Descripción: El objetivo de la Tesis es el desarrollo de una nueva metodología para la determinación de interacciones moleculares, basada en la transferencia de energía de resonancia (FRET) que aprovecha las propiedades espectrales características y únicas de los compuestos fotocrómicos (diheteroariletenos) actuando como aceptores de energía. En este método la emisión del donante fluorescente es modulada por transformaciones cíclicas de uno de los isómeros del aceptor fotocrómico. Se sintetizaron tres familias de diheteroariletenos conteniendo benzotiofenos, tiofenos e indoles, funcionalizados convenientemente para su unión a biomoléculas y se validó el principio del método que denominamos fotocromismo-FRET (pc-FRET). Utilizando estrategias simples y convergentes, se sintetizaron diheteroariletenos simétricos y asimétricos con grupos funcionales adecuados para su unión posterior a biomoléculas. Una de las nuevas estrategias involucró la utilización de un grupo metoxilo (en el anillo de benzotiofeno o en fenilo) como precursor que condujo a un intermediario triflato, el cual a su vez permitió realizar distintos tipos de acoplamiento C-C como la unión a triples enlaces y la introducción de grupos carboxilo activados como éster succinimidilo. Otra de las estrategias consistió en la obtención de diheteroariletenos asimétricos con indoles y benzotiofenos. Por primera vez se utilizó para este tipo de compuestos el nitrógeno del indol como punto de unión a grupos funcionales. Para esto se utilizaron dos tipos de grupos protectores que al ser removidos proporcionaron un extremo funcional ortogonal al metoxilo. El método fue validado con compuestos modelo que se diseñaron de modo de disponer un fluoróforo y un aceptor fotocrómico a una distancia definida. Se estudió el ”encendido” y “apagado'' del proceso de FRET por conversión del isómero abierto al cerrado del compuesto fotocrómico y viceversa, respectivamente. Se propuso un esquema conceptual que describe los procesos fotofísicos involucrados, se determinaron las constantes fotocinéticas de cada proceso, incluyendo rendimientos cuánticos de ciclación y cicloreversión, y se evaluó la interrelación entre los procesos involucrados.

Descripción: La habilidad para recordar eventos pasados es esencial para numerosos comportamientos adaptativos. La evocación de la memoria es un proceso complejo que involucra la reactivación de la información previamente adquirida desde un estado latente a un estado que permite su expresión. Entender cómo la información guardada en el cerebro se expresa es una pregunta central de la neurobiología de la memoria. Sin embargo, la información sobre mecanismos moleculares que subyacen la evocación, incluyendo el requerimiento de síntesis proteica, es escasa y fragmentaria. El complejo mTORC1, un regulador clave de la síntesis proteica, ha sido implicado en procesos de plasticidad sináptica y su requerimiento ha sido reportado para la formación de la memoria. Utilizando la tarea de evitación inhibitoria (EI), evaluamos el rol de mTORC1 en la evocación de la memoria de largo término. La infusión de rapamicina, un inhibidor selectivo de mTORC1, en el hipocampo dorsal 15 o 40 minutos, pero no 3 horas antes del testeo realizado a 24 horas bloqueó reversiblemente la expresión de la memoria incluso en animales que previamente habían expresado memoria. La infusión de emetina, un inhibidor general de la síntesis proteica, provocó un bloqueo similar de la expresión de la memoria. La inhibición de mTORC1 no interfirió con la expresión de una memoria de corto término y en cambio, sí afectó una memoria de largo término testeada a los 7 o 14 días, pero no a los 28 días. El bloqueo de la vía de mTORC1 en la corteza retrosplenial, otra estructura involucrada en la memoria de la tarea de EI también bloqueó la retención de la memoria. Además, la infusión de rapamicina afectó la evocación de una memoria asociada a una tarea con distinta valencia, como el reconocimiento espacial de objetos. Luego, teniendo en cuenta estos resultados, decidimos evaluar los potenciales mecanismos a través de los cuales la vía de mTORC1 participa en la evocación de la memoria. Considerando que mTORC1 es necesario durante la consolidación para incrementar los niveles de la subunidad GluA1 de los receptores AMPA en la sinapsis, primero evaluamos si existían mecanismos similares subyacentes a la evocación de la memoria. La infusión intrahipocampal de oligonucleoótidos antisentido para GluA1, pero no de oligonucleótidos sin sentido para GluA1 3 horas del testeo llevado a cabo 48 horas posteriores al entrenamiento de la tarea de EI bloqueó la expresión de la memoria. El mismo resultado fue obtenido luego de la infusión de oligonucleótidos antisentido para GluA2 3 horas antes del testeo, evidenciando el requerimiento tanto de la subunidad GluA1 como de la subunidad GluA2 de los receptores AMPA para la evocación de la memoria. Este bloqueo de la expresión de la memoria inducido por la infusión de los oligonucleótidos antisentido para GluA2 pudo ser revertido por la infusión de GluA23ɣ, un péptido que interfiere selectivamente con la endocitosis de los receptores AMPA, 1 hora antes del testeo llevado a cabo a las 48 horas posteriores al entrenamiento. Luego repetimos este experimento de doble infusión para GluA1(infusión de los oligonucleótidos antisentido de GluA1 3 horas previas al testeo seguido por infusión del péptido 1 hora antes del testeo llevado a cabo 48 horas luego del entrenamiento) pero esta vez el bloqueo de la endocitosis no fue suficiente para compensar la inhibición de la síntesis de GluA1. Después decidimos estudiar el rol del tráfico de las subunidades GluA de los receptores AMPA durante la evocación de la memoria y su relación con la vía de mTORC1.Para ello realizamos un experimento de doble infusión intrahipocampal en el cual primero realizamos una infusión del péptido GluA23ɣ 1 hora antes del testeo en la tarea de EI, seguida por una infusión de rapamicina 30 minutos antes del testeo que se llevó a cabo 48 horas posteriores al entrenamiento. Observamos que en este caso GluA23ɣ previno el bloqueo de la expresión de la memoria inducido por la inactivación de la vía de mTORC1. En resumen, nuestro trabajo indica que tanto la síntesis de novo de la subunidad GluA1 como de la subunidad GluA2 de los receptores AMPA es requerida para la evocación de la memoria y sugiere que la vía de mTORC1 podría regular el tráfico de los receptores AMPA durante la evocación. Finalmente, testeamos si la inactivación de la vía de mTORC1 afecta los niveles de las subunidades GluA1 y GluA2 de los receptores AMPA usando Western Blot. Realizamos experimentos en lo que infundimos vehículo o rapamicina a los animales 30 minutos antes del testeo llevado a cabo 48 horas posteriores al entrenamiento en la tarea de EI y se extrajo el hipocampo inmediatamente después de la evocación. Evaluando la fracción de densidad postsinátptica, enriquecida en membrana postsináptica, encontramos un aumento en los niveles de GluA2 y una caída de GluA1. En la fracción correspondiente a los sitios extrasinápticos (SPM) no encontramos cambios para GluA2 mientras que la caída en los niveles de GluA1 se mantuvo. Para el homogenato total no encontramos cambios en los niveles de expresión de ninguna de estas subunidades. Nuestros resultados apoyan la idea de que la síntesis proteica mediada por la activación de la vía de mTORC1 es necesaria para la evocación de la memoria de largo término. Además, nuestros hallazgos apuntan a mTORC1 como un regulador clave de la evocación de la memoria que impacta en la expresión de diferentes subunidades de los receptores AMPA.

Descripción: Las aldonolactonas son moldes quirales versátiles para la sintesis de unavariedad de productos naturales. En este trabajo, se estudió la selectividad dereacciones efectuadas sobre el sistema carbonílico α,β-insaturado presente enderivados de la D-glicero-D-gulo-heptono-1,4-lactona (1). Los compuestosresultantes, enantioméricamente puros, se utilizaron en la síntesis de moléculasbiológicamente activas, como cadenas de 1,3-polioles, ambos enantiómeros delácido cis-4-hidroxipipecólico y análogos de ácidos 2-ceto-3-desoxialdónicos. Los derivados diinsaturados de 1 (4-ilidén-2-butenólidos) poseen un centroquiral en C-6, que controla la selectividad en la hidrogenación de los doblesenlaces. Las 3,5-didesoxiheptonolactonas resultantes presentaban una relacióncis para los sustituyentes de C-2 y C-4 del anillo lactónico, obteniéndoseúnicamente los isómeros D-xilo y D-arabino, en proporciones que dependían delcatalizador utilizado en la hidrogenación. Ambos diastereoisómeros fueronintermediarios clave en la síntesis de meso- y D-arabino-3,5-didesoxiheptitoles,estructuras presentes en antibióticos macrólidos poliénicos. Las 3,5-didesoxilactonas se usaron también como precursores quirales delos ácidos (2S,4R)- y (2R,4S)-4-hidroxipipecólicos. El primero se aisló de plantas yes un constituyente del palinavir, un poderoso inhibidor de La proteasa del HIV. Finalmente, se estudió la adición electrofílica de bromo al doble enlace deun derivado monoinsaturado de 1. La reacción fue altamente diastereoselectiva yse obtuvo un solo isómero, aunque se generaban dos centros quirales. Elproducto dihalogenado está estructuralmente relacionado con los ácidos 2-ceto-3-desoxialdónicos. Se realizó también la bromación de la enonolactona derivada de D-glucono-1,5-lactona.Se obtuvo un único diastereoisómero, cuya estereoquímicase confirmó por cristalografía de rayos X. A partir de la α,β-dibromolactona sesintetizaron análogos 3-bromados del ácido 2-ceto-3-desoxi-D-glucónico (KDG, unmetabolito de bacterias) y se prepararon derivados marcados isotópicamente.

Descripción: La reconsolidación y la extinción de la memoria son dos procesos mnésicos funcionalmente relacionados, ya que ambos están involucrados en el procesamiento y almacenamiento de nueva información relacionada con un aprendizaje anterior. Sin embargo, ambos procesos están basados en mecanismos muy distintos. Mientras que la reconsolidación involucra una desestabilización y reestabilización de la traza del aprendizaje original, la extinción genera una nueva traza que compite con la anterior. Trabajos previos de nuestro laboratorio revelaron por primera vez una relación mecanística entre reconsolidación y extinción, mostrando que la presentación de un estímulo condicionado (CS) puede inducir uno u otro proceso dependiendo de su duración. En este trabajo revelamos nuevas características paramétricas que determinan la inducción de la reconsolidación y la extinción, la cinética con la que estos procesos ocurren, y un hipotético mecanismo que los vincula, que tiene lugar tras el fin del CS. Encontramos que (a) durante toda la presentación del CS la memoria original permanece intacta y consolidada, mostrando que ni reconsolidación ni extinción son inducidas hasta la terminación del CS, independientemente de su duración, (b) la presentación de un único refuerzo (US) durante la exposición al CS tiene la capacidad de prevenir la inducción tanto de la extinción como de la reconsolidación, (c) la extinción de la memoria ocurre pocos segundos después del fin del CS, y (d) reconsolidación y extinción son inducidos de forma mutuamente excluyente tras un único CS, pero ambos procesos pueden dispararse por sendos CSs y desarrollarse simultáneamente. Como resultado, presentamos un modelo que integra estos hallazgos, reflejando la dinámica e interrelación entre los procesos de reconsolidación y extinción de la memoria.

Descripción: Se llevaron a cabo las síntesis estéreoselectivas de (20S)-3β,16β-dihidroxi-5α-pregnan-20,16-carbolactona (Tigogeninlactona) y de (20S)-3β,16β-dihidroxipregn-5-en-20,16-carbolactona (Diosgeninlactona), con excelente rendimiento utilizando 3β-hidroxi- 5α-androstano ó 3β-hidroxi-5-androsteno, respectivamente como materiales departida. Ambas lactonas son posibles intermediarios catabólicos en la transformación deesteroides alcaloidales en 3β-hidroxi-5α-pregn-16-en-20-ona. Para obtener el anillo E γ-lactónicoβ-fusionado se estudiaron varias estrategias. La clave del éxito fue laconstrucción de una cadena lateral de 2 átomos de carbono en C-l7, previamente a laoxigenación de la posición alílica C-16. Por posterior adición de Michael de cianuro auna cetona conjugada y lactonización se obtuvieron las mencionadas lactonas. Estudios anteriores que involucraban la construcción de una cadena lateral de tresátomos de carbono sobre el C- l7 de un derivado l7-oxo-l6β-hidroxi, dieron porresultado la obtención de la γ-lactona epímera en C-16 y C-l7. La síntesis de Tigogeninlactona realizada en este trabajo es la primera de altorendimiento mientras que la de Diosgeninlactona, producto natural aislado de Solanumvespertilio, constituye la primera síntesis informada. Por último se realizó la desacetilación regioselectiva en solventes orgánicos deuna serie de derivados di y triacetilados de androstanos utilizando diferentes lipasas. Losmejores resultados se obtuvieron con las lipasas de Candida cylindracea (CCL) y de Candida antarctica (CAL). En algunos derivados dichas enzimas actuaron en formacomplementaria y regioselectiva removiendo el grupo acetilo de la posición 3β o l7β.

Descripción: Dado que en la síntesis de hormonas esteroides a partir de colesterol participan distintos citocromos P450, que son hemoproteínas, es posible que exista una relación entre la síntesis de esteroides y la de hemo. Con el fin de analizar esta posibilidad, en el presente trabajo se estudió el efecto del agregado de hemina sobre la síntesis de esteroides en adrenales de rata. Se encontró que la adición de hemina in vitro a homogenatos de adrenal o la administración de hemina a ratas in vivo, estimulan la síntesis de esteroides. Por otro lado, 3,5-dietoxicarbonil-1,4-dihidrocolidina, fue capaz de inhibir la síntesis de hemo en adrenal similarmente a lo que ha sido descripto en hígado, por inhibición de la última enzima de esta biosíntesis, la ferroquelatasa. El bloqueo de la síntesis de hemo en adrenal con DDC produjo una disminución de la acumulación de aldosterona y corticosterona producida por ACTH. Este efecto del DDC fue parcialmente revertido por tratamiento de las ratas con hemina. Es decir que el contenido de hemo es un factor limitante de la respuesta de un estimulador de la síntesis de esteroides como ACTH. El fenobarbital, un conocido inductor de la síntesis de hemo, que estimula la transcripción de la enzima regulatoria de esta biosíntesis, el ALA-sintasa, actuando sobre el promotor de este gen que es el mismo que se expresa en adrenal, fue capaz de estimular la síntesis de aldosterona y corticosterona en adrenales de rata. Además, se encontró que estimuladores de la síntesis de esteroides en adrenal, como ACTH y endotelina, son capaces de aumentar el mRNA de ALA-sintasa de modo de asegurar una suficiente provisión de hemo para transformar los apociticromos libres, involucrados en síntesis de esteroides, en holocitocromos activos. Es decir que la disponibilidad de hemo afecta la síntesis de esteroides y los estimuladores de la síntesis de esteroides aumentan el mRNA de ALA-s para asegurar esta disponibilidad. También en este trabajo se investigó la participación de glicosilfosfatidilinositol (GPI) en la respuesta de ACTH. Teniendo en cuenta que se había informado que ACTH estimula una fosfolipasa C que hidroliza GPI, lo que libera inositolfosfoglicano (IGP), que es capaz de inhibir la acumulación de esteroides mediada por ACTH y que ACTH estimula la liberación al medio extracelular de fosfatasa alcalina, una enzima anclada a la superficie celular por GPI; se quiso investigar si la liberación de fosfatasa alcalina por ACTH está mediada por una fosfolipasa C que hidroliza GPI y el mecanismo involucrado en la activación de esta fosfolipasa. Se encontró que ACTH a través de AMPc activa una Gi que es necesaria para la activación de una fosfolipasa C de GPI involucrada en la liberación de fosfatasa alcalina por la hormona. Es decir que el receptor de ACTH, como ha sido descripto con otros receptores acoplados a Gs que estimulan la producción de AMPc, es capaz de producir un posterior acoplamiento a Gi mediado por AMPc. Este acoplamiento a Gi media la activación de una fosfolipasa C de GPI lo que produce IPG que, como se había visto, es capaz de inhibir la respuesta de la hormona. Por lo tanto, la respuesta de ACTH se inicia con un acoplamiento a Gs y posteriormente un acoplamiento a Gi que mediaría una señal de apagado de la respuesta.

Descripción: Las dihidropiranonas quirales son precursores útiles de productos naturales ymoléculas asimétricas biológicamente activas. El sistema carbonilo α,β-insaturado lesconfiere a las dihidropiranonas una gran versatilidad para diversos tipos detransformaciones químicas. Además, la presencia de estereocentros en sus moléculas lespermite el control de la enantioselectividad en una variedad de reacciones. A partir de estaspremisas, se planteó como objetivo general de esta Tesis el estudio de la reactividad delsistema carbonílico α,β-insaturado de dihidropiranonas derivadas de azúcares y lainfluencia de los estereocentros de las mismas en el curso estereoquímico de las reaccionesaplicadas. Además de cumplimentarse este objetivo general, se alcanzaron los siguientesobjetivos específicos: l) Mediante una secuencia de reacciones simples y estereocontroladas, se obtuvo unglicósido de la D-epi-purpurosamina, un aminotetradesoxiazúcar del tipo encontrado enantibióticos aminoglicosídicos. Se utilizó como compuesto de partida quiral unadihidropiranona derivada de D-galactosa. 2) Se construyeron sistemas carbociclicos mediante adiciones de Diels-Alder de dienos a lamencionada dihidropiranona y a otra derivada de la L-fucosa. Estos carbociclos, generadosbajo estereocontrol, eran ópticamente puros y presentaban numerosas funcionalidades, porlo cual constituían intermediarios útiles para posteriores transformaciones sintéticas. 3) La dihidropiranona derivada de D-galactosa presentaba una reactividad limitada comodienófilo. Por eso, se prepararon dihidropiranonas derivadas de pentosas. Se estableció laconfiguración absoluta y la pureza óptica de estos compuestos portadores de un únicoestereocentro. Asimismo, se prepararon dihidropiranonas enantioméricamente puras porglicosidación de glicales con alcoholes quirales. 4) Las 2-alcoxi-2H-pirán-3(6H)-onas derivadas de pentosas resultaron excelentesdienófilos, tanto con butadienos como con dienos cíclicos. Se optimizaron las condicionesde las reacciones de cicloadición y se obtuvieron una variedad de carbociclos bajoestereocontrol. 5) Se determinaron las estructuras de los carbociclos obtenidos mediante técnicas de RMN,y se confirmaron las mismas por conversión de los cicloaductos en policiclos. Estosúltimos resultan intermediarios útiles en la síntesis de una variedad de moléculas quirales.

Descripción: En la búsqueda de hallar nuevas sustancias con la actividad insecticida de bajo impacto ambiental se estudiaron los efectos biológicos de un grupo de metabolitos secundarios, denominados withanólidos, extraidos de Salpichroa origanifolia, Jaborosa odonelliana y Nicandra physaloides (Solanaceae), así como de compuestos análogos obtenidos por síntesis química a partir del withanólido mayoritario de S. origanifolia (Salpicrólido A), y de los extractos crudos de Physalis peruviana (Solanaceae) sobre las siguientes plagas agrícolas: Tribolium castaneum (Herbst) (Coleoptera: Tenebrionidae); Ceratitis capitata (Wiedemann (Diptera: Tephritidae); Anticaesia gemmatalis (Hûbner) (Lepidoptera: Noctuidae) y Diabrotica speciosa (Germar) (Coleoptera: Chrysomelidae). Los estudios se llevaron a cabo a través de bioensayos que comprendieron la incorporación de los productos en alimento (dieta artificial, discos foliares y bebederos de adultos, según especie insectil) y por aplicación tópica de larvas. Se realizaron observaciones periódicas registrándose el estado morfológico de los individuos, lo que permitió detectar la aparición de demoras en el desarrollo de los individuos tratados mediante la obtención de los parámetros Tiempo de pupación 50% y Tiempo de desarrollo 50% por el método Probit. Otros datos registrados fueron la presencia de alteraciones morfológicas, mortalidad y talla de los individuos, siendo estos sometidos a análisis de varianza y test de Tukey (p ≤ 0,05). Se realizaron bioensayos de preferencia alimentaria de Lema bilineata (Germar) (Coleoptera: Chrysomelidae) con las solanáceas Salpichroa origanifolia, Physalis peruviana y Solanum gilo, analizándose los resultados teniendo en cuenta la constitución química de metabolitos de las tres especies vegetales. Los resultados obtenidos son producto de una interacción química planta-insecto de alta especificidad, considerándose de gran interés la continuación de estudios acerca de su bioactividad.

Descripción: Los brassinosteroides (BRs)son hormonas vegetales esteroidales de reciente descubrimiento, ampliadistribución en la naturaleza, y esenciales para el normal desarrollo de las plantas. En los últimos años se han multiplicado los estudios sobre sus propiedades biológicas y posiblesaplicaciones agronómicas. Debido a su baja concentración en las fuentes naturales, los compuestosutilizados en estos estudios deben obtenerse mediante síntesis química a partir de precursoresaccesibles. El trabajo desarrollado en esta Tesis se ha centrado en la síntesis de 28-homobrassinosteroides, apartir de estigmasterol. Se han sintetizado quince BRs, cuatro de ellos habían sido detectados como compuestos naturales,y once son análogos nuevos con modificaciones en C-3, C-S y C-6. En particular, resultó de interés la síntesisde análogos fluorados, debido a las importantes propiedadesbiológicas conocidas para los compuestos organofluorados. Se evaluó la actividad biológica de cada uno de los compuestos sintetizados. Los bioensayos utilizadosfueron inclinación de la lámina de arroz, elongación del epicotilo de soja y crecimiento de plántulasnormales y mutantes de Arabidopsis thaliana.

Descripción: El tema central del presente trabajo es la preparación de nuevos complejos nitrosilados, y su utilización como modelos de estudio de especies reducidas del grupo NO. Se presenta la síntesis y caracterización estructural, electrónica y electroquímica de compuestos pertenecientes a la serie [Ru(Me3[9]aneN3)(L2)(L)]m+ (L2: bpy, bpy-MeO, phen; L: NO+, NO2-) (Me3[9]aneN3: 1,4,7- trimetil-1,4,7-triazaciclononano, bpy: 2,2'-bipiridilo, bpy-MeO: 4-4’-Dimetoxi-2-2’-bipiridina, phen: 1,10-fenantrolina), mediante diversas técnicas que incluyen espectroscopías de RMN, DRX, IR, UV-Vis, estudios de voltametría cíclica y de reactividad frente a OHˉ. La incorporación de ligandos L2 con distintas cualidades “donoras”, apunta a modificar las características electrónicas del fragmento NO coordinado, y con esto sus principales propiedades y reactividad. El análisis de los resultados a lo largo de la Tesis se complementa con cálculos computacionales DFT. En el presente trabajo se abordó el estudio de las especies nitrosiladas {MNO}n (n: 6, 7 y 8). La reducción de las especies se llevó a cabo vía reducción química con Eu2+ o electroquímicamente, acoplada al monitoreo espectroscópico de la solución estudiada, técnica denominada espectroelectroquímica, que resultó la principal metodología empleada. Los estudios de reactividad abarcan la reacción de la especie {MNO}7 frente a O2, que resulta un proceso relevante desde el punto de vista biológico. Presentaremos resultados de estudios de cinética, variación de pH, y estudio comparativo de la reacción con H2O2, buscando aportar a la descripción generalizada de esta reacción. Se expone el estudio detallado de las especies {MNO}8 y {MHNO}8 en CH3CN y medio acuoso. Hemos explorado la obtención e interconversión de estas especies, mediante varias metodologías que permiten trabajar en condiciones anaeróbicas a distintos valores de pH. Como resultado más relevante presentamos la determinación del pKa de la especie {MHNO}8 en distintos compuestos. El estudio de una serie de especies estructuralmente relacionadas, nos permitió discutir los resultados de manera integradora, en el contexto global de esta familia de compuestos. Buscamos comprender la variación en las principales propiedades al modificar el sustituyente L2 a lo largo de la serie, enfocándonos en la densidad electrónica del fragmento NO como eje fundamental.

Descripción: Los brassinosteroides (BRs) son hormonas vegetales de amplia distribución en la naturaleza y escenciales para el desarrollo normal de las plantas. Debido a su baja concentración en fuentes naturales, los compuestos utilizados para los estudios sobre sus propiedades, mecanismos de acción y aplicaciones deben oberese por síntesis química a partir de precursores accesibles. Durante el trabajo desarrollado en esta Tesis se sintetizaron, purificaron e identificaron totalmente 8 nuevos análogos de brassinosteroides a partir del estigmasterol. Las modificaciones químicas consistieron en introducir átomos de flúor en las posiciones C-2 y/o C-3, o en cambios estructurales en el anillo A, que en los compuestos naturales es alifático y de seis carbonos, logrando su aromatización y la contracción del mismo a cinco carbonos. Se evaluó la actividad biológica de cada uno de los compuestos sintetizados. Las bioactividades se estudiaron mediante un ensayo vonovifo pata BRs (inclinación de la lámina de arroz) y, en el caso de los BRs fluorados, además se empleó un ensayo novedoso (detección de la producción de óxido nítrico en cultivos celulares) aplicado por primera vez para este trabajo de tesis.

Descripción: La quiralidad en complejos de coordinación es una propiedad que resulta atractiva para el desarrollo de diferentes tipos de sistemas moleculares. Esto ha generado en los últimos años un gran avance en el estudio de sistemas que presentan esta característica, tanto desde el punto de vista de la síntesis de nuevos compuestos e investigación de sus propiedades, como en la exploración de sus aplicaciones. Entre las más relevantes se pueden mencionar el uso de catalizadores quirales para síntesis asimétrica, tema de gran interés tanto en el ámbito científico como industrial, el desarrollo de materiales con propiedades quiro-ópticas para su aplicación como sensores y dispositivos de óptica no lineal, así como el diseño de Metal Organic Frameworks (MOFs) homoquirales utilizados en separaciones enantioselectivas y empleados como mímicos de enzimas. Con la finalidad de explorar esta temática, el presente trabajo de tesis se centró en el estudio de ligandos quirales derivados de L-α-aminoácidos y de sus respectivos complejos de coordinación. Para ello se sintetizaron una serie de familias derivadas de L-α-aminoácidos a partir de diferentes aldehídos aromáticos, que por la presencia de varios grupos funcionales son capaces de establecer uniones de coordinación con diferentes iones metálicos. Una vez caracterizados los mismos, se estudió la relación entre sus propiedades estructurales y sus propiedades físicas y químicas, explorando especialmente su actividad catalítica frente a reacciones de síntesis asimétrica de aldoles. Gran parte de los compuestos sintetizados, tanto las moléculas orgánicas quirales como sus respectivos complejos de coordinación, presentaron una excelente performance como catalizadores para las reacciones estudiadas. A través de los resultados experimentales y por metodologías computacionales basadas en la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT – Density Functional Theory), se propusieron y evaluaron los posibles mecanismos de reacción asociados a los diferentes catalizadores a partir del estudio de los intermediarios y estados de transición del proceso catalítico.

Descripción: Se sintetizaron y caracterizaron espectroscópicamente derivados aniónicos de metil [3laminarabiósido,metíl β-laminaratriósido y metil β-maltósido, sustituidos en los gruposhidroxilos primarios. Se prepararon también derivados sulfatados de laminara-oligosacaridos (DP≥S). Se estudió la influencia de los sustituyentes aniónicos en el enlace glicosídico. Losderivados 6,6’-di-O-sulfato (36 y 38), 6,6’-di-O-fosfato (52 y 53), 6,6’-di-O—succinato (56 y 57) del metil β-laminarabiósido (13) y metil β-maltósido (17), respectivamente, y loscorrespondiente uronatos (60 y 61), así como, el derivado neutro (5) y sulfatado (35) delaminara-oligosacáridos se eligieron como compuestos modelo. La conformación de oligosacáridos aniónicos en solución se estudió mediante técnicasde espectroscopía de RMN y cálculos de mecánica molecular usando los campos de fuerza MM2 (ɛ: 78, ɛ:1 D y modelo continuo de agua), MM3 (ɛ: 78 D) y AMBER (ɛ: 78 D). Lasevidencias experimentales de NOEs basadas en experimentos de NOESY y ROESY fueroncomparadas con los resultados obtenidos por cálculos de mecánica molecular. Los derivadosaniónicos se compararon con el compuesto neutro de partida. Las mayores diferencias se observaron para los derivados fosfatados y sulfatados,tanto en maltósidos como laminarabiósidos. Resultados cualitativos sugieren para laminaraoligosacáridosmayor restricción de movimientos internos para los derivados sulfatados.

Descripción: La citocromo P450 reductasa (CPR) es una flavoproteína que coordina latransferencia de electrones desde el NADPH hacia distintas hemoproteínas, como loscitocromo P450 (CYPs), el citocromo b5, y la hemooxigenasa. Los CYPs seencuentran involucrados tanto en la síntesis de compuestos endógenos, tales comoesteroles y ácidos grasos, como en la activación y detoxificación de compuestosexógenos. Pese a que existen numerosos genes CYP funcionales en mamíferos,existe sólo una CPR en cada especie. La producción de una clase especial deesteroles, entre los que se incluyen el ergosterol y otros metil-esteroles, es unaimportante vía metabólica involucrada en el crecimiento y la viabilidad celular demicroorganismos eucarióticos, como protozoos u hongos, que se encuentra ausenteen mamíferos. En T. cruzi se han identificado y caracterizado bioquímicamente unafamilia de genes integrada por tres putativas CPRs, llamadas TcCPR-A, TcCPR-B y TcCPR-C, cuyas secuencias poseen los dominios conservados para FMN, FAD y NADPH. TcCPR-A carece del domino hidrofóbico amino terminal. Lasobreexpresión de TcCPR-B en epimastigotes incrementa su resistencia a drogas,sugiriendo su participación en el metabolismo de detoxificación del parásito. En labúsqueda de un rol fisiológico para las TcCPRs, en el presente trabajo se analizó elefecto de la sobreexpresión de las mismas, centrándose principalmente en su posibleparticipación en la biosíntesis de esteroles. Una cepa de Saccharomyces cerevisiaedeficiente para CPR fue utilizada en ensayos de complementación con las TcCPRsrecombinantes de T. cruzi. La baja tasa de crecimiento y la disminución de laresistencia al ketoconazole de la levadura mutante, lograron revertirse parcialmentesólo con TcCPR-B y -C. La sobreexpresión de TcCPR-A en células de epimastigotesresulta letal, produciendo un aumento del contenido de ADN, una morfologíaaberrante y numerosas alteraciones ultraestructurales. La sobreexpresión de TcCPRBy -C incrementó la biosíntesis de ergosterol y la relación NADP+/NADPH. Losparásitos transgénicos con mayor contenido de ergosterol presentaron un aumento enel orden de membrana, con la respectiva disminución de la endocitosis. Notablemente, TcCPR-B se ha encontrado en reservosomas mientras que TcCPR-Cse ha localizado en el retículo endoplasmático. Los resultados obtenidos en esta Tesisjunto al correspondiente análisis bibliográfico permiten proponer un rol para las TcCPRs en mecanismos de estrés (TcCPR-A), en reacciones de detoxificación (TcCPR-B) y en la biosíntesis de esteroles (TcCPR-C).

Descripción: Los sistemas de eventos discretos están en el corazón de muchos sistemas de software que requieren operación continua como los sistemas reactivos. Cambiar estos controladores en tiempo de ejecución, para dar soporte a cambios del ambiente o cambios en los requerimientos, es una problema desafiante y no resuelto hasta ahora. En esta tesis, se plantea formalmente el problema de actualizar dinámicamente sistemas de eventos discretos que controlan sistemas reactivos. Presento aquí un enfoque general para especificar criterios de correctitud para actualizaciones dinámicas y una técnica que computa automáticamente un controlador que maneja la transición desde la vieja especificación hasta la nueva especificación, garantizando que el sistema alcance un estado en el cual esa transición pueda ocurrir correctamente y en la cual la arquitectura del sistema subyacente pueda reconfigurarse. La solución usa síntesis de controladores de eventos discretos para construir automáticamente un controlador que garantiza ambas: progreso sobre la actualización y actualizaciones seguras. La técnica desarrollada fue aplicada a distintos dominios como sistemas reactivos o sistemas robóticos. Cada uno de ellos comprende distintos desafíos entre los cuales se destaca la urgencia por adaptarse a los nuevos requerimientos y las variedades de estrategias que se pueden computar para lograr la actualización. Otro dominio de aplicación de la técnica fue la reconfiguración de procesos de negocio. Como es esperado, las organizaciones requieren que sus procesos de negocios evolucionen manteniendo el cumplimiento de nuevas políticas, estrategias y regulaciones. La reconfiguración de un proceso de negocio es un problema desafiante ya que no solo se debe idear un nuevo workflow, sino que también, requiere de entender de cómo debe ser la transición entre el viejo workflow y el nuevo. Si bien los procesos de negocio suelen ser más lentos que los sistemas reactivos o los sistemas robóticos, este problema solo fue levemente estudiado, sin poder garantizar un proceso automático que lo resuelva. En esta tesis producimos procesos de reconfiguración que garantiza la evolución de un antiguo workflow a uno nuevo, satisfaciendo los requerimientos de transición definidos por el usuario.

Descripción: Los brassinosteroides son un nuevo tipo de hormonas vegetales duenias de una poderosa actividad promotora del crecimiento, aun a muy bajas concentraciones. Desde el descubrimiento del brassinolido y la castasterona se han realizado denodados esfuerzos para conocer mas profundamente este nuevo tipo de fitohormonas, en áreas tales como el desarrollo de estudios analíticos, la química, la bioquímica, la fisiología y el modo de acción molecular. Por otro lado, se han encontrado un gran numero de otros análogos extraídos de fuentes naturales que se han intentado obtener por síntesis química, as¡ también como diferentes análogos no naturales. Nosotros desarrollamos la síntesis de diferentes análogos de castasterona y sus correspondientes 22(S),23(S)-isómeros con diferentes modificaciones en los anillos A y B. Además, estudiamos el nivel de bioactividad de estos compuestos utilizando el ensayo de la inclinación de la lamina de arroz sobre la variedad de arroz local Chui en presencia y ausencia de luz. Con los resultados obtenidos en este ensayo establecimos un orden de bioactividad creciente para estos compuestos.

Descripción: Los miembros del género Brucella son bacterias Gram-negativas intracelulares facultativas que seadaptan a la vida intracelular en una gran variedad de mamíferos. Brucella spp causan brucelosis, lazoonosis de mayor incidencia en el mundo que afecta al ganado y a humanos, y para la cual aún nose dispone de una vacuna segura y confiable. A pesar de que Brucella no presenta factores devirulencia clásicos, exhibe una gran flexibilidad metabólica la cual le permite adaptar su fisiologíaen respuesta a los distintos microambientes encontrados durante su ciclo de vida intracelular. Estaadaptación fisiológica se basa en un ágil ajuste de la expresión de distintos subconjuntos de genes,entre los que se encuentran aquellos involucrados en el metabolismo de flavinas. La riboflavina (vitamina B2) es el precursor de FMN y FAD, dos cofactores esenciales que están implicados en unaamplia variedad de procesos celulares en todos los organismos. Esta vitamina es sintetizada enmicroorganismos y plantas, pero no en humanos y animales, los cuales deben adquirirla a través desu dieta. Los dos últimos pasos de la biosíntesis de riboflavina son catalizados por las enzimas Lumazina Sintasa (LS) y Riboflavina Sintasa (RS). Debido a la ausencia de esta vía metabólica enanimales y el hecho de que las bacterias patógenas muestran una estricta dependencia de subiosíntesis de riboflavina, se ha propuesto a LS y RS como dianas potenciales para el desarrollo defármacos antimicrobianos. En este trabajo se presentan datos que sugieren una regulacióndiferencial de los genes involucrados en la biosíntesis de riboflavina en B. abortus. Asimismo, seresolvió la estructura cristalográfica de RS de B. abortus unida al producto de reacción riboflavina ya dos análogos de producto. Para complementar estos resultados, se realizaron también estudioscinéticos y de unión sobre RS; y se llevó a cabo un ensayo de high throughput screening demicroelectroforesis capilar de una biblioteca de 44.000 compuestos en colaboración con laempresa farmacéutica Novartis en Suiza. A partir de éste se identificaron diez compuestos conpotencia micromolar del cual se identificó una serie de cinco compuestos con actividad in vivocontra B. abortus en cultivo bacteriano. En conclusión, la determinación de nuevas estructuras de RS unida a ligandos, su caracterización bioquímica y el hallazgo de nuevos inhibidores con actividadcontra B. abortus in vivo representan un avance en la búsqueda de los antimicrobianos contra labrucelosis.

Descripción: En el presente trabajo se obtuvieron sustancias estructuralmente novedosas y biológicamente activas mediante modificaciones sintéticas de productos naturales abundantes. En particular, se trabajó con el pachydictyol A, un diterpeno con el core de perhidroazuleno, aislado a partir del alga parda Dictyota dichotoma, y con el ácido secochiliolídico, otro diterpeno pero con un core de espiro-furanolactona, aislado de la planta Nardophyllum bryoides. A partir del pachydictyol A se obtuvieron derivados modificados por oxidaciones selectivas; hidroxilación alílica, dihidroxilación de doble enlace y epoxidación. También se obtuvo un producto de iodociclación mediante tratamiento con el reactivo de Barluenga. Por último se obtuvieron productos híbridos de acoplamiento pachydictyol-p-benzoquinona mediante la cicloadición de Paterno-Buchi. Se ensayó la actividad antifouling de los dictyoles naturales y de algunos dictyoles modificados frente al molusco invasor Limnoperna fortunei. A partir del ácido secochiliolídico se sintetizaron; aza-derivados, híbridos secochiliolídico-quinona e hidroquinona, derivados de ácido, epóxidos y lactonas entre otros. Se ensayó la actividad tripanosomicida. Se sintetizaron híbridos terpeno-quinona y esteroide-quinona a partir de ácidos terpénicos naturales, ácidos biliares y p-benzoquinona, utilizándo la química que los ésteres tiohidroxámicos de Barton. Mediante una descarboxilación radicalaria fotoinducida y posterior adición a p-benzoquinona se logró sintetizar 12 quinonas e hidroquinonas esteroidales, una de ellas presentó una interesante actividad citotóxica frente a líneas celulares tumorales. Se estudió el alcance de la metodología para sustratos terpénicos mas complejos.

Descripción: El CCl4 afectó a proteínas por distintos mecanismos. In vivo disminuyó transitoriamente laincorporación de (14)C-Leucina a proteínas nucleares (totales y distintas fracciones proteicas) y microsomaleshepáticas de rata, siendo el efecto máximo a la hora. La cicloheximida causó un efecto similar. Los metabolitos reactivos del CCl4 (tridonometilo ('CCl3) y triclorometilperoxilo (CCl3O2'))formados por activacióncon luz ultravioleta C (UVC)causaron el aumento de grupos carbonilos (↑CO)yla disminución del contenido de grupos sulfhidrilo (↓SH) en albúmina de huevo (alb) y el ↑CO en 20aminoácidos. El ↑CO en alb fue parcialmente inhibido por Trolox y EDTA pero no α-tocoferol. Losmetabolitos del CCl4;formaron HCCl3 por reacción con alb (parcialmente inhibido por Trolox) y cisteína,posiblemente por abstracción de hidrógeno, la luz UVC per se ↑CO,abrió el puente disulfuro, pero casino afectó los SH de la alb. El 'CCl3 y el CCl3O2 ↑CO y ↓SH en proteínas microsomales in vitro, por acción directa o víaproductos de peroxidación de lípidos (PL) ya que fue parcialmente inhibido por antioxidantes y EDTA. No afectaron los CO y SH de proteínas nucleares, mitocondriales y citosólicas in vitro. El NADPH in vitro (probablemente vía PL) ↑CO y ↓SH de proteínas microsomales y nucleares, pero no mitocondriales Produjo ↑SH pero no de CO de compustos citosólicos. El CCl4 in vivo aumentó transitoriamente el contenido de CO de proteínas microsomales pero node nucleares hepáticas de rata. Las alteraciones causadas por los metabolitos reactivos del CCl4 en proteínas permitirían explicaralgunas de las alteraciones observadas en la intoxicación por CCl4(pérdida de funciones celulares, daño ala bomba de calcio del retículo endoplásmico),que podrían causar la muerte o desencadenar mecanismosde protección celulares.