Los astrovirus son unos virus icosaédricos de pequeño tamaño con un genoma ARN monocatenario de polaridad positiva y 3 pautas abiertas de lectura (ORF1a y ORF1b para las proteínas no estructurales, y ORF2 para las proteínas estructurales). Se consideran la tercera causa de gastroenteritis no bacteriana tanto en niños como en adultos.En esta tesis, se caracteriza una de las proteínas no estructurales del virus codificadas por el ORF1a, la proteína nsP1a/4. La utilización de un anticuerpo policlonal de ratón, producido en el laboratorio contra un péptido sintético correspondiente a la región más hidrofílica de la proteína, permitió determinar que la proteína nsP1a/4 tiene un peso molecular que oscila entre los 24 y 26 kDa, que se acumula en la región perinuclear colocalizando con el ARN vírico y con las membranas del retículo endoplasmático, y que puede sufrir múltiples modificaciones post-traduccionales por glicosilación y/o fosforilación. Además, se caracterizó también la variabilidad genética de una región hipervariable contenida en la proteína nsP1a/4 y se asoció dicha variabilidad a diferentes capacidades replicativas del virus, así como también a diferentes títulos de partículas víricas en heces de niños infectados. Por todo ello, se estableció una relación indirecta entre la variabilidad de nsP1a/4 y propiedades víricas potencialmente patogénicas. Las principales características de esta variabilidad genética fueron la presencia de numerosas inserciones y delecciones que conservan la pauta de lectura y una gran tolerancia a las substituciones de aminoácidos.Dada la importancia de esta relación entre la variabilidad de la proteína nsP1a/4 y las propiedades potencialmente virulentas del virus, se desarrolló un sistema de diagnóstico y tipado por RT-PCR y análisis de polimorfismo de longitud de fragmentos de restricción (RFLP) para astrovirus y se aplicó dicho método en un estudio epidemiológico a gran escala durante 3 años sobre la población pediátrica de la región de Barcelona. La incidencia de astrovirus observada fue del 4.9% y del 3.6% para los genogrupos A y B respectivamente y la tasa de detección máxima se encontró en niños de entre los 2 y los 4 años. Se observó una distribución bianual y una mayor incidencia de las infecciones durante los meses de invierno. También se observó como las incidencias relativas de cada serotipo y de cada subgenotipo varían cada año, sugiriendo que no existe inmunidad cruzada entre diferentes serotipos.Finalmente, se estudiaron algunas de las relaciones que se producen entre el virus y la célula hospedadora utilizando la línea celular intestinal humana CaCo-2 y se observó como las células desarrollan una respuesta apoptótica tras la infección por astrovirus. La caracterización de esta respuesta apoptótica permitió afirmar que el porcentaje de células apoptóticas es directamente proporcional a la multiplicidad de infección utilizada y que existe una relación directa entre la expresión de las proteínas no estructurales del virus codificadas por el ORF1a y la apoptosis. Además, se identifica un potencial dominio death domain (DD) en la proteína nsP1a/4 del virus. Por último, se identifica la activación de la caspasa 8 en la inducción de la apoptosis y se presenta un modelo para explicar el significado biológico de esta inducción de apoptosis por el virus, sugiriendo que la apoptosis sería necesaria para una correcta maduración de las proteínas de la cápside.

Los rotavirus del grupo A tienen una gran importancia sanitaria. Se calcula que son causantes de 1200 muertes infantiles diarias en todo el mundo. Se han probado diferentes estrategias inmunoprofílácticas, pero todavía no se dispone de una vacuna efectiva contra rotavirus. Los rotavirus humanos del grupo A presentan gran número de serotipos diferentes dependiendo de su proteína VP7 (G-tipos) y de su proteína VP4 (P-tipos). El conocimiento de las cepas circulantes en la población que se desea proteger es de gran utilidad para el diseño de una vacuna eficaz.Dado que rotavirus tiene una transmisión fecal-oral y se excretan en gran número en las heces de los individuos infectados, decidimos emplear el agua residual cómo muestra representativa de lo que ocurre en una población como Barcelona. Esta tesis describe una metodología novedosa y eficaz para la concentración, detección y cuantifícación de rotavirus a partir de muestras de agua residual. El método de concentración empleado era la liofilización, técnica que permitía no sólo recuperar los virus inoculados artificialmente, sino también eliminar inhibidores de las posteriores técnicas moleculares. La detección cualitativa se realizó mediante RT-PCR e hibridación "Southem-blot", la cual nos permitía detectar 20 moléculas de dsRNA/ml. Para la cuantifícación molecular se empleó la RT-PCR a tiempo real utilizando SYBR Green. No obstante, para la cuantifícación absoluta fue necesario construir un dsRNA patrón. Dicha metodología se aplicó en muestras de agua residual recogidas mensualmente del área urbana de Barcelona desde junio de 1998 hasta enero de 2003. Los resultados mostraron que rotavirus es el virus entérico RNA más abundante, y que existe mayor concentración durante el período comprendido entre noviembre y abril. Estos datos correlacionan con la estacionalidad existente en el número de casos clínicos declarados durante el mismo período de estudio.Dado que el análisis del agua residual nos ofrecía una buena correlación con la incidencia clínica de rotavirus, utilizamos dicha muestra para el estudio epidemiológico de las cepas circulantes. Para ello caracterizamos el G-tipo y P-tipo de la mayoría de muestras de agua residual en las que previamente se había diagnosticado rotavirus. Las principales cepas circulantes durante el período de estudio fueron G1P[8], G1P[4] y G3P[8]. Asimismo, se observó una parecida frecuencia de cepas consideradas comunes como de cepas consideradas raras.Así pues, el agua residual urbana puede ser una herramienta útil para conocer qué cepas de rotavirus se encuentran circulando por la población humana, ofreciendo información muy valiosa para el diseño de vacunas.

La tesis doctoral trata aspectos básicos de la biología de los astrovirus. Los astrovirus son virus sin envuelta lipídica, con un genoma de ARNmc de polaridad positiva y de entre 28 y 43 nm de diámetro. Son agentes causales de gastroenteritis sobretodo en la población infantil. Los trabajos realizados se centran en la replicación y morfogénesis de estos virus. En primer lugar, nos propusimos determinar las cargas víricas excretadas en las heces de niños con gastroenteritis causados por astrovirus con el fin de darnos una idea de cual era la capacidad replicativa de estos virus en su huésped natural. Para ello, se puso a punto una técnica molecular para la cuantificación de virus y se aplicó en un estudio epidemiológico realizado con anterioridad en el área metropolitana de Barcelona entre los años 1997 y 2002. El resultado obtenido fue que los niveles de carga vírica detectados eran diferentes en función del genotipo del virus, siendo los genotipos IV-C y V-D los que presentan mayores niveles de virus excretados en heces.En segundo lugar, decidimos profundizar en el papel de la proteína nsP1a/4 de astrovirus en la replicación del genoma vírico y en la producción de progenie vírica. Estudios previos ya apuntaban hacia esta relación, aunque en ningún caso se había demostrado. De este modo, la estrategia a seguir fue construir diferentes clones de astrovirus que sólo se diferenciasen en la zona codificante para la proteína nsP1a/4 y cuantificar la síntesis de los diferentes ARN víricos y producción de progenie vírica en cultivo celular. Los resultados obtenidos confirmaron nuestras hipótesis ya que las diferencias en la secuencia de la proteína nsP1a/4 se traducen en una capacidad de replicación del genoma vírico y de producción de progenie vírica diferencial en función del genotipos del virus. Además los resultados indican que el patrón de fosforilación de la proteína está relacionado con la estrategia de replicación del virus. Los datos obtenidos en estos dos estudios pueden ser importantes a la hora de decidir una estrategia en el tratamiento de las gastroenteritis causadas por astrovirus en función del genotipo del virus, así como si la puesta a punto de una vacuna frente astrovirus estuviese justificada.Finalmente, los pocos trabajos, y al mismo tiempo contradictorios, realizados sobre la morfogénesis de astrovirus, nos animó a profundizar un poco más en su estudio. En nuestro caso, la estrategia seguida fue obtener partículas "virus-like" (VLPs) y trabajar con ellas como modelo del virus. Nuestro trabajo se centró en estudiar la importancia del extremo amino-terminal de la poliproteína estructural en el ensamblaje de la cápside así como el papel de los iones divalentes en la estabilidad de las cápsides. Los resultados mostraron que a pesar que el extremo amino-terminal no es imprescindible, éste no es eliminado en el ensamblaje de las cápsides y se obtienen unas VLPs de 38 nm de diámetro. Además se observó que la adición de agentes quelantes de iones divalentes en la purificación de VLPs en gradientes de CsCl hace que éstas se desestabilicen dando lugar a la aparición de un estado morfogénico intermedio (anillos de 16 nm) en el ensamblaje de las cápsides. Este fenómeno de desestabilización es reversible si se elimina el agente quelante y se añaden iones divalentes. Todos estos resultados, junto con un análisis computacional de la estructura tridimensional de la poliproteína estructural nos hacen pensar que la morfogénesis de astrovirus seguiría un modelo similar al de calicivirus basándose en el dímero de proteínas como unidad estructural del virus. / This thesis studies some topics about replication and morphogenesis of astrovirus. The astroviruses are non-enveloped, (+) ssRNA viruses of 28-43 nm in size. They are causal agents of gastroenteritis on children. First, we determined the level of viral loads excreted in faeces by children infected with astrovirus. For this purpose, a competitive RT-PCR was developed and applied to samples derived from an epidemiological study. The results showed that the level of viral loads depends on the virus genotype, being the genotypes IV-C and V-D the ones with highest viral loads excreted. Immediately, we studied the role of nsP1a/4 protein in virus replication. For this purpose, three clones of astrovirus, which only differed in the coding region of nsP1a/4 protein, were constructed; and quantification of viral RNA synthesis and virus production for each clone was performed. The results showed that the different clones had different replication strategy, and this fact could be only attributed to the biological properties of nsP1a/4 protein. In addition, the phosphorylation of this protein seems to be related with its regulation. Finally, virus-like particles were obtained and used as a virus model for morphogenesis studies. The results showed that the N-terminal region of the structural polyprotein is not necessary for capsid assembly and VLPs of 38 nm in size were observed. In addition, we stated that the presence of EDTA disrupt the VLPs into smaller structures (rings of 16 nm in size) when they are purified in CsCl gradients. This phenomenon is reversible if the EDTA is removed and divalent cations are added. As a conclusion of the work with VLPs , we consider that morphogenesis of astrovirus could be explained according to the calicivirus model based in a protein dimmer as structural unit of the virus.

El virus de l'hepatitis A (HAV), prototip del gènere Hepatovirus, té vàries característiques biològiques que el diferencien dels altres membres de la familia Picornaviridae. Entre elles val la pena destacar la necessitat del factor d'iniciació de traducció eIF4G intacte, i per tant la impossibilitat de silenciar la síntesi proteica de la cèl·lula hoste mitjançant els mateixos mecanismes que fan servir altres picornavirus. Com a conseqüència, l'HAV ha de competir de forma ineficient per la maquinària de traducció, explicant-se d'aquesta manera el pobre creixement en cultiu cel·lular. En aquest context de competència entre el virus i la cèl·lula, l'HAV ha adoptat estratègicament un ús de codons altament deoptimitzat de forma natural. S'hauria d'esperar, per tant, una síntesi proteica baixa, incloent la d'aquelles proteïnes involucrades en la replicació de l'RNA que es trobarien en concentracions limitants. Així doncs, una taxa de traducció molt baixa i una taxa de replicació també molt baixa, podrien tenir un cert paper per evitar les defenses de la cèl·lula hoste. D'aquesta manera el virus pot créixer d'una forma quiescent. Aquest fet podria explicar l'elevada infectivitat específica de l'HAV tot i l'ús de codons deoptimitzat de forma natural, fet que indicaria infeccions no abortades per la resposta antiviral de la cèl·lula. A més a més, l'ús de codons deoptimitzat es materialitza en l'ús de codons abundants i codons rars. Diferents agrupacions d'aquests codons rars es presenten a la superfície de la càpsida, jugant un paper decisiu en la sòlida estabilitat del virió de l'HAV. Per tant, és molt probable que la baixa taxa de traducció, deguda a l'acumulació de codons rars, contribueixi al fet que la càpsida viral sigui altament estable. Estabilitat necessària per a completar el complex cicle biològic del virus, que inclou el pas pels conductes biliars, amb altes concentracions de sals biliars, un llarga supervivència fora de l'hoste, el pas per l'estómac, i un complex recorregut des de l'intestí fins arribar altre cop al fetge. / Hepatitis A virus (HAV), the prototype of genus Hepatovirus, has many biological characteristics that distinguish it from other members of the Picornaviridae family. Among these it is worth of note the need for an intact eIF4G factor for the initiation of translation and thus the inability to shut down host protein synthesis by a similar mechanism as in other picornaviruses. Consequently, HAV must inefficiently compete for the cellular translational machinery and this may explain its poor growth in cell culture. In this context of virus/cell competition HAV has strategically adopted a naturally highly deoptimized codon usage. Accordingly, a low protein synthesis may be expected with those proteins involved in RNA replication existing at limiting concentrations. Thus, a very low translation rate and a very low RNA replication rate may play a role in escaping to host cell defenses, allowing the virus to grow in a quiescent way. This could explain the high specific infectivity of HAV in spite of its naturally deoptimized codon usage, which would indicate non-abortive infections due to the antiviral cell response. Additionally, the deoptimized codon usage conveys in the use of abundant and rare codons. Many clusters of such rare codons are present in the capsid surface playing a seminal role in the highly cohesive stability of the HAV virion. Thus, the slow translation rate, resulting from the accumulation of rare codons, is likely to contribute to the highly stable viral capsid necessary for a prolonged survival outside the host body.

La cromatografia de líquids d'alta eficàcia (HPLC) és la tècnica de separació més àmpliament utilitzada, degut a la seva sensibilitat, exactitud de les determinacions quantitatives i aplicabilitat a anàlits no volàtils o termolàbils d'interès científic i industrial. L'electroforesi capil·lar juga un paper fonamental en bioquímica. Aquesta tècnica permet obtenir anàlisis ràpides amb una elevada resolució i un baix consum de reactius auxiliars, fet que minimitza la generació de residus. L'objectiu principal d'aquesta tesi doctoral en relació a la cromatografia de líquids ha residit en l'establiment d'un model que expliqui la variació del pH en fases mòbils hidroorgàniques en funció de la fracció del solvent orgànic. El pH de la fase mòbil condiciona el grau d'ionització dels anàlits amb propietats àcid/base, i en funció d'aquesta ionització es produeixen variacions significatives en la retenció cromatogràfica dels anàlits, que poden afectar notablement la selectivitat. Aquest model s'ha desenvolupat pels dos solvents orgànics més usats en HPLC, acetonitril i metanol, i pels sistemes amortidors més comuns (amoni/amoníac, àcid acètic/acetat, àcid fosfòric/dihidrogenfosfat/hidrogenfosfat i àcid cítric/dihidrogencitrat/hidrogencitrat/ citrat) a les concentracions de treball més habituals (de 0.001 a 0.1 mol·L-1), fins a un 60% en volum de modificador orgànic per l'acetonitril i un 80% pel metanol. Un cop desenvolupat i avaluat el model, el segon objectiu ha consistit en la interpretació i l'estimació dels temps de retenció cromatogràfics d'anàlits amb propietats àcid/base, en termes de la variació dels seus valors de pKa i del pH de les fases mòbils hidroorgàniques en funció del contingut del solvent orgànic. En relació a l'electroforesi capil·lar zonal (CZE) el primer objectiu ha consistit en la caracterització del nitrometà com a solvent orgànic d'ús en electroforesi capil·lar no aquosa (NACE), en estudiar la viabilitat de la detecció conductimètrica i ultraviolada, la dependència de la mobilitat dels ions en funció de la força iònica del medi, l'establiment d'una escala adequada de pH i fenòmens d'associació. El segon objectiu ha residit en la resolució d'un problema analític concret, la separació d'un fàrmac antidepressiu atípic poc soluble en aigua de dos dels seus metabòlits principals, usant electroforesi capil·lar amb solvents no aquosos, concretament metanol i acetonitril. / "Organic solvents in capillary electrophoresis and liquid chromatography"TEXT:The use of methanol- and acetonitrile- aqueous buffer mobile phases in RP-HPLC is a common election when performing chromatographic separations of ionisable analytes. The addition of organic solvent to the aqueous buffer to prepare such a mobile phase changes the buffer capacity and the pH of the solution. In this thesis work, the variation of these buffer properties is studied for acetic acid-acetate, phosphoric acid-dihydrogenphosphate-hydrogenphosphate, citric acid-dihydrogencitrate-hydrogencitrate-citrate, and ammonium-ammonia buffers. It is well established that the pH change of the buffers depends on the initial concentration and aqueous pH of the buffer, on the percentage of organic solvent added, and on the particular buffer used. The proposed equations allow the pH estimation of methanol- and acetonitrile-water buffered mobile phases up to 80% and 60%, respectively, in volume of organic modifier from initial aqueous buffer pH and buffer concentration (before adding the organic modifier) between 0.001 and 0.01 mol L−1. From both the estimated pH values of the mobile phase and the estimated pKa of the ionisable analytes, it is possible to predict the degree of ionisation of the analytes and therefore, the interpretation of acid-base analytes behaviour in a particular hydroorganic buffered mobile phase.Nitromethane has several properties that make it an interesting solvent for capillary electrophoresis especially for lipophilic analytes that are not sufficiently soluble in water. In the present thesis we investigated the change of electrophoretically relevant analyte properties (mobilities and pKa values) in nitromethane in dependence on the most important experimental conditions determined by the background electrolyte: the ionic strength and the pH.Sertindole, an atypical antipsychotic drug, was separated by capillary electrophoresis from its two main metabolites norsertindole and dehydrosertindole. The low solubility of the analytes in water was overcome by the use of methanol and acetonitrile as solvents for the background electrolyte.

Els anàlegs nucleosídics poden ser utilitzats com a fàrmacs anticancerígens i en teràpies antivirals. Les proteïnes encarregades del reconeixement i translocació dels derivats cap a l'interior cel•lular són els transportadors nucleosídics (NTs), els quals es classifiquen en transportadors de nucleósids concentratius (CNTs) i equilibratius (ENTs), i els transportadors de cations orgànics (OCTs). La utilització de compostos marcats radioactivament és habitual en l'estudi de l'activitat d'aquestes proteïnes, tot i que aquest tipus d'assaig no permet l'anàlisi del transport intracel•lular o la distribució dels nucleòsids a l'interior cel•lular. Per aquest motiu, l'objectiu del present treball és l'obtenció d'anàlegs nucleosídics fluorescents que permetin l'estudi de l'activitat dels transportadors CNT i OCT in vivo mitjançant microscòpia confocal de fluorescència. Els compostos fluorescents triats per a l'estudi s'escullen en funció de la seva estructura (amb modificacions mínimes respecte als nucleòsids naturals) i característiques espectroscòpiques (longitud d'ona mínima d'absorció de 350 nm). Segons aquests criteris es trien cinc anàlegs: pirrolo-Citidina (pirrolo-C), Uridina-furà (U-furà), derivat tricíclic de citidina (tC), derivat de pteridina i anàleg amb un grup benzotiofé. A excepció del primer anàleg (compost comercial), els derivats són sintetitzats i purificats per HPLC. La interacció de les molècules amb les proteïnes CNT i OCT es determina mitjançant la inhibició del transport de [(3)H]Uridina o [(3)H]MPP+ en cèl•lules HeLa transfectades transitòriament. Per altra banda, experiments d'electrofisiologia utilitzant oòcits de Xenapus laevis que expressaven una determinada proteïna CNT permeten avaluar la internalització dels derivats. l'estudi in vivo del transport dels anàlegs fluorescents realitza mitjançant microscòpia confocal de fluorescència amb una longitud d'ona d'excitació de 350 nm. Els derivats nucleosídícs fluorescents pirrolo-C i U-furà, presenten una forta interacció amb els transportadors hCNT1 i hCNT3, amb unes ICsD de l'ordre baix i inhibeixen significativament l'activitat de hOCT1 i hOCT2. Segons els resultats dels assajos d'electrofisiologia, tant pirrolo-C com U-furà poden ser internalitzats pels dos transportadors concentratíus. El compost tC inhibeix l'activitat tant de hCNT2 com de hCNT3 amb una baixa afinitat, però no indueix corrents de sodi en oòcits en els estudis d'electrofisiologia. Finalment, els derivats de pteridina i benzotiofé no mostren cap tipus d'interacció amb els transportadors. Els experiments in vivo utilitzant microscòpia confocal de fluorescència mostren una clara acumulació intra cel•lular de U-furà i pirrolo-C. / Nucleoside analogues constitute an important class of drugs used in the treatment of hematological malignancies, solid tumors and antiviral therapies. Proteins responsible for the recognition and translocation of nucleoside derivatives into cells are nucleoside transporters (NTs) and organic cation transporters (OCTs). The use of radiolabeled nucleosides is common in the functional analysis these proteins, however, it does not allow real-time in vivo studies of intracellular trafficking and distribution of nucleosides and their metabolites within cells. The development of novel fluorescent nucleoside analogues may allow the measurement of cellular uptake by fluorescence microscopy and can provide a new approach to quantitatively study nucleoside transporter-related functions. To obtain fluorescent tools to allow the study of concentrative nucleoside transporters (CNTs) and OCTs in vivo, we synthesized fluorescent pyrimidine and purine analogs. We examined its inhibitory effects on transpcrter-mediated uptake of [(3)H]Uridine or [(3)H]MPP+ using transitory transfected HeLa cells. The uptake of analogues for which no radiolabeled forms was evaluated using the two-electrode voltage clamp technique in Xenopus laevis oocytes expressing particular hCNT type proteins. To evaluate the in vivo intracellular uptake of selected derivatives we used confocal microscopy and an excitation wavelength of 350 nm. Two analogues (uridine and cytidine derivatives) were high-affinity inhibitors of hCNT1 and hCNT3 and partially inhibit the activity of hOCT1 and hOCT2. Additionally, electrophysiology experiments showed that these compounds were hCNT1 and hCNT3 subst rates. A tricyclic oxophenothiazine derivative was a low-affinity inhibitor of hCNT2 and did not induce sodium currents in oocytes in electrophysiology studies. Finally, a guanosine analogue that incorporates one carbonil group in the nucleobase did not show any interaction with hCNTs. In vivo experiments using fluo rescent confocal microscopy showed a clear intracellular accumulation of fluorescent nucleosides in cells expressing hCNT or hOCT proteins. In addition, the uridine analogue showed different accumulation than the cytidine derivative. While the first accumulated along all the experiment, the cytidine analogue showed a progressive decrease in its intracellular accumulation. On the other hand, the oxophenothiazine derivative did not show a different interaction with membrane cells that present CNTs. In conclusion, in vivo experiments using confocal microscopy demonstrated that both pyrimidine analogues can be used to distinguish cells with or without expression of hCNT1/3 or hOCT1/2. These fluorescent derivatives can provide an excellent tool to quantify concentrative nucleoside transporters in intact cells.

The first block of this thesis deals with the study of the degradation process of tungsten catalytic filaments in the field of silicon deposition with the Hot Wire Chemical Vapour Deposition (HWCVD) technique. The development of technological solutions addressed to the filaments protection will also be dealt as well as the design, fabrication and performance of a novel system for the automatic replacement of used filaments in a HWCVD reactor. The second block deals with the scaling up of HWCVD towards large area deposition and the existence of a scaling law that may allow the deposition of microcrystalline silicon (µc-Si:H) at high rate preserving the material quality. / El primer bloc d'aquesta tesi es centra en l'estudi del procés de degradació dels filaments de tungstè catalítics en el camp de la deposició de silici amb la tècnica de dipòsit químic en fase vapor assistida per filament calent (HWCVD). També es tractarà el desenvolupament de solucions tecnològiques dirigides a la protecció filaments i al reemplaçament d’aquests de forma automàtica, sense interrompre el procés. El segon bloc tracta sobre l’escalat de la tècnica HWCVD cap a gran àrea i sobre l'existència d'una llei d'escala que permeti la deposició de silici microcristal•lí a altes velocitats, tot preservant la qualitat del material.

No description available.

Due to the current interest on intermetallic compounds (IMCs), specially for their use at high temperatures being capable to substitute superalloys and, for the lately improvement of their lack of ductility, this work evaluates the use of intermetallics as coatings by using Thermal Spray technologies, thus providing improved surface component properties. The IMCs chosen for this study have been the following: FeAl, NiTi and NbAl3. Regarding their high Al contents, the aluminides present low densities and the possibility to form protective alumina compact layers against hostile environments. NiTi was selected as an interesting intermetallic for its shape memory properties and excellent corrosion resistance.FeAl and NbAl3 coatings were produced by means of High Velocity Oxygen Fuel process trying to optimize the spraying conditions in order to achieve the lowest oxidation and porosity content as possible. On the other hand, Air Plasma Spraying and Vaccum Plasma Spraying were also evaluated for the production of NiTi coatings; in that case, the main purpose was the prevention of titanium oxidation and retention of autenitic NiTi phase, so that its shape memory properties could be preserved. The coatings were properly characterized by Scanning and Transmission Electron Microscopies and X-ray diffraction analysis. Afterwards, they were tested in laboratory conditions in order to study the mechanical properties such as hardness, sliding and abrasion wear and, corrosion and oxidation resistance.FeAl coatings (obtained from a mechanically alloyed and a mechanically milled powders) were compared in terms of oxidation and wear resistance. A higher hardness was found to be correlated with a higher abrasion resistance. Iron aluminide coatings showed to have a fairly good oxidation resistance up to 900ºC. The uniform oxide scale without significantly spallation guarantees a reliable performance at such temperature. The NbAl3 coating was about 20% harder than the hardest nitinol and iron aluminide coatings. Nb-Al based deposits displayed more wear damage than iron aluminides. When these coatings were oxidized, they followed a logarithmic behaviour but with a much more rapid kinetics than the iron aluminide coatings. At 900ºC, whereas the steady state is reached for a weight increase below 10% in the different Fe-Al coatings, the corresponding to the Nb-Al coatings increases up to 40% due to the pesting phenomenon.With regard to the NiTi coatings, those obtained from HVOF presented the highest retention of original austenitic phase. The hardness of such coatings is much higher than that of the iron aluminide coatings and a correlation was also found with their abrasion resistance. Finally, the as-sprayed VPS and HVOF coatings exhibitted superior corrosion resistance than APS in terms of corrosion potentials and current densities. / Els compostos intermetàl.lics han anat adquirint al llarg de les últimes dècades una gran importància en el món metaal·lúrgic, en especial per l'interès de reduir-ne la seva fragilitat i fer viable el seu ús estructural. De tots els compostos intermetàl.lics que es coneixen, ens hem centrat com ha estudi dins de la present tesi en els aluminurs i en el nitinol (Ni-Ti). El grup dels aluminurs és bastant estudiat actualment a nivell de materials en volum degut a les expectatives que suposa poder disposar d'unes aleacions amb alta resistència, baixa densitat (degut a la presència de l'alumini) i la possibilitat d'oferir bones prestacions a alta temperatura (degut a la formació d'una capa compacta d'alúmina). Com a representació dins d'aquest grup, bàsicament cal fer menció als sistemes Fe-Al, Ni-Al i Ti-Al. Els seus elevats punts de fusió, claus per aquestes aplicacions deriven de la naturalesa del seu enllaç. Es coneixen, fins i tot, intermetàl.lics, anomenats refractaris amb punts de fusió per sobre dels 1600ºC; dos exemples en són el MoSi2 i el NbAl3. Per això, a fi de comparar dos tipus d'aluminurs, es va escollir el FeAl, com a representant del primer gruo i, el NbAl3, com a representant del segon grup.Pel que fa al nitinol, aquest es va escollir com a compost interessant en el món dels materials ja que té el què es coneix com a efecte memòria de forma i pseudoelasticitat a través d'una transformació martensítica. També presenten una bona resistència a la corrosió.Perquè s'han aplicat tots aquests compostos com a recobriments? Pel que fa als aluminurs degut a problemes en els mètodes de processat convencionals i, perque dóna l'opció de disposar d'un substrat amb les prestacions mecàniques desitjades protegit amb un recobriment que pugui proporcionar-li una bona resistència a l'oxidació a alta temperatura.En el cas del nitinol, un dels principals impediments és l'econòmic ja que fabricar peces en volum d'aquest material pot resultar molt car. Algunes de les prestacions que es tenen en ment per l'ús dels recobriments obtinguts a partir d'aquesta aliatge són la resistència a la corrosió i, si es pot aconseguir, un bon comportament també a desgast.S'ha emprat doncs la Projecció Tèrmica per l'obtenció de recobriments, principalment les tècniques: projecció per Alta Velocitat (HVOF, High-Velocity Oxy-Fuel), projecció per Plasma Atmosfèric (APS, Atmospheric Plasma Spraying) i projecció per Plasma al Buit, (VPS, Vacuum Plasma Spraying). L'obtenció i estudi dels recobriments d'HVOF de FeAl ha permès estudiar la influència del grau d'ordre-desordre en l'estructura i el tamany de gra amb les propietats caracteritzades. Per una banda, optimitzant els paràmetres s'han aconseguit recobriments menys porosos i amb menys oxidació. La projecció de partícules de major tamany permet retenir l'estructura nanocristal.lina inicial de la pols.S'observà en general, que els recobriments de major duresa mostraren millor resistència al desgast abrasiu, mentre que la duresa no semblà ser una variable clau en el comportament a desgast per lliscament. La resistència a l'oxidació a alta temperatura dels recobriments de FeAl presentà resultats acceptables a 900ºC però quan es pujà a temperatures més altes, l'atac fou més accelerat.S'han obtingut per primera vegada recobriments de Nb-Al per Projecció Tèrmica, tot i que les dificultats associades a la pròpia naturalesa de la pols i la seva irregular distribució de tamanys de partícules, han fet que els recobriments resultessin bastant oxidats, fet que suposa un empobriment d'alumini.En respecte al NiTi, es van comparar els recobriments obtinguts per APS, VPS i HVOF. Aquests estaven formats per una varietat de zones amorfes, nanocristal.lines amb alternança de fase austenítica i martensítica. El desgast de dits recobriments semblà ser més acusat que l'observat en el sistema FeAl. La resistència a la corrosió dels recobriments de NiTi fou major pel VPS i HVOF que no pas el d'APS ja que el mecanisme de corrosió d'aquest últim ve donat per la facilitat de penetració de la solució de clorur sòdic a través de les esquerdes del recobriment.

Microbial mats are prokaryotic communities that are thought to represent the present-day analogues of the first ecosystems on Earth. Their study reveals microbial strategies for survival under a broad range of environments. The aim of this work was the application of new techniques and combination of existing ones to give an integrated vision of the structure and physiology, and also characterize less-known microbial populations involved in important processes in the mat. As a result of this study, we can conclude that the application of the "Signature Lipid Biomarker approach" in microbial mat samples has proved to be an effective method to obtain information about physiology and composition of natural microbial assemblages. However, more studies need to be performed in order to increase the sensibility and reproducibility of these techniques, and to evaluate the model of distribution of data in mat samples.In addition, the combination of lipid analysis and nucleic acid-based methods in microbial mats at different depths has provided useful information about the temporal dynamic of populations, their phylogenetic affiliation and physiological status. This study has revealed the importance of heterotrophic bacteria in the photosynthetic layers, the presence of green non-sulfur bacteria in several 'niches', as well as fermentative bacteria in the deepest layers. Besides, divergence analysis has showed that depth-related changes might have a greater influence than temporal changes. Apart from that, the application of the quinone profiling method has been useful for taxonomic purposes, biomass estimation and microbial redox state. In this case, we have observed important differences in the community structure and redox status in microbial mats from different locations that were apparently very similar. In addition, we have performed a preliminarily study about the detection of intact polar lipids in mat samples that will be improved in the future because of its higher taxonomical potential. We have also detected archaeal members that might have an important role in the physiology of the system. The mentioned approaches were also applied to microbial mat samples along a circadian cycle in order to evaluate changes as a response to daily processes. We observed a pattern of physicochemical responses of the mat that reproduces every day. During this study, we have also observed daily changes attributed to anaerobic microorganisms, and for this reason we have isolated representative members of anaerobic spore-formers. As a result of the data obtained after the application of combined analysis in mats, we realized about the importance of the heterotrophic bacteria in the regulation of metabolic processes in the photic zone. Previous studies have investigated the heterotrophic diversity in mats, but the information about their role and the interactions with other microbial groups are still limiting. In this work, we have isolated and characterized two microbial strains involved in the metabolic interactions of the photic zone. We have demonstrated the metabolic capacities of Pseudoalteromonas sp. EBD and the relationship with cyanobacteria. On the other hand, a member of the Sphingomonas genus has been also characterized and its importance in the nutrient cycling and in the polyhydroxyalkanoate dynamics will be investigated.Finally, we have studied the microbial diversity of sulfur-oxidizers involved in the sulfur cycle of transition zones between oxygen and sulfide. In this case, we have investigated the morphological succession in microbial 'blooms' in sulfur-rich environments to predict their reproducibility. In addition, we have applied molecular techniques that have provided important information about the composition of the 'sulfur-blooms' and have permitted the design of probes that will be applied in future studies for the detection of the observed microorganisms in mats.