El presente trabajo se enmarca en la línea de investigación del Departamento de Biología Vegetal de la Facultad de Biología de la Universidad de Barcelona que estudia el fotocontrol vía fitocromos (Pr, forma inactiva; Pfr, forma activa) de los movimientos rítmicos y nictinásticos de Albizia lophantha y Robinia pseudoacacia. Los objetivos planteados en el trabajo han sido: a) estudiar el efecto de la aplicación de polioles (sorbitol, manitol y polietilenglicol), sacarosa y fusicoccina, (toxina estimuladora de la actividad ATPasa-H+), sobre el cierre nictinástico dependiente de fitocromos de A. lophantha; b) investigar la incorporación de sacarosa-3H y manitol-3H en los pulvínulos de R. pseudoacacia, después de irradiaciones con luz roja (R) y luz roja lejana (FR); c) investigar la implicación del Ca2+ en el cierre nictinástico dependiente de fitocromos en R. pseudoacacia, mediante la localización citoquímica de Ca2+ intercambiable en las distintas zonas pulvinulares. Los resultados obtenidos demuestran que la aplicación de fusicoccina inhibe el cierre nictinástico de los foliolos de A. lophantha, a las 2 h y a las 8 h del fotoperiodo, tanto en presencia de Pfr como de Pr. Ello indica la presencia de ATPasa(s)-H+ en las células extensoras y el consiguiente aumento de turgencia de dichas células, provocando la inhibición del cierre y estimulando la reabertura. La sacarosa exógena estimula el cierre nictinástico dependiente de fitocromos en A. lophantha. La aplicación simultánea o secuencial de fusicoccina y sacarosa inhibe el efecto de la sacarosa y potencia la acción de la fusicoccina inhibiendo el cierre y estimulando la reabertura. Este sinergismo sugiere que la fusicoccina al incrementar la actividad ATPasa-H+ estimularía el cotransporte sacarosa-H+ dando lugar a un sistema de retroalimentación positivo. La aplicación de sorbitol y manitol incrementa el cierre nictinástico de los foliolos de A. lophantha siendo este más acusado en presencia de Pfr. Sacarosa-3H 50 mM y manitol-3H 50 mM, se incorporan, vía tejidos vasculares, durante el cierre nictinástico a los pulvínulos secundarios de R. pseudoacacia, siendo la cantidad total de sacarosa incorporada casi el doble que la de manitol y en ambos casos independiente de fitocromos. Asimismo se distribuyen en todos los tejidos pulvinulares, desde el cilindro central hasta la epidermis, preferentemente en paredes celulares, citoplasmas y vacuolas. La distribución de sacarosa-3H en los protoplastos extensores y flexores depende del estado de fotoequilibrio de los fitocromos. Después de una irradiación con luz FR se reduce drásticamente la incorporación de sacarosa en los protoplastos extensores y aumenta ligeramente en los protoplastos flexores internos. La incorporación de sacarosa en los protoplastos extensores y flexores no presenta diferencias después de un tratamiento con luz R. La distribución de manitol-3H en protoplastos extensores y flexores también depende del estado de fotoequilibrio de los fitocromos. No presenta diferencias después de un tratamiento con luz R y se acumula en los protoplastos flexores después de una irradiación con FR. Sacarosa-3H y manitol-3H no parecen actuar como osmóticos ya que su incorporación no esta relacionada con los cambios de turgencia celular. La presencia de Ca2+ intercambiable en todos los tejidos pulvinulares de R. pseudoacacia durante el cierre nictinástico corrobora resultados anteriores, e implica al Ca2+ como segundo mensajero de los fitocromos durante el cierre, ya que se evidencia un aumento transitorio de Ca2+ citosólico intercambiable en las células extensoras pulvinulares en presencia de Pfr. Se discuten los resultados obtenidos, relacionándolos con sistemas de transporte descritos en órganos motores de Leguminosas. El trabajo ha sido subvencionado a través de distintos proyectos de investigación como el concedido por el Ministerio de Ciencia e Innovación (ref. CGL2011-26310) y dentro del grupo 2009SGR1016 (AGAUR, Generalitat de Catalunya). / The aims of the work reported here were to study: a) the effect of polyols (sorbitol, mannitol and polyethylene glycol), sucrose and fusicoccin on the nyctinastic closure mediated by phytochromes of Albizzia lophantha leaflets; b) the effect of phytochrome photoconversion on the incorporation of 3H-sucrose and 3H-mannitol into Robinia pseudoacacia pulvini during nyctinastic closure; and c) the involvement of Ca2+ in the nyctinastic closure mediated by phytochromes of R. pseudoacacia leaflets by cytochemical localization of interchangeable Ca2+ in the secondary pulvini. The results show that fusicoccin inhibited nyctinastic closure of A. lophantha, after both red (R) and far-red (FR) irradiation. Exogenous sucrose enhanced the nyctinastic closure of A. lophantha and when sucrose was applied simultaneously with fusicoccin, the inhibitory effect of fusicoccin on nyctinastic closure was enhanced. 3H-Sucrose 50 mM and 3H-mannitol 50 mM were incorporated into R. pseudoacacia pulvini through the vascular tissues. The total amount of sucrose incorporated into the pulvini was almost twice the amount of mannitol and neither amount was dependent on phytochromes. 3H-Sucrose was distributed in pulvinar tissues from the central core to the epidermis and it was mainly localized in cell walls, cytoplasm and vacuoles. 3H-Sucrose distribution in extensor and flexor protoplasts depends on phytochrome photoconversion. After FR irradiation, 3H-sucrose incorporation into the extensor protoplasts was drastically reduced while in the internal flexor protoplasts it was slightly increased. R light irradiation did not modify 3H-sucrose localization in the pulvini. 3H-Mannitol localization was also phytochrome dependent since, after FR irradiation, it increased in the flexor protoplasts but no differences were detected after R irradiation. 3H-Sucrose and 3H-mannitol apparently did not act as osmotica since their distribution was not related with turgor changes of the pulvinar cells. The presence of interchangeable Ca2+ in R. pseudoacacia pulvini during nyctinastic closure corroborates previous results which indicate that Ca2+ could be a second messenger in the phytochrome control of nyctinastic closure. The present work demonstrates that there is a transient and important increase in interchangeable Ca2+ in extensor motor cells in the presence of Pfr. This work was supported by the Spanish Ministerio de Ciencia e Innovación (CGL2011-26310).

DE TESI DOCTORAL.Els sistemes formats per una molla fixa en un extrem i una massa rígida en moviment en l'altre, s'han modelitzat clàssicament mitjançant l'EDO de segon ordre mu''(t) + du'(t) + ku(t) = 0. Però aquest model no té en compte fenòmens com possibles diferències en la deformació interna de la molla o la dissipació deguda a la viscositat interna d'aquesta. És per això que té sentit pensar en un model en derivades parcials on apareguinaquests fenòmens continus. En aquesta tesi, es proposa i justifica un model per a aquest tipus de sistemes viscoelàstics que resulta ser una equació d'ones amb dissipació forta (o tipus Kelvin-Voigt) i condicions de contorn dinàmiques. Analitzarem el model en funció de dos paràmetres: la viscositat interna de la molla, inversament proporcional a la massa de l'extrem. L'objectiu principal serà comparar aquesta aproximació de tipus continu amb el model clàssic i veure quan el model en derivades parcials admet una EDO com a límit, en un sentit que es precisarà. L'eina per fer-ho seran els valors propis dominants, de manera que un estudi acurat de l'espectre (que inclou valors propis i espectre essencial) permetrà demostrar la no existència d'una EDO límit per a una molla purament elàstica, l'existència no uniforme quan hi ha poca viscositat interna i l'existència d'una EDO límit, que trobarem explícitament, quan la massa de l'extrem és gran.Un altre problema que té sentit considerar és el d'imposar una acceleració en l'extrem abans fixat, que es pot pensar com un control extern. Aquest punt de vista dóna lloc al model anterior però amb una no linealitat no local en l'equació i en les condicions de contorn. Amb l'objectiu de demostrar l'existència d'una EDO límit per a aquest model no lineal, es prova l'existència d'una varietat invariant exponencialment atractora si E és prou petita que tendeix a 0 en norma C1 quan E - 0. això permet trobar una EDO límit explícitament, que resulta ser una EDO no lineal d'ordre 2. En aquesta part, és fonamental la teoria de pertorbacions, en particular la convergència en sentit generalitzat d'operadors o l'acotació uniforme de semigrups. / .Classically, the motion of a system consisting of a spring with a fixed end and attached to a rigid moving mass at the other, has been modelled by the classical second order ODE mu''(t) + du'(t) + ku(t) = 0. But phenomenons such as internal deformation differences or internal viscous damping are not taken into account by this model. That is why partial differential equations models arise. In this thesis, we propose and justify a model for those viscoelastic systems, which turns to be a wave equation with strong damping (or Kelvin-Voigt damping) and dynamical boundary conditions. We analyze this model in terms of two parameters: the spring internal viscosity, and which essentially is the inverse of the moving mass at the end. The main purpose will be to compare this continuous approach with the classical model and to see in which case the PDE admits an ODE as limit, in an appropriate sense. The tool used to prove this are the dominant eigenvalues, so that a detailed analysis of the spectrum (including eigenvalues and essential spectrum) allows us to show the nonexistence of a limit ODE for a purely elastic spring, the existence of a nonuniform limit ODE when the internal viscosity is small and the existence of a limit second order ODE, which is given explicitly, when the mass at the end is taken sufficiently large.Another problem of interest is obtained by imposing an acceleration in the previous fixed end. This point of view, which can also be thought as an external control, gives rise to the previous model but with a nonlocal nonlinearity in the equation and in the boundary conditions. With the purpose of showing the existence of a limit ODE for this nonlinear problem, we prove the existence of an exponentially attracting invariant manifold for E sufficiently small, which converges to 0 in the C1 topology when E - 0. This is used to find explicitly a limit second order nonlinear ODE. In this part, the use of perturbation theory tools such as the convergence of operators in a generalized sense or a uniform bound for families of semigroups are essential.

En aquesta tesi he investigat diversos camps de la biologia que podrien englobar-se en la disciplina general dels sistemes no lineals de replicadors. Els treballs presentats en aquesta tesis investiguen diversos fenomens dinàmics i processos evolutius per virus de RNA, pels anomenats hipercicles i per models generals de replicadors antagonistes. Específicament he investigat les anomenades quasiespècies, utilitzades per a modelitzar poblacions de RNA. Els treballs sobre hipercicles exploren diversos fenomens previs a l'origen de la vida i a l'aparició de la primera cèl.lula vivent. Mitjançant models ecològics com també utilitzant diferents eines computacionals he estudiat l'anomenada hipòtesi de la Reina Roja per entitats replicadores simples amb mutació. Aquests estudis tenen un interès en el contexte de l'evolució prebiòtica i l'ecologia teòrica. / In this thesis I have investigated several fields of biology that can be classified in the general subject of replicator nonlinear systems. The works presented in the thesis investigate several dynamical phenomena and evolutionary processes for RNA viruses, for hypercycles and for general models on antagonistic replicator dynamics. I have specifically investigated the dynamics of so-called quasispecies, used for the modelization of RNA populations. The works on hypercycles explore several phenomena related to previous events to the origin of life and to the appearance of the first living cell. By means of some ecologically-based mathematical models as well as of some computational models we also investigate the so-called Red Queen hypothesis for small, replicating-mutating entities. These studies are of interest in the context of prebiotic evolution and theoretical ecology.

The effect of function, phylogeny, and size, on the morphology of the limb bones in Carnivora was studied. First, the locomotor strategy of non-arboreal mammals on narrow supports was determined, and compared to that of arboreal mammals. To do that, kinematic and coordination variables were studied in the cat (scansorial) and the dog (terrestrial). Arboreal, scansorial and terrestrial species used different strategies to increase stability on narrow supports. However, common features were also observed, such as reducing swing phase duration and using a crouched posture. Secondly, the factors influencing limb morphology were explored and quantified using univariate, bivariate, and multivariate approaches. For the univariate and scaling (bivariate) approaches, a set of 43 variables were measured in the limb bones of 435 specimens belonging to 143 species of Carnivora. The multivariate approach consisted in the study of scapula shape using geometric morphometrics methods. For this analysis, 34 3D-landmarks were digitized on 213 scapulas from 101 carnivoran species. In all those studies, limb bone morphology was determined by the complex interaction of size, phylogenetic history, and function. Conformity to either the elastic or the geometric similarity hypotheses was low. Furthermore, differential scaling was detected in most variables, as well as significant differences between the scaling exponents obtained using traditional regression methods and those using phylogenetically independent contrasts. Both phylogeny and adaptation caused significant deviations from the scaling pattern of the whole order. Locomotor adaptations in the scapula shape of extant carnivorans seemed independent of size or shared ancestry and reflected the particular muscular function associated to different locomotor habits. Finally, a medium-sized, forest-dwelling mammal with mixed adaptations for arboreal and terrestrial habits is supported as the hypothetical ancestor for extant Carnivora. / La morfología del esqueleto apendicular en Carnivora se estudió desde un punto de vista funcional, filogenético y alométrico. En primer lugar se determinó la estrategia locomotora empleada por los mamíferos no arborícolas sobre soportes estrechos, que se comparó con la de los mamíferos arborícolas. Para ello, se estudiaron múltiples variables cinemáticas y de coordinación en el gato (trepador) y el perro (terrestre). Las especies arborícolas, trepadoras y terrestres usan estrategias diferentes para aumentar su estabilidad sobre soportes estrechos. No obstante, también se observaron características comunes, como presentar fases de recuperación más cortas y usar una postura agazapada. En segundo lugar, se exploraron y cuantificaron los factores que determinan la morfología apendicular usando enfoques univariantes, bivariantes y multivariantes. Para los dos primeros se midieron 43 variables en el esqueleto apendicular de 435 especímenes de 143 especies de Carnivora. El enfoque multivariante consistió en un estudio de la forma de la escápula usando morfometría geométrica. Para ello, las coordenadas 3D de 34 puntos homólogos se digitalizaron en 213 escápulas de 101 especies de Carnivora. En todos estos estudios, la morfología del esqueleto apendicular respondía a la compleja interacción del tamaño corporal, el efecto filogenético y la función. La conformidad con las hipótesis de similitud elástica y geométrica fue escasa y se detectó alometría compleja en la mayoría de variables estudiadas. Además, los exponentes alométricos obtenidos usando regresiones tradicionales y de contrastes independientes fueron significativamente diferentes. Tanto la filogenia como la adaptación causaron desviaciones significativas del patrón alométrico del orden. Las adaptaciones locomotoras observadas en la forma escapular parecían independientes del tamaño corporal y de un origen común. Finalmente, se respalda que los carnívoros actuales evolucionaron a partir de un ancestro común de mediano tamaño, con adaptaciones mixtas a hábitos terrestres y arborícolas, y que habitaba zonas boscosas.

Aquesta tesi es centra en l’estudi taxonòmic d’algunes subfamílies d’himenòpters parasitoids, aquestes pertanyen a la superfamília Cynipoidea, família Figitidae. S’ha estudiat la taxonomia de dues subfamílies (Aspicerinae i Thrasorinae), també s’ha estudiat el gènere Acanthaegilips, que pertany a una tercera subfamília de Figitidae, (Anacharitinae) ja que aquest gènere no encaixava bé en cap subfamília. Estudi del gènere Acanthaegilips: es va fer un estudi filogenètic, basat en caràcters morfològics, per tal de posicionar el gènere Acanthaegilips dins els Figitidae, ja que aquest gènere semblava que tenia una barreja de caràcters morfològics que no encaixaven en cap de les tres subfamílies. A través d’aquest estudi es varen establir els límits morfològics de tres subfamílies conflictives (Anacharitinae, Aspicerinae, Thrasorinae). L’estudi va demostrar que les similituds que hi havia entre Acanthaegilips i els gèneres de la subfamília dels Aspicerinae eren només superficials, per tant Acanthaegilips quedava perfectament posicionat dins la subfamília Anacharitinae. Posteriorment es va fer una revisió mundial d’aquest gènere en la que es va redescriure l’única espècie coneguda fins aleshores i es van descriure onze noves espècies, es va fer també una clau d’identificació per a totes les espècies del gènere. Subfamília Thrasorinae: es va estudiar la morfologia de la subfamília, molt heterogènia fins al inici d’aquest estudi. Es van trobar caràcters diagnòstics per aquesta subfamília. Els gèneres Plectocynips i Pegacynips es varen extreure d’aquesta subfamília i es va descriure una nova subfamília, Plectocynipinae, per emplaçar-los. El gènere Euceroptres també es va excloure de la subfamília Thrasorinae, es va suggerir que podia pertànyer a una nova subfamília, però aquesta no es va descriure. Es va fer una revisió mundial del gènere Myrtopsen (Thrasorinae) i es va descriure un nou gènere, Scutimica (Thrasorinae). Es va descriure una nova espècie de Plectocynips, dues espècies del nou gènere Scutimica i quatre noves espècies del gènere Myrtopsen. Subfamília Aspicerinae: es va fer una revisió mundial de cada un dels gèneres de la subfamília, amb excepció del gènere Anacharoides, i es va descriure un nou gènere, Pujadella, amb dues espècies, que es va incloure dins d’aquesta subfamília. Es varen descriure 15 espècies noves del gènere Prosaspicera, una de Callaspidia, quatre de Balna, una de Paraspicera, sis d’Omalaspis i trenta dues d’Aspicera. Es van fer claus d’identificació per separar les diferents subfamílies de Figitidae. Es van fer claus d’identificació per a separar tots els gèneres que s’inclouen a les subfamílies Aspicerinae, Thrasorinae i Plectocynipinae. Es varen elaborar claus d’identificació per a separar totes les espècies que s’inclouen dins dels gèneres: Aspicera, Balna, Callaspidia, Omalaspis, Paraspicera, Prosaspicera i Pujadella (Aspicerinae); Myrtopsen i Scutimica (Thrasorinae); Acanthaegilips (Anacharitinae) i Plectocynips (Plectocynipinae). / This thesis focuses on the taxonomic study of some subfamilies of Hymenoptera parasitoids, Cynipoidea superfamily, Figitidae family. We have studied the taxonomy of two subfamilies (Aspicerinae and Thrasorinae) also studied Acanthaegilips genus, belonging to a third Figitidae subfamily (Anacharitinae). Study of Acanthaegilips: we did a phylogenetic study, based on morphological characters, of the position of Acanthaegilips within the Figitidae, since this genre had a mixture of morphological characters that did not fit in any of the three subfamilies. Through this study were to establish the limits of three subfamilies (Anacharitinae, Aspicerinae, Thrasorinae). The study showed that similarities between Acanthaegilips and genera from Aspicerinae were only superficial, so Acanthaegilips was perfectly positioned in the subfamily Anacharitinae. Later it became a worldwide review of this genus, with description of 11 new species. Thrasorinae subfamily: we studied the morphology of the subfamily, very heterogeneous before starting this study. We found diagnostic characters for this subfamily. Plectocynips and Pegacynips were extracted from this subfamily and a new subfamily, Plectocynipinae, was described to locate them. Euceroptres was also excluded from Thrasorinae, it was suggested that could belong to a new subfamily, but this was not described. We did a review of Myrtopsen (Thrasorinae) and described a new genus, Scutimica (Thrasorinae), with two species. We also described a new species of Plectocynips, and four new species of Myrtopsen. Aspicerinae Subfamily: we revised each genus of the subfamily, with the exception of Anacharoides, and described a new genus, Pujadella, with two species, which was included in this subfamily. Were described 15 new species of the genus Prosaspicera, 1 from Callaspidia, 4 for Balna, 1 from Paraspicera, 6 from Omalaspis and 32 from Aspicera. Identification keys to separate the different subfamilies of Figitidae were done, also to identify all genera included in Aspicerinae, Thrasorinae and Plectocynipinae. We also did taxonomic keys to separate all the species included within the genera Aspicera, Balna, Callaspidia, Omalaspis, Paraspicera, Prosaspicera and Pujadella (Aspicerinae); Myrtopsen and Scutimica (Thrasorinae); Acanthaegilips (Anacharitinae): and Plectocynips (Plectocynipinae).

El orden Lepidoptera incluye un amplio número de especies responsables de grandes pérdidas económicas tanto a nivel agro-forestal como de productos almacenados. Para el control de estos insectos se han utilizado insecticidas de tipo químico que a la larga han ocasionado el desarrollo de resistencia a los mismos, así como una gran persistencia en el medio ambiente y en otros organismos no diana. Esto ha supuesto la necesidad de desarrollar nuevas alternativas de control menos agresivas y de mayor especificidad de la especie a controlar. La olfacción es primordial para la supervivencia de los lepidópteros, por ello, la alteración del sistema de percepción supone una potente estrategia para el manejo de estas especies. A lo largo de esta tesis se han estudiado diferentes aspectos de la fisiología olfativa en varias especies de lepidópteros considerados plaga. Uno de los estudios realizados ha sido la identificación de la composición feromonal hallada en la variedad española de Spodoptera exigua, plaga causante de enormes daños en invernaderos. A su vez, la utilización de técnicas analíticas, electrofisiológicas, comportamentales así como la realización de pruebas de campo ha permitido la obtención de una formulación feromonal óptima para su control. Este estudio, típico en el área de ecología de insectos, se ha complementado con el análisis pionero de las proteínas olfativas expresadas en las antenas de machos y hembras de diferentes especies, profundizando de esta manera en las bases moleculares de este sistema de percepción. Para la realización de este estudio se han utilizado varias técnicas proteómicas como 2D electroforesis, MALDI-TOF MS Y MS/MS, las cuales nos han permitido observar que existe una expresión diferencial de las OBPs, grupo de proteínas de gran relevancia en la olfacción, en ambos sexos. Finalmente la combinación de ambos tipos de estudios ha conseguido descifrar en su mayoría el tipo de comunicación química existente en la polilla Paysandisia archon, especie importada de Argentina y que se ha convertido en una plaga importante de las palmeras. Todos los resultados obtenidos apuntan a que este lepidóptero parece haberse adaptado en gran medida a la vida diurna, perdiendo así la capacidad de emisión de feromonas de largo alcance por parte de la hembra.PALABRAS CLAVE: Fisiología de insectos, Ecología química, Feromonas, Proteómica. / Many species responsible for important damage to agriculture, forestry and stored products belong to the order Lepidoptera. Due to environmental and public health problems in addition to an incoming tolerance derived from the expanded application of pesticides, new alternatives have been developed in order to control these insect pests. Olfaction is crutial for Lepidoptera reproductive success, therefore the disruption of their perception system could be a good management tool. In this thesis, several aspects of the olfactory physiology in different pest species have been studied. One of these studies was the identification of the pheromone blend found in the Spanish strain of the species Spodoptera exigua, where an optimum formulation for its control was obtained using analytical, electrophysiological and behavioural techniques. This study, typical in insects chemical ecology, was complemented with a pioneering analysis of the olfactory proteins expressed in antennae of males and females in different Lepidoptera species. Thanks to different proteomic techniques used in this study such as 2DE, MALDI-TOF MS and MS/MS, a differential expression in an important olfactory group of proteins, like the OBPs, was observed in both sexes. Finally the combination of both kinds of analyses deciphered partially the type of chemical communication existing in the moth species Paysandisia archon, important pest of palm trees, where the females seem to have lost the hability to emit long-distance pheromones probably due to a high adaptation to diurnal life.

Actualmente la principal limitación del trasplante hepático es la falta de donantes. Para suplir la carencia de órganos en muchas ocasiones se recurre al trasplante de órganos que no son óptimos para este fin, los denominados hígados subóptimos. Entre estos injertos destacan, por su prevalencia, los hígados esteatósicos. Los hígados esteatósicos son más susceptibles a la lesión de isquemia/reperfusión (I/R) asociada al trasplante hepático que los hígados no grasos, y por ello presentan un mayor riesgo de disfunción tras ser trasplantados. Estudios llevados a cabo en modelos de isquemia normotérmica señalan hacia una mayor alteración en la microcirculación hepática, un aumento en la acumulación de neutrófilos, una mayor liberación de mediadores inflamatorios o una mayor lesión por estrés oxidativo como posibles causas de esta mayor vulnerabilidad a la lesión de I/R.El Precondicionamiento (PC) isquémico, una estrategia quirúrgica basada en la aplicación de breves periodos de isquemia-reperfusión antes de someter al órgano a una I/R prolongada, ha resultado eficaz en la protección de los hígados grasos frente a la lesión de I/R en modelos de isquemia normotérmica, donde se sugiere que la preservación de los niveles de ATP ejercida por el PC isquémico tendría un papel determinante en la protección del PC isquémico en este tipo de hígados. Diversos autores sugieren que el NO y la AMPK están implicados en la protección del PC isquémico frente a la lesión de I/R en modelos experimentales de isquemia normotérmica.Sobre estas bases, en esta tesis se plantearon los siguientes objetivos: (1) estudiar si el PC isquémico, modulando los mecanismos implicados en la mayor vulnerabilidad de los hígados grasos a la lesión de I/R, protege frente a la lesión hepática y pulmonar asociada al trasplante de hígados grasos. Así como la evaluación de la implicación del NO en los efectos protectores del PC isquémico; (2) evaluar el papel de la AMPK y el NO en los efectos del PC isquémico en el metabolismo energético de los hígados grasos sometidos a trasplante.En las condiciones evaluadas en la presente tesis las alteraciones en la microcirculación, la acumulación de neutrófilos o la producción de TNF-α no parecen ser los mecanismos responsables de la mayor susceptibilidad de los hígados grasos a la lesión de I/R; por contra, el estrés oxidativo tiene un papel fundamental en la mayor susceptibilidad que presentan este tipo de hígados a la lesión de I/R asociada al trasplante de hígado. El PC isquémico protegió a los hígados esteatósicos frente a la lesión de I/R asociada al trasplante hepático. El PC isquémico, modulando el sistema xantina/XOD, redujo la lesión hepática y pulmonar asociadas al trasplante de injertos esteatósicos. El NO está implicado en la protección del PC isquémico sobre la lesión hepática y pulmonar asociada al trasplante de hígados esteatósicos. Este mediador vasoactivo al modular el sistema xantina/XOD y los efectos nocivos de los RLO, protegió frente a los desórdenes locales y sistémicos asociados al trasplante hepático. La síntesis de NO durante el PC isquémico es inducida por la activación de la AMPK. Estrategias farmacológicas basadas en la administración de activadores de la AMPK o donadores de NO simulan los efectos beneficiosos del PC isquémico sobre la lesión de I/R asociada al trasplante de injertos no esteatósicos. Si bien los activadores de la AMPK son también beneficiosos en el caso de los injertos esteatósicos, los donadores de NO resultaron ineficaces en este tipo de injertos. En estas condiciones, el NO se combinó con el exceso de RLO presentes en este tipo de injertos generando peroxinitritro, agravando aún más la vulnerabilidad de este tipo de hígados a la lesión de I/R. / Despite the significant improvement during the last decade, the dramatic shortage of organs for transplantation obliges us to consider use of steatotic grafts, which are more vulnerable to hepatic ischemia-reperfusion (I/R) injury than non-steatotic livers. The use of steatotic livers is associated with an increased risk of primary non-function or dysfunction after transplantation. Several hypotheses have been put forward to explain why steatotic livers are more liable to I/R injury than normal livers. These include increases in: oxidative stress, neutrophil infiltration, microcirculatory alterations and release of tumor necrosis factor  (TNF) from Kupffer cell activation. Recently, it has been reported that ischemic preconditioning, based on brief episodes of ischemia and reperfusion, protects steatotic livers undergoing normothermic ischemia. Results obtained suggest that ATP preservation induced by ischemic preconditioning may be central to the protection of steatotic liver against the hepatic I/R injury. NO and AMPK are candidates for mediating ischemic preconditioning. In the present work we examined: (1) whether preconditioning protects against hepatic and lung damage associated with steatotic liver transplantation and the effect of preconditioning on the mechanisms involved in the increased vulnerability of fatty livers to hepatic I/R. Evaluate the role of NO in ischemic preconditioning; (2) Whether AMPK and NO are involved in the benefits of ischemic preconditiong on energy metabolism in steatotic liver transplantation. Steatotic and non-steatotic liver grafts were similar in their blood flow, neutrophil accumulation, and TNF release after transplantation. Neither the increased vulnerability of fatty livers of Zucker rats to hepatic I/R injury associated with liver transplantation nor the protection conferred by preconditioning could be explained by changes in hepatic blood flow, neutrophil accumulation, and TNF release after transplantation under the conditions evaluated. However, in the presence of steatosis, lipid peroxidation injury increased. Preconditioning reduced the xanthine accumulation and percentage of xanthine oxidase seen in steatotic liver grafts during cold ischemia, and conferred protection against liver and lung damage following transplantation. The benefits of preconditioning could be mediated by nitric oxide. NO reduce the deleterious effects of ROS and modulate XDH/XOD activity, thus protecting steatotic livers against hepatic I/R injury. Preconditioning, through AMPK activation, induce NO synthesis. Pharmacological strategies based in pretreatment with AMPK activators or NO donors could protect against I/R injury associated with non-steatotic liver transplantation. However, the effective dose of exogenous NO may differ in both steatotic and non-steatotic livers.The injurious effects of exogenous donors on hepatic injury and oxidative stress in steatotic grafts were associated with increase nitrotyrosine levels. The results of nitrotyrosines suggest that peroxynitrite is a predominant form of ROS in steatotic grafts. This could explain, at least partially, the increased vulnerability of steatotic grafts to I/R injury and the injurious effects of exogenous NO on steatotic liver transplantation.

The Chemical Ecology of four insect pests was investigated in this work. Eavesdropping of their intraspecific communication by means of pheromones or other volatile organic compounds provide important details that could be used to control them in a environmentally-friendly way. With the aim to find possible pheromones of three pest species of the Iberian Peninsula, analytical studies of the emitted volatiles were accomplished. In behavioral and electrophysiological bioassays the activity of the identified compounds was determined, and additionally, field trapping experiments were initiated. The two jewel beetles, Coreobus undatus and C. florentinus (Coleoptera: Buprestidae), represent serious threats to the cork oak, Quercus suber, causing severe damage to the cork, exclusively produced by this endemic tree. Further pest species investigated include the Moroccan locust, Dociostaurus maroccanus, (Orthoptera: Acrididae). This polyphagous pest of crops and pastures causes high economic damage in many countries of the Mediterranean Basin. In addition, this work filled a knowledge gap of the desert locust, Schistocerca gregaria (Orthoptera: Acrididae), one of the most destructive crop pests in Africa and Asia, concerning the maturation response of gregarious nymphs to the presence of pheromone producing conspecific mature adults. Altogether, this study provides the basis for following research and may be helpful to curtail the reproduction and spread of these pests. / En el presente trabajo se han investigado varios aspectos de la de la comunicación química y del comportamiento de cuatro especies de insectos plaga para encontrar estrategias que permitan el manejo selectivo de los mismos sin la utilización de tratamientos químicos agresivos con el entorno. En general, los insectos perciben el mundo a través de moléculas pequeñas (semioquímicos), las cuales llevan información sobre parejas potenciales, posibles depredadores y características específicas del medio ambiente, como fuentes de alimento, sitios para la oviposición, etc. Se puede decir que la olfacción es de crucial importancia para la supervivencia de los insectos, por lo que el aprovechamiento o la interrupción de este proceso representan una alternativa prometedora en el control de plagas. Entre los semioquímicos más importantes utilizados actualmente en la lucha contra plagas se encuentran las feromonas. Las feromonas son sustancias que los organismos emiten al ambiente y que actúan sobre otros individuos de la misma especie (intraespecífico) alterando el comportamiento de los mismos. Por todo ello se han iniciado estudios dirigidos a la identificación de feromonas en tres insectos plagas de la península ibérica mediante análisis de los volátiles emitidos, bioensayos de comportamiento y electrofisiológicos para confirmar la actividad de los compuestos detectados, así como pruebas de campo para la captura. Hasta el presente no se había establecido ningún método de control efectivo y no contaminante contra esas tres especies. Los bupréstidos, Coreobus undatus y C. florentinus (Coleoptera: Buprestidae) son dos insectos plaga del alcornoque, Quercus suber, una especie endémica del mediterráneo occidental con una importancia económica enorme por su producción de corcho. El daño causado por las larvas de las dos especies provoca pérdidas económicas importantes por impedir la producción de corcho de buena calidad. Los diferentes estudios han revelado la presencia de varios compuestos con actividad atrayente sobre estos insectos, los cuales representan las primeras posibles feromonas de estas dos especies. La langosta marroquí, Dociostaurus maroccanus (Orthoptera: Acrididae), a su vez, es una plaga polífaga de cultivos y pastizales que provoca grandes daños económicos en muchos países de la cuenca mediterránea. Los análisis de los volátiles de las ninfas y los adultos han demostrado la presencia de varios compuestos activos en pruebas electrofisiológicas, exclusivamente emitidos por machos adultos. Se considera que estos compuestos están involucrados en la comunicación química de la langosta marroquí y representan posibles componentes feromonales. Adicionalmente se ha estudiado un aspecto desconocido de la langosta del desierto, Schistocerca gregaria (Orthoptera: Acrididae), una de las plagas agrícolas más graves en África y Asia, en referencia a la maduración de las ninfas gregarias en presencia de adultos maduros. Se ha confirmado una de las teorías existentes acerca de la maduración sincronizada en la langosta del desierto, es decir, un retraso en la maduración de adultos inmaduros y la maduración acelerada de ninfas en una población mixta de ninfas y adultos.

The sequence of chapters can be divided into three blocks. - The first block contains the introductory chapters. In chapter 1 we illustrate the problem of the high-Tc superconductors making a parallelism between the Fermi Liquid theory, the BCS theory of superconductivity and the theory which is currently supposed to describe electron doped high-Tc superconductors at weak coupling. In chapter 2 we describe the aspects of the AdS/CFT correspondence that will be relevant throughout the reading of the thesis. - The second block coincides with chapter 3. In this chapter we define the concept of holographic superconductivity and we study phenomenological models of holographic superconductors. These are bottom-up models in the sense that they do not come from any particular string theory. This chapter has several important results, among them we mention, the classification of the holographic phase transitions and the characterization of the optical conductivity. - The third block contains the chapters from 4 to 7. The mainstream is the study of top-down models of holographic superconductors that naturally arise as smaller sectors of consistent truncations of type IIB supergravity. In chapter 4 we consider N = 8 supergravity and we describe the building blocks of N = 2 supergravity looking for such holographic superconductors. In this setup, the AdS/CFT dictionary is very well understood and we identify the analog of a Cooper pair state. In chapter 5, we discuss holographic superconductivity in the type IIB theory on AdS5 x S5 whereas in chapter 6, we consider the more general setting of type IIB theory compactified on Sasaki-Einstein manifolds. Among several examples, we will consider the interesting case of AdS5 x T1;1. In chapter 7, we study a four dimensional N = 2 supergravity which is related to M-theory, we find a novel family of holographic superconductor and we describe in detail the properties of gravitational background providing its interpretation in the dual field theory. We close the discussion about phenomenological models of holographic superconductivity and supergravity with conclusions and outlook. Finally, the thesis is equipped with two appendices in which we set up the the notation that will be adopted in the various chapters. Both these appendices are also thought as a quick and practical reminder of known results in the literature about field theory and supergravity. / En aquesta tesi es defineix el concepte de la superconductivitat hologràfica i s'estudien models fenomenològics dels superconductors hologràfics i models de superconductors hologàfics que deriven de la teoria de cordes. Els primers dos capítols són capítols introductoris. En el primer s'il.lustra el problema dels superconductors d'alta temperatura. En el segon es descriuen els aspectes de la correspondència que seran rellevants al llarg de la lectura de la tesi. En el capítol 3 estudiem els models fenomenològics i presentem diversos resultats importants, entre ells podem esmentar, la classificació de les transicions de fase en la teoria hologràfica i la caracterització de la conductivitat òptica. Després, la temàtica principal va canviar cap a l'estudi de models de superconductors hologràfics que deriven de la teoria de cordes i que s'obtenen a partir de truncaments consistents de la supergravetat de tipus IIB. En el capítol 4 considerem la supergravetat N = 8 en cinc dimensions i descrivim les característiques generals de la supergravetat N = 2. Utilitzem aquesta teoria per trobar models de superconductors hologràfics que venen de la teoria de cordes. En aquest cas, el diccionari de la correspondència AdS/CFT s'entén bé i ens permet identificar l'anàleg d'un parell de Cooper. En el capítol 5, es discuteix la superconductivitat hologràfica en la teoria de tipus IIB compactificat sobre AdS5 x S5, mentre que en el capítol 6, considerem el context més general de la teoria de tipus IIB compactificat sobre varietat de Sasaki-Einstein. Entre diversos exemples, considerem el cas interessant de AdS5 x T1;1. En el capítol 7, estudiem un model de supergravetat N = 2 en quatre dimensions que es relaciona amb la teoria M, ens trobem amb una nova família de superconductors hologràfics i descrivim en detall les propietats de l'espai gravitacional, tot seguit, proporcionem la seva interpretació en la teoria dual de camps. La tesi finalitza amb una discussió de caràcter general sobre els models fenomenològics de la superconductivitat hologràfica i la supergravetat.

En esta tesis doctoral se presentan estudios computacionales basados en métodos de estructura electrónica de propiedades magnéticas en sistemas inorgánicos moleculares y extendidos. La primera sección incluye un trabajo sobre transporte electrónico a través de uniones moleculares constituidas por complejos de transición, se empleó la metodología de las funciones de Green fuera del equilibrio en combinación con cálculos basados en la teoría del funcional de la densidad (NEGF+DFT). En el artículo se analizaron las propiedades de transporte electrónico polarizado de espín a través de un compuesto con transición de espín de hierro(II). El segundo bloque está compuesto por tres trabajos acerca de la modulación de las propiedades de transición de espín en redes metalo-orgánicas porosas tipo clatrato de Hofmann. Los estudios teóricos fueron realizados mediante cálculos DFT periódicos. Se analizó la red {[FeII(pirazina)][PtII(CN)4]} en presencia de diferentes moléculas pequeñas (disulfuro de carbono, dióxido de azufre, tiourea, tiofeno, pirrol, furano, pirazina y yodo). Las distorsiones geométricas calculadas para la red en presencia de las diferentes moléculas huésped fueron comparadas con las estructuras determinadas mediante difracción de rayos X. Las modificaciones en la temperatura experimental de transición de espín fueron comparadas con los cambios en energía electrónica calculados. La naturaleza de las interacciones huésped-anfitrión fue estudiada a través del cálculo de energías de interacción y análisis de la densidad de estados (curvas COD). El tercer bloque trata sobre propiedades magnéticas en compuestos de coordinación de lantánidos. Los estudios teóricos fueron realizados mediante cálculos CASSCF+RASSI. En el primer trabajo se investigó un grupo de veinte compuestos mononucleares de disprosio(III) que presentan comportamiento de imán unimolecular (SMM), SMM inducido por campo o ausencia de este comportamiento. Las propiedades magnéticas calculadas comparadas con información experimental. El efecto del entorno de coordinación en las propiedades SMM fue estudiado mediante medidas continuas de forma y cálculos CASSCF+RASSI en estructuras modelo, a partir de esta información se sugirieron la condiciones que favorecen el comportamiento SMM. En los otros trabajos de este bloque se investigan las propiedades magnéticas de compuestos polinucleares de lantánidos a través de cálculos CASSCF+RASSI y ajustes de constantes de acoplamiento mediante el modelo de Lines, se discutió acerca del papel de la anisotropía magnética en el comportamiento SMM y de las contribuciones de intercambio y dipolar en la interacción entre centros magnéticos. En la cuarta sección se presentan tres artículos sobre interacciones de intercambio en complejos polinucleares de metales de transición y lantánidos estudiados a través de métodos DFT (aproximación Broken Symmetry), las propiedades magnéticas de los compuestos (curvas de magnetización y susceptibilidad) fueron simuladas a través de la diagonalización del Hamiltoniano de Heisenberg-Dirac-Van Vleck y métodos de Monte Carlo cuántico. El primer artículo trata de las propiedades magnetocalóricas de compuestos polinucleares de gadolinio con metales de transición. El signo y la magnitud de las constantes de acoplamiento calculadas fueron comparados con los valores ajustados a datos experimentales y relacionados con la geometría y coordinación de los caminos de intercambio. El efecto de las interacciones de intercambio respecto a las propiedades magnetocalóricas de los compuestos fue evaluada a través del cálculo de la variación de la entropía magnética. Finalmente, las condiciones que favorecen la aparición de un efecto magnetocalórico pronunciado fueron discutidas. En el segundo y tercer trabajo se comparan las propiedades magnéticas experimentales y calculadas de un complejo de cobre y otro de hierro. Las constantes de acoplamiento fueron analizadas en función la geometría y tipo de grupos puente a través de correlaciones magnetoestructurales conocidas. / This thesis presents theoretical studies based on electronic structure methods about magnetic properties of molecular and extended inorganic systems. First section presents an article about electronic transport in molecular junctions based on coordination compounds. Calculations were performed employing the Non-Equilibrium Green’s Functions in conjunction with DFT method. The study discusses the magnetotransport properties of an iron(II) spin-crossover complex. Second block deals with tunability of spin crossover properties in a porous metalorganic framework by small molecule absorption. The systems were modeled employing DFT calculations. Eight different guest moleclules were considered (CS2, I2, furan, thiourea, SO2, pyrazine, thiophene and pyrrole). Changes in experimental spin transition temperature were related with differences in electronic energy between spin states. Specific host-guest interactions were studied by interaction energy calculations and Crystal Orbital Displacent curves. Third section focus on magnetic properties of lanthanide complexes calculated by the CASSCF+RASSI method. The first article analyzes the single molecule magnet (SMM) properties of 20 mononuclear disprosium(III) complexes. The calculated magnetic parameters were compared with published AC susceptibility measurements. The effect of the coordination environment on SMM properties was further studied by model systems. Favorable environments for enhancing SMM behavior are suggested. The other three articles of this section deal with magnetic properties of polynuclear lanthanide complexes. The role of anisotropy on SMM properties and the nature of interactions between magnetic centers (exchange and dipolar) are discussed. The last block is about exchange interactions in polynuclear complexes. Coupling constants were calculated by means of DFT calculations (Broken Symmetry approximation). Simulated susceptibility and magnetization curves were obtained by exact diagonalization of the spin Hamiltonian and quantum Monte Carlo methods. The first work of this section is about the influence of exchange on magnetocaloric properties of gadolinium compounds. The magnitude of magnetocaloric effect was evaluated by the calculation of the magnetic entropy change. Favorable conditions for enhancing magnetocaloric response are discussed. Las two articles focus on magnetic exchange in polynuclear transition metal compounds. Calculated coupling constants were analyzed in terms of geometry through established magnetostructural correlations.