecosistemas costeros mediterráneos podría incrementarse en el futuro.

Molecular materials have raised much interest in the last decades in the quest for new multifunctional devices. Among the multiple properties that those materials may present, one of the most typical is magnetism, which arises from the presence of unpaired electrons in the molecules that constitute the three-dimensional crystal. Magnetism has a macroscopic observable, the magnetic susceptibility (Ji), which is usually rationalized in terms of a set of JAB magnetic interactions between pairs of molecules. However, any experimental technique allows for such direct correspondence and, thus, the experimental interpretation of the magnetic properties usually requires further analysis from the point of view of computational chemistry. Consequently, the present PhD thesis is a contribution to the computational modeling of molecule-based magnetic materials. Specifically, we describe how the tools of computational chemistry may be used in order to study those materials from different perspectives. With this aim in mind, we have applied computational chemistry techniques to rationalize the magnetic properties of several systems of interest, ranging from metal-organic compounds, based on Cu(II), to pure organic radicals based on the DTA and Benzotriazinyl building blocks, and including compounds based on the metal-radical synthetic approach, and also spin crossover materials based on Fe(II). Along the thesis we have demonstrated that computational chemistry is a helpful discipline, capable to aid in the interpretation of experimental results and in the prediction of interesting properties, especially when working in close collaboration with experimentalists. In particular, the First Principles Bottom-Up (FPBU) procedure, extensively developed in our group, is a useful tool to rationalize the magnetic properties of any molecular magnetic material. To this purpose, the magnetic topology (i.e. the network of JAB within the crystal) is the key element. Regarding the magnetic topology, we have also demonstrated that it can be more intricate and complex than expected, and that it cannot be directly inferred from the coordination pattern of the molecule-based material. Therefore, the experimental assignation of the magnetic topology, by means of a fitting procedure, must be taken with caution. About the JAB values, we have proved that they depend on temperature, and that this dependence may be especially important when working with organic radicals. On this class of materials, we have analyzed how the JAB values evolve with time, and seen that this evolution may involve huge fluctuations of their magnitude as a consequence of the thermal motion at finite temperatures. Interestingly, we demonstrate herein that, when the JAB values depend non-linearly with the thermal vibrations of a material, the standard static perspective of magnetism is not valid to fully understand their magnetic properties, and that it is then required to adopt a dynamic perspective. Regarding the computational modeling of JAB values, we have seen that the combination of UB3LYP and the Broken-Symmetry approach yields JAB values, when transformed into the macroscopic observables, are in good agreement with experiment. In fact, we have demonstrated that, in order to predict the strength of a given JAB value, small distortions in the crystal structure can induce large variations, which may be much more important than the intrinsic error associated with the theoretical method employed. We have also observed that the counterions and diamagnetic ligands may have an important effect in defining the magnetic properties of a system. Overall, we have demonstrated that the magnetic topology and, thus, the macroscopic magnetic properties of a given material, cannot be understood without the proper knowledge of their crystal structure. / Els materials moleculars han despertat molt d'interès en les últimes dècades degut a la seva possible aplicació en nous dispositius multifuncionals. Entre les diferents propietats que aquests materials poden presentar, una de les més típiques és el magnetisme, el qual sorgeix de la presència d’electrons desaparellats en les molècules que constitueixen el cristall tridimensional. El magnetisme té un observable macroscòpic, la susceptibilitat magnètica (Ji), que sol ser racionalitzada en termes microscòpics mitjançant el conjunt d'interaccions magnètiques JAB entre determinats parells de molècules. No obstant això, cap tècnica experimental permet aquesta correspondència directa i, per tant, la interpretació experimental de les propietats magnètiques sol requerir d’un posterior anàlisi des del punt de vista de la química computacional. La present tesi doctoral pretén doncs contribuir en el camp del magnetisme molecular i, més concretament, en com es poden utilitzar les eines de la química computacional per a modelitzar materials magnètics moleculars des de diferents perspectives. Amb aquest objectiu en ment, s’han racionalitzat les propietats magnètiques de diversos sistemes d'interès, que van des de compostos metal•lorgànics basats en ions de Cu(II) o de Co(II), radicals orgànics purs, compostos basats en l’estratègia sintètica de “metall-radical”, i finalment també materials de spin crossover basats en Fe(II). Al llarg de la tesi s'ha demostrat que la química computacional és una disciplina útil, capaç d'ajudar a la interpretació dels resultats experimentals i en la predicció de propietats interessants, especialment quan es treballa en estreta col•laboració amb els experimentadors. En particular, el procediment de primers principis Bottom-Up (FPBU, per les seves sigles en anglès), desenvolupat àmpliament en el nostre grup, és una eina útil per racionalitzar les propietats magnètiques de qualsevol material magnètic molecular. Per a aquest propòsit, la topologia magnètica (és a dir, la xarxa de JAB dins del cristall) és l'element clau. A més, hem analitzat diversos factors que afecten aquesta topologia magnètica, com els contraions, els radicals diamagnètics o l’efecte de la temperatura, mitjançant el la seva manifestació en les vibracions del cristall i en la contracció (expansió) que pateix al refredar-se (escalfar-se).

Nowadays in the world there is a very big problem associated with two factors related to each other. The first factor is the increase in the resistant of certain bacteria, especially the bacteria from the ESKPAE group. The second factor is the dramatically decrease of new antibiotics approved by the FDA. These two problems show that there is an urgent need to find new antibiotics active against these resistant bacteria. In this thesis, we have tackled two different topics closely related in the race to find new antimicrobials. The first topic tackled was the knowledge of the mechanism of resistance of Gram-negative (A. nosocomialis) and Gram-positive (S. mitis) bacteria. The two antibiotics studied were peptides, colistin and daptomicin, these two peptides are resistant to A. nosocomialis and S. mitis, respectively. Both peptides had a similar mechanism of action related to the membrane of bacteria, therefore we are going to focus just in the modifications in the membrane of the strains resistant to the antibiotic peptides. In S. mitis it was observed, using proteomic techniques, that two proteins related with the membrane were observed. These two proteins has some homologue domains to several proteins involved in daptomycin resistant in S. aureus and Enterococci. In A. nosocomialis, the bacteria showed a high tolerance to colistin, and at 8 mg/L an inflexion point is observed. In this inflexion point, the MIC of colistin, against bacteria increase from <0.1 mg/L to 128 mg/L. These bacteria with high resistance to colistin showed no production of LPS due to the fact that mutations and a stop codon in lpxD gene were observed. This gene is involved in the synthetic pathway of the LPS. Apart from the understanding of the mechanism of action of peptide antibiotics, we have proposed several peptides and peptidomimetics against Acinetobacter species. We have used two different approaches. The first approach is the normal approach, testing several peptides or peptidomimetics against the desired bacteria. The first peptides tested were commercially available, and we found mastoparan that was active against both colistin-susceptible and colistin-resistant A. baumannii. This peptide was optimized specially in terms of stability in human serum. After several in vivo trials we did not observe any activity of the peptides tested, however we found a very strong bindoing with some proteins present in the human serum. Frog skin secretions peptides were also tested against colistin-susceptible and colistin-resistant Acinetobacter species, the results obtained were really interesting specially in two peptides. The last peptides tested were peptidomimetics. These peptidomimetics act as an antimicrobial peptide, with two different faces, one face with a cation charge and the other very amphipathic. These peptidomimetics are analogues from the original structure of cholic acid, the structure was modified in order to have antibacterial activity that was found in colistin-susceptible and colistin-resistant A. baumannii, K. pneumonia and P. aeruginosa. The second approach was completely different, in this case the idea was to block the virulence of bacteria caused by OmpA. This protein is involved in the adherence between bacteria and host cells, therefore several hexacylcic peptides were synthesized in order to inhibit the action of this protein. The results obtained were satisfactory, obtaining good activity in both in vitro and in vivo. / Actualment al mon hi ha un greu problema derivat de dos factors relacionats, el primer factor es el increment de la resistència, especialment del bacteris del grup ESKAPE. El segon factor es la disminució dràstica en el nombre d’antibiòtics aprovats per la FDA. Aquests dos problemes fan que hi hagi una urgència per trobar nous antimicrobians efectius en front d’aquestes soques resistents. En aquesta tesi hem abordat dos temes diferents però que estan relacionats a la hora de trobar nous antibiòtics. El primer tema abordat es el de conèixer a fons els mecanismes de resistència de certs antibiòtics, en aquest cas peptídics, en front diferents tipus de soques tant Gram-positives (S. mitis) com Gram-negatives (A. nosocomialis). Els dos antibiòtics peptídics pels que s’ha estudiat la resistència son daptomicina i colistina, en front de S. mitis i A. nosocomialis respectivament. Ambdós pèptids actuen a nivell de membrana, per tant ens centrarem en veure les modificacions produïdes en els soques resistents. Per part de S. mitis resistent a daptomicina, es pot veure una sobreexpressió de dues proteïnes que tenen dominis homòlegs amb altres proteïnes involucrades en la resistència a daptomicina en altres bacteris. En la resistència a colistina es pot apreciar com les soques resistents d’A. nosocomialis presenten una deficiència del LPS. També hem proposat diferents alternatives com a nous antibiòtics, en aquest cas en front de soques A. baumannii. Dos tipus d’aproximacions van ser utilitzades, la primera, i mes clàssica es la de trobar nous antimicrobians, vàrem trobar mastoparan i va diferents paràmetres van ser optimitzat però sense obtindré bons resultats in vivo. També es van provar diferents pèptids provinents de les secrecions de les granotes, presentant bona activitat en front soques d’Acinetobacter, i per últim, les ceragenines, anàlegs del àcid cólic, que tenen bona activitat en front de totes les soques tant colistina sensibles com colistina resistents en Gram-negatius. La segona aproximació es buscant pèptids capaços d’inhibir l’adherència entre el bacteri i la cèl•lula del hoste bloquejant l’acció de la proteïna OmpA. S’ha trobat un pèptid amb bona activitat fins i tot in vivo.