Untersuchung der physiologischen Rolle des Wilms-Tumorgens 1 (WT1) im Rahmen der Generierung muriner in-vivo-Modelle für die Wilms-Tumorerkrankung

Der Wilms-Tumor ist eine embryonale Tumorerkrankung der Niere, als deren Ursprung Nierenvorläuferzellen des metanephrischen Mesenchyms gelten, deren Differenzierung während der frühen Nephrogenese ausbleibt und aus denen nachfolgend durch eine maligne Transformation Wilms-Tumore entstehen. Zwei Gene, die an der Wilms-Tumorgenese beteiligt zu sein scheinen, sind WT1 (Wilms-Tumorgen 1) und CTNNB1 (Catenin, cadherin-associated protein, beta 1). Während WT1 u.a. die Differenzierung des metanephrischen Mesenchyms steuert, begünstigen aktivierende Mutationen von CTNNB1 und eine dadurch bedingte Akkumulation seines Proteins β-Catenin die Tumorgenese vieler Organe. So verwundert es nicht, dass eine alleinige heterozygote Keimbahnmutation von WT1, die einen dominant-negativen Effekt auf funktionsfähiges WT1 ausübt, häufig zur Entstehung von Wilms-Tumoren in Patienten mit Denys-Drash-Syndrom (DDS) führt, sowie in etwa 15 % aller sporadischen Wilms-Tumore WT1 und CTNNB1 mutiert sind.rnDer Mechanismus der Entstehung von Wilms-Tumoren ist weitgehend unbekannt, was u.a. daran liegt, dass homozygote Wt1-Mutationen in der Maus embryonal (~ Tag 13,5 d.p.c.) letal sind. In der vorliegenden Arbeit sollten daher mit Hilfe einer Wt1 k.o.-Effektormaus (WE2) vier murine konditional reversible Wilms-Tumor-Modelle auf Basis des Tet off-Systems hergestellt werden. Dadurch lag in den zu generierenden Tieren Wt1 durch die Integration des WE2-Transgens zwar nur heterozygot mutiert vor, doch durch den endogenen Wt1-Promotor des Transgens sollte es zur zeitlichen und räumlichen Wt1-analogen Expression eines tetrazyklinabhängigen Transaktivators (tTA) kommen, der ohne die Gabe von Doxycyclin Tet-regulierbare Transgene in Wt1-exprimierenden Zellen aktivieren kann, die einen positiven Einfluss auf die Wilms-Tumorgenese haben könnten. So sollte durch das WE2 DDS-Modell ein DDS simuliert werden und es in Tieren der Modelle WE2 TC bCat∆Ex3, WE2 LC bCat∆Ex3 und WE2 Wnt1 zur Akkumulation von β-Catenin in Wt1-exprimierenden Nierenvorläuferzellen kommen, so dass deren Differenzierung ausbleibt und es durch eine maligne Transformation zur Entstehung eines Wilms-Tumors kommt.rnrnMit Hilfe von histologischen Analysen an entsprechenden Responder-Linien konnte zunächst gezeigt werden, dass die embryonale und adulte Expressionsdomäne des WE2-Effektors mit der von endogenen Wt1 übereinstimmt. Gleichzeitig wurden aber auch neue Expressionsorte von Wt1 nachgewiesen. So konnte die Expression des WE2-Effektors z.B. im Endothel der dorsalen Aorta detektiert werden, der als Entstehungsort von hämatopoetischen Stammzellen gilt. Anschließende hier vorgestellte Experimente zeigten, dass Wt1 direkt an diesem Prozess beteiligt ist und belegten eine noch nicht beschriebene Funktion von Wt1 in der frühen Hämatopoese.rnEs war jedoch mit keinem System möglich, eine Wilms-Tumorerkrankung zu simulieren. Während Tiere des WE2 DDS-Modells trotz nachweisbarer Induktion keinen Phänotyp aufwiesen, war wohl in den anderen Modellen eine konstitutive β-Catenin-Aktivierung in der Frühschwangerschaft nicht mit dem embryonalen Überleben vereinbar. Dabei schienen alle tripeltransgenen bzw. doppeltransgenen Embryonen, in denen durch einen frühen Doxycyclinentzug die Entstehung von Wilms-Tumoren möglich gewesen wäre, intrauterin zu sterben. Wurde dagegen Doxycyclin erst in der dritten Lebenswoche entzogen, so entwickelten die Tiere durch eine Wt1-vermittelte β-Catenin-Aktivierung Granulosazelltumore, polyzystische Nieren und Veränderungen der Hoden. Da alle diese organischen Veränderungen während der prä- bis frühen postnatalen Phase induziert wurden, schien die Doxycyclinmenge nicht auszureichen, um eine β-Catenin-Aktivierung zu verhindern. Es hätte also auch zur Entstehung von Wilms-Tumoren kommen können, so dass diese Ergebnisse darauf hinweisen, dass eine β-Catenin-Aktivierung wahrscheinlich nicht der physiologisch entscheidende Schritt bei der Entstehung eines Wilms-Tumors ist.rnrnDie Charakterisierung der WE2-Effektormaus und die Herstellung und Analysen der Systeme geben damit Einblick in die WT1- bzw. WT1/CTNNB1-assoziierte Wilms-Tumorgenese und ermöglichen die weitere Erforschung von Granulosazelltumoren, polyzystsischen Nieren, Veränderungen von Hoden und der Rolle von WT1 in der frühen Hämatopoese.rn

Identifizierung und Charakterisierung von Zielantigenen alloreaktiver zytotoxischer T-Zellen mittels cDNA-Bank-Expressionsklonierung in akuten myeloischen Leukämien

Allogene hämatopoetische Stammzelltransplantationen (HSZTs) werden insbesondere zur Behandlung von Patienten mit Hochrisiko-Leukämien durchgeführt. Dabei bewirken T-Zellreaktionen gegen Minorhistokompatibilitätsantigene (mHAgs) sowohl den therapeutisch erwünschten graft-versus-leukemia (GvL)-Effekt als auch die schädigende graft-versus-host (GvH)-Erkrankung. Für die Identifizierung neuer mHAgs mittels des T-Zell-basierten cDNA-Expressionsscreenings waren leukämiereaktive T-Zellpopulationen durch Stimulation naïver CD8+-T-Lymphozyten gesunder HLA-Klasse I-identischer Buffy Coat-Spender mit Leukämiezellen von Patienten mit akuter myeloischer Leukämie (AML) generiert worden (Albrecht et al., Cancer Immunol. Immunother. 60:235, 2011). Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde mit diesen im AML-Modell des Patienten MZ529 das mHAg CYBA-72Y identifiziert. Es resultiert aus einem bekannten Einzelnukleotidpolymorphismus (rs4673: CYBA-242T/C) des Gens CYBA (kodierend für Cytochrom b-245 α-Polypeptid; syn.: p22phox), der zu einem Austausch von Tyrosin (Y) zu Histidin (H) an Aminosäureposition 72 führt. Das mHAg wurde von T-Lymphozyten sowohl in Assoziation mit HLA-B*15:01 als auch mit HLA-B*15:07 erkannt. Eine allogene T-Zellantwort gegen CYBA-72Y wurde in einem weiteren AML-Modell (MZ987) beobachtet, die ebenso wie in dem AML-Modell MZ529 polyklonal war. Insgesamt konnte bei drei von fünf getesteten HLA-B*15:01-positiven Buffy Coat-Spendern, die homozygot für CYBA-72H (H/H) waren, eine CYBA-72Y-spezifische T-Zellantwort generiert werden. Das von den T-Lymphozyten übereinstimmend in niedrigster Konzentration erkannte Peptid umfasste die Aminosäuren 69 - 77, wobei das homologe Peptid aus CYBA-72H auch in hohen Konzentrationen keine Reaktivität auslöste. Eine reziproke Immunogenität des mHAg ist bislang nicht belegt. T-Lymphozyten gegen CYBA-72Y erkannten Leukämiezellen bei acht von zwölf HLA-B*15:01-positiven Patienten (FAB-Subtypen: M1, M2, M4, M5). Da das Gen CYBA für eine Komponente des mikrobiziden Oxidasesystems von phagozytierenden Zellen kodiert, ist es überwiegend in Zellen des hämatopoetischen Systems exprimiert. Von Leukozytensubtypen, aufgereinigt aus HLA-B*15:01-positiven Buffy Coat-Spendern mit CYBA-242T-Allel, wurden Monozyten und daraus abgeleitete dendritische Zellen durch CYBA-72Y-reaktive T-Lymphozyten sehr stark, untransformierte B-Zellen in weit geringerem Maße und Granulozyten sowie T-Lymphozyten nicht erkannt. Das für CYBA-72Y kodierende Allel CYBA-242T wurde bei 56% aller getesteten gesunden Spender und Malignompatienten (n=481) nachgewiesen. Unter Berücksichtigung der Häufigkeit des präsentierenden HLA-Allels ist davon auszugehen, dass etwa 4,5% der Kaukasier das mHAg CYBA-72Y zusammen mit HLA-B*15:01 tragen. Nach bisherigen Beobachtungen führt ein immunogener CYBA-72Y-Mismatch bei allogenen HSZTs nicht notwendigerweise zu einer schweren GvH-Erkrankung. Das hier beschriebene mHAg CYBA-72Y erscheint potenziell geeignet, im Rahmen einer allogenen HSZT die präferenzielle Elimination der Empfänger-Hämatopoese unter Einschluss von myeloischen Leukämiezellen zu bewirken. Jedoch sind weiterführende Untersuchungen erforderlich, um die therapeutische Relevanz des Antigens zu belegen.

Strategies to determine the biological function of microRNAs

MicroRNAs (miRNAs) are regulators of gene expression that control many biological processes in development, differentiation, growth and metabolism. Their expression levels, small size, abundance of repetitive copies in the genome and mode of action pose unique challenges in studies elucidating the function of miRNAs. New technologies for identification, expression profiling and target gene validation, as well as manipulation of miRNA expression in vivo, will facilitate the study of their contribution to biological processes and disease. Such information will be crucial to exploit the emerging knowledge of miRNAs for the development of new human therapeutic applications.

The EU’s Trouble with Mashups: From Disabling to Enabling a Digital Art Form

New tools for editing of digital images, music and films have opened up new possibilities to enable wider circles of society to engage in ’artistic’ activities of different qualities. User-generated content has produced a plethora of new forms of artistic expression. One type of user-generated content is the mashup. Mashups are compositions that combine existing works (often) protected by copyright and transform them into new original creations. The European legislative framework has not yet reacted to the copyright problems provoked by mashups. Neither under the US fair use doctrine, nor under the strict corset of limitations and exceptions in Art 5 (2)-(3) of the Copyright Directive (2001/29/EC) have mashups found room to develop in a safe legal environment. The contribution analyzes the current European legal framework and identifies its insufficiencies with regard to enabling a legal mashup culture. By comparison with the US fair use approach, in particular the parody defense, a recent CJEU judgment serves as a comparative example. Finally, an attempt is made to suggest solutions for the European legislator, based on the policy proposals of the EU Commission’s “Digital Agenda” and more recent policy documents (e.g. “On Content in the Digital Market”, “Licenses for Europe”). In this context, a distinction is made between non-commercial mashup artists and the emerging commercial mashup scene.

Footprint of recycled water subsidies downwind of Lake Michigan

Continental evaporation is a significant and dynamic flux within the atmospheric water budget, but few methods provide robust observational constraints on the large-scale hydroclimatological and hydroecological impacts of this ‘recycled-water' flux. We demonstrate a geospatial analysis that provides such information, using stable isotope data to map the distribution of recycled water in shallow aquifers downwind from Lake Michigan. The δ2H and δ18O values of groundwater in the study region decrease from south to north, as expected based on meridional gradients in climate and precipitation isotope ratios. In contrast, deuterium excess (d = δ2H − 8 × δ18O) values exhibit a significant zonal gradient and finer-scale spatially patterned variation. Local d maxima occur in the northwest and southwest corners of the Lower Peninsula of Michigan, where ‘lake-effect' precipitation events are abundant. We apply a published model that describes the effect of recycling from lakes on atmospheric vapor d values to estimate that up to 32% of recharge into individual aquifers may be derived from recycled Lake Michigan water. Applying the model to geostatistical surfaces representing mean d values, we estimate that between 10% and 18% of the vapor evaporated from Lake Michigan is re-precipitated within downwind areas of the Lake Michigan drainage basin. Our approach provides previously unavailable observational constraints on regional land-atmosphere water fluxes in the Great Lakes Basin and elucidates patterns in recycled-water fluxes that may influence the biogeography of the region. As new instruments and networks facilitate enhanced spatial monitoring of environmental water isotopes, similar analyses can be widely applied to calibrate and validate water cycle models and improve projections of regional hydroecological change involving the coupled lake-atmosphere-land system. Read More: http://www.esajournals.org/doi/abs/10.1890/ES12-00062.1

Particulate Backscattering Ratio at Leo 15 and Its Use to Study Particle Composition and Distribution

Particulate scattering and backscattering are two quantities that have traditionally been used to quantify in situ particulate concentration. The ratio of the backscattering by particles to total scattering by particles (the particulate backscattering ratio) is weakly dependent on concentration and therefore provides us with information on the characteristics of the particulate material, such as the index of refraction. The index of refraction is an indicator of the bulk particulate composition, as inorganic minerals have high indices of refraction relative to oceanic organic particles such as phytoplankton and detrital material that typically have a high water content. We use measurements collected near the Rutgers University Long-term Ecosystem Observatory in 15 m of water in the Mid-Atlantic Bight to examine application of the backscattering ratio. Using four different instruments, the HOBILabs Hydroscat-6, the WETLabs ac-9 and EcoVSF, and a prototype VSF meter, three estimates of the ratio of the particulate backscattering ratio were obtained and found to compare well. This is remarkable because these are new instruments with large differences in design and calibration. The backscattering ratio is used to map different types of particles in the nearshore region, suggesting that it may act as a tracer of water movement. We find a significant relationship between the backscattering ratio and the ratio of chlorophyll to beam attenuation. This implies that these more traditional measurements may be used to identify when phytoplankton or inorganic particles dominate. In addition, it provides an independent confirmation of the link between the backscattering ratio and the bulk composition of particles.

Clipping techniques in cerebral aneurysm surgery

The history of cerebral aneurysm surgery owes a great tribute to the tenacity of pioneering neurosurgeons who designed and developed the clips used to close the aneurysms neck. However, until the beginning of the past century, surgery of complex and challenging aneurysms was impossible due to the lack of surgical microscope and commercially available sophisticated clips. The modern era of the spring clips began in the second half of last century. Until then, only malleable metal clips and other non-metallic materials were available for intracranial aneurysms. Indeed, the earliest clips were hazardous and difficult to handle. Several neurosurgeons put their effort in developing new clip models, based on their personal experience in the treatment of cerebral aneurysms. Finally, the introduction of the surgical microscope, together with the availability of more sophisticated clips, has allowed the treatment of complex and challenging aneurysms. However, today none of the new instruments or tools for surgical therapy of aneurysms could be used safely and effectively without keeping in mind the lessons on innovative surgical techniques provided by great neurovascular surgeons. Thanks to their legacy, we can now treat many types of aneurysms that had always been considered inoperable. In this article, we review the basic principles of surgical clipping and illustrate some more advanced techniques to be used for complex aneurysms.

Aportes para una nueva visión en los estudios geográficos del concepto de nación desde las perspectivas cultural y política

La Nación ha sido una de las más importantes construcciones políticoculturales de la Modernidad. Las premisas que le han dado mayor vitalidad han sido y son, pues, su afirmación como imaginario de identidad para los pueblos y su significación en el desarrollo de las denominadas "relaciones internacionales", en cuanto formas de expresión de las interrelaciones globales de los sectores dominantes. Este estudio se basa en el análisis de esas premisas a la luz de algunas de las nuevas perspectivas emanadas de los paradigmas político y cultural, desarrollados en las ciencias sociales a partir de las últimas décadas del siglo pasado, y aplicadas a los estudios del territorio nacional, su construcción, sus mutaciones y los imaginarios espaciales que de ellos derivan. A partir de algunas de las visiones críticas mencionadas, en la actualidad el concepto de nación parece haber entrado en un proceso de erosión o descomposición. Fenómenos sociales, económicos, políticos y culturales ligados a los procesos de reestructuración global (migraciones intercontinentales, sistemas mediáticos globales, exclusión social, discriminación étnica y religiosa, marginación y falta de participación política, nuevas formas de manifestación social...) y a la construcción de los discursos posmodernos hacen aparecer la nación como un concepto, al menos, puesto en tela de juicio. Los más audaces hablan del virtual ingreso a un mundo "posnacional". ¿Significará esto la extinción de una idea y una realidad con la que se han formado culturalmente millones de personas de numerosas generaciones en los puntos más lejanos del planeta? La respuesta deberá estar planteada en el estudio real y especializado de esos fenómenos y de las nuevas realidades que de ellos emergen.

Aportes para una nueva visión en los estudios geográficos del concepto de nación desde las perspectivas cultural y política

La Nación ha sido una de las más importantes construcciones políticoculturales de la Modernidad. Las premisas que le han dado mayor vitalidad han sido y son, pues, su afirmación como imaginario de identidad para los pueblos y su significación en el desarrollo de las denominadas "relaciones internacionales", en cuanto formas de expresión de las interrelaciones globales de los sectores dominantes. Este estudio se basa en el análisis de esas premisas a la luz de algunas de las nuevas perspectivas emanadas de los paradigmas político y cultural, desarrollados en las ciencias sociales a partir de las últimas décadas del siglo pasado, y aplicadas a los estudios del territorio nacional, su construcción, sus mutaciones y los imaginarios espaciales que de ellos derivan. A partir de algunas de las visiones críticas mencionadas, en la actualidad el concepto de nación parece haber entrado en un proceso de erosión o descomposición. Fenómenos sociales, económicos, políticos y culturales ligados a los procesos de reestructuración global (migraciones intercontinentales, sistemas mediáticos globales, exclusión social, discriminación étnica y religiosa, marginación y falta de participación política, nuevas formas de manifestación social...) y a la construcción de los discursos posmodernos hacen aparecer la nación como un concepto, al menos, puesto en tela de juicio. Los más audaces hablan del virtual ingreso a un mundo "posnacional". ¿Significará esto la extinción de una idea y una realidad con la que se han formado culturalmente millones de personas de numerosas generaciones en los puntos más lejanos del planeta? La respuesta deberá estar planteada en el estudio real y especializado de esos fenómenos y de las nuevas realidades que de ellos emergen.

Aportes para una nueva visión en los estudios geográficos del concepto de nación desde las perspectivas cultural y política

La Nación ha sido una de las más importantes construcciones políticoculturales de la Modernidad. Las premisas que le han dado mayor vitalidad han sido y son, pues, su afirmación como imaginario de identidad para los pueblos y su significación en el desarrollo de las denominadas "relaciones internacionales", en cuanto formas de expresión de las interrelaciones globales de los sectores dominantes. Este estudio se basa en el análisis de esas premisas a la luz de algunas de las nuevas perspectivas emanadas de los paradigmas político y cultural, desarrollados en las ciencias sociales a partir de las últimas décadas del siglo pasado, y aplicadas a los estudios del territorio nacional, su construcción, sus mutaciones y los imaginarios espaciales que de ellos derivan. A partir de algunas de las visiones críticas mencionadas, en la actualidad el concepto de nación parece haber entrado en un proceso de erosión o descomposición. Fenómenos sociales, económicos, políticos y culturales ligados a los procesos de reestructuración global (migraciones intercontinentales, sistemas mediáticos globales, exclusión social, discriminación étnica y religiosa, marginación y falta de participación política, nuevas formas de manifestación social...) y a la construcción de los discursos posmodernos hacen aparecer la nación como un concepto, al menos, puesto en tela de juicio. Los más audaces hablan del virtual ingreso a un mundo "posnacional". ¿Significará esto la extinción de una idea y una realidad con la que se han formado culturalmente millones de personas de numerosas generaciones en los puntos más lejanos del planeta? La respuesta deberá estar planteada en el estudio real y especializado de esos fenómenos y de las nuevas realidades que de ellos emergen.

Properties of seawater and particulate matter from a WETLabs ALFA hyperspectral laser spectrofluorometer mounted on the continuous surface water sampling system during the Tara Oceans expedition 2009-2013

The Tara Oceans Expedition (2009-2013) sampled the world oceans on board a 36 m long schooner, collecting environmental data and organisms from viruses to planktonic metazoans for later analyses using modern sequencing and state-of-the-art imaging technologies. Tara Oceans Data are particularly suited to study the genetic, morphological and functional diversity of plankton. The present data set provides continuous measurements made with an Aquatic Laser Fluorescence Analyzer (ALFA) (Chekalyuk et al., 2014), connected in-line to the TARA flow through system during 2013. The ALFA instrument provides dual-wavelength excitation (405 and 514 nm) of laser-stimulated emission (LSE) for spectral and temporal analysis. It offers in vivo fluorescence assessments of phytoplankton pigments, biomass, photosynthetic yield (Fv/Fm), phycobiliprotein (PBP)-containing phytoplankton groups, and chromophoric dissolved organic matter (CDOM) (Chekalyuk and Hafez, 2008; 2013A). Spectral deconvolution (SDC) is used to assess the overlapped spectral bands of aquatic fluorescence constituents and water Raman scattering (R). The Fv/Fm measurements are spectrally corrected for non-chlorophyll fluorescence background produced by CDOM and other constituents (Chekalyuk and Hafez, 2008). The sensor was cleaned weakly following the manufacturer recommended protocol.

Geometric tools in Juan de Álava's stonecutting workshop

Stonemasonry of the Gothic vault in its totality is based upon geometry of the line, whereas classic stereotomy relies on the comprehensive knowledge of the surface and the highly sophisticated sides of the voussoirs necessary for its vaults. It is obvious that this leap in the art of construction was paralleled and accompanied by an extension of the horizons of geometry. In Spain, it was made possible thanks to the centuries-old tradition of stone building begun in the most remote medieval times and to the presence of outstanding architects or stonemasons such as Juan de Álava, whose professional work surpassed the established limits and provided the art of building with new instruments.

Diseño de instrumentos para configurar una política industrial en España basada en los postulados de la economía evolutiva

La evidencia empírica aplicada a países de cierto tamaño y desarrollo económico, muestra que existe una relación directa y positiva entre la intensidad de la industria manufacturera, medida como porcentaje de su PIB, y ciertas variables económicas como, el crecimiento, el desempleo y la balanza exterior de bienes y servicios. En el caso de esta última, se verifica empíricamente, que los países con una proporción de actividad manufacturera inferior al 20%, tienen una marcada tendencia a presentar déficits crónicos de balanza de bienes y servicios, lo que conduce a persistentes déficits por cuenta corriente, al ser el primer déficit el principal componente del segundo. Esto trae consigo un continuado incremento del endeudamiento externo que no cesa, y que terminará en algún momento por desequilibrar el conjunto de la economía de los países con esos déficits crónicos. Las anteriores conclusiones, abren una vía de orientación de la política económica, que tiene como objetivo la promoción de la industria manufacturera de cada país. Y esto es un hecho ya en 2014. Países relevantes, como Alemania o Francia en la UE, incluso los EEUU y últimamente el Reino Unido, y por supuesto países del área asiática como Japón, Corea del Sur y China, llevan años promoviendo su industria manufacturera. Resulta significativo, que el debate ideológico sobre la bondad de la aplicación política industrial por parte de los gobiernos, frente a las teorías liberales de mantener a los poderes públicos lejos de ese tipo de actividades, haya dado paso a un modelo generalizado de corte más bien horizontal, donde los países casi sin excepciones apoyan el desarrollo de sus empresas con numerosos instrumentos, que van bastante más lejos de los habituales de I+D. Se valora por tanto, la industria manufacturera como algo vital para el equilibrio económico. Incluso la UE, defensora durante décadas de la no intervención de los diferentes Estados miembros en actividades de promoción industrial más allá del apoyo a las actividades de I+D, realiza un giro copernicano, que termina en 2012 proclamando que la industria manufacturera es vital para el equilibrio económico de la UE, que hay que promoverla, e incluso marca un objetivo, precisamente del 20%, como contribución manufacturera a su PIB. Es decir, se da por asumido que los servicios no son un sustituto indefinido de la industria y que por tanto tienen un límite, lo que se contrapone frontalmente contra la anterior creencia de que el aumento de la participación de los servicios en la economía, no solo era bueno, sino un síntoma de desarrollo. Esta premisa ya ha dejado de ser cierta para esos y otros países. En cambio, en España nada de esto sucede en las dos últimas décadas, sino que la industria manufacturera no recibe especial atención de los poderes públicos y se desliza en una pendiente de disminución de su contribución al PIB, que incluso se acelera con la crisis económica que comienza en 2007, hasta alcanzar cifras del orden del 12% del PIB en 2013. La política económica que se aplica es la de la deflación de costes, con los efectos consecuentes sobre los salarios y sobre la capacidad de la economía de generar riqueza. Se apuesta por un modelo de mano de obra barata, que recuerda al de los años 60. Como indicador relevante de esta situación, lo que exporta la industria manufacturera española, no ha ganado en contenido tecnológico en los últimos quince años. Esta situación se ve empeorada por un hecho significativo adicional, y es que casi el 40% de las ventas de la industria manufacturera española provienen de empresas de propiedad extranjera, con lo que eso supone por una parte de dependencia tecnológica del exterior como en el caso del automóvil, y de incertidumbre sobre su futuro, al estar basadas en el mantenimiento en el futuro de una mano de obra barata, que frenará que los españoles que trabajan en esas empresas, progresen económicamente. La propuesta de esta Tesis, es en cambio apostar por un modelo de crecimiento para España que tenga como uno de sus pilares el desarrollo de una industria manufacturera sólida y con cada vez mayor contenido tecnológico. Para ello, se propone un Plan de política industrial, donde se incluye la creación de actores impulsores de este plan, que deben ser del máximo nivel político. Si los diferentes gobiernos no entienden y asumen esta necesidad de apoyo a la industria a largo plazo e independiente de los cambios políticos, no será posible llevar a cabo este Plan. Para su puesta en marcha, se propone la creación o refuerzo de numerosos instrumentos de apoyo a la industria manufacturera de carácter fundamentalmente horizontal que van mucho más allá de los habituales del I+D, y que en varios casos, tienen una clara semejanza con otros existentes ya en otros países desarrollados desde hace años. La promoción de la industria manufacturera necesita nuevos instrumentos, como una financiación a largo plazo para las empresas, una promoción ordenada y eficaz de la actividad internacional de las empresas exportadoras, la mayoría de las cuales exportan productos manufacturados, una educación y formación profesional que esté alineada con estos objetivos, unos instrumentos que apoyen en especial el desarrollo la industria manufacturera, o la participación minoritaria pero significativa, del Estado en empresas españolas pertenecientes a sectores estratégicos entre otros. En resumen, esta Tesis propone una alternativa de política económica radicalmente diferente a la de dejar la industria manufacturera española a su suerte, y basar el futuro económico de España en una mano de obra barata. ABSTRACT The empirical evidence, applied to countries of certain size and economic development, shows that there exists a direct and positive relationship between industrial manufacturing activity, measured as a percentage of GDP, and certain economic variables, such as growth, unemployment and the foreign balance of trade. In the case of the latter, it is verified empirically that the countries with a percentage of manufacturing activity below 20% have a marked tendency for chronic deficits of the balance of trade, leading to persistent deficits in the current account, being that the former deficit is the main component of the latter. This brings about a continued increase in foreign debt that does not cease, and that will end at some point by disrupting the economy of the countries with these chronic deficits. The previous conclusions open the way to a new direction for economic policy, which promotes industrial manufacturing in each country. This is already a fact in 2014. Relevant countries, such as Germany or France in the EU, even the US and ultimately the UK, and of course countries of East Asia such as Japan, South Korea and China, have been promoting their industrial manufacturing for years. It becomes significant that the ideological debate about the goodwill of the application of industrial policy by governments, against liberal theories that maintain public powers far from these kinds of activities, has taken a step towards a horizontal-cut generalized model, where countries, with almost no exception, rely on various instruments to develop their companies that go much further than the usual R&D. Industrial manufacture is therefore valued as vital for economic stability. Even the EU, proponent for decades of non-intervention policy that goes beyond R&D, has gone full circle, ending in 2012 by proclaiming that industrial manufacture is vital for the economic stability of the EU, that it must be promoted. They even mark precisely 20% as an objective for manufacturing as a percentage of GDP. In other words, it is a given that services are not an indefinite substitute for industry, and that therefore it has a limit as such. This rejects the notion that the increase in services at the cost of manufacture is not only healthy, but is also a symptom of development. This premise is no longer true for these and other countries. On the other hand, none of this happens in Spain, where industrial manufacture receives no special attention from the public authorities, and it slides on a downward slope of percentage contribution to GDP, which accelerates the economic crisis that begins in 2007, until manufacture reaches values of around 12% of GDP in 2013. The economic policy applied is that of cost deflation, with consequential effects on wages and the capacity of the economy to generate wealth. A model is proposed for cheaper labor, akin to that of the 1960s. As a relevant indicator of this situation, manufacturing exports from Spain have not grown technologically in the last 15 years. The situation is made worse by another significant fact: almost 40% of sales of the manufacturing industry originate from companies of foreign origin, which supposes on one hand a technological dependence on foreign countries, such as in the case of the automotive industry, and on the other hand uncertainty in its future, being that they are based on maintaining cheap labor in the future, which will slow economic progress of Spaniards working in these companies. The proposition of this Thesis is to bet on a growth model for Spain that has as one of its pillars the development of a solid manufacturing industry, with increasing technological content. For this, an industrial policy plan is proposed, which includes the creation of driving agents for this plan, which must be of maximum political level. If the various governments don’t understand and assume this necessity for support of industry in the long term, independent of political change, this plan will not be accomplished. To start it, the creation or reinforcement of numerous instruments to promote the manufacturing activities are proposed, with a fundamentally horizontal nature that goes far beyond the usual R&D, and that, in several cases, have a clear similarity with others existing in other countries, having been developed for years. The promotion of the manufacturing industry needs new instruments, such as the long-term financing of companies, an orderly and efficient promotion of international activity of exporting companies, the most of which export manufactured goods, education and professional training which is in tune with these objectives, some instruments which support in particular the development of the manufacturing industry, or the minor yet significant participation of the State in Spanish companies belonging to strategic sectors, among others. In summary, this Thesis proposes an different alternative to the economic policy of leaving the manufacturing industry of Spain to its chances, and to base the economic future of Spain on a cheaper labor force.

Respuesta transcripcional de Populus a bifenilos policlorados: Aspectos aplicados a la fitorremediación

La degradación del suelo ha adquirido una magnitud preocupante. Los métodos tradicionales de descontaminación, son costosos e insuficientes. La fitorremediación representa una alternativa eficaz, de bajo coste, respetuosa con el medio ambiente, que además mejora las propiedades del suelo, si bien ha habido desarrollos relevantes en la última década. Desde el punto de vida científico, el reto principal es descifrar las rutas metabólicas implicadas en respuesta a contaminantes y comprender su regulación. Esta información es imprescindible si aspiramos a mejorar las capacidades naturales de algunas especies vegetales para remediar los suelos contaminados. Los estudios de esta Tesis se han centrado en Populus, el mejor modelo forestal disponible a raíz de la secuenciación de su genoma completo. Por otra parte, Populus tiene una gran capacidad natural para la degradación de contaminantes orgánicos, lo que explica su predominio en los programas forestales de fitorremediación que se desarrollan actualmente. Hemos elegido en concreto al híbrido Populus tremula x P. alba, por la facilidad con que se cultiva y su particular interés biotecnológico. La presente Tesis plantea un estudio comprehensivo de la respuesta molecular a bifenilos policlorados (PCBs), una familia de contaminantes orgánicos persistentes de particular relevancia a escala mundial. Se ha utilizado para ello una aproximación transcriptómica, basada en tecnología RNA-seq, para identificar los genes implicados en el metabolismo de los compuestos in planta y cuantificar sus niveles de activación en distintas situaciones controladas. La tesis pretende asimismo definir el control transcripcional subyacente a la respuesta bioquímica frente a este tipo de contaminantes. Resulta sorprendente que dicha respuesta sea prácticamente desconocida a nivel molecular, a pesar de su gran potencial aplicado en el contexto de la tecnología fitorremediadora. Para desarrollar este proyecto aplicamos a nuestros cultivos de chopo híbridos concentraciones diferentes de Aroclor 1221, una mezcla de PCBs muy utilizada a nivel comercial durante décadas, su uso está prohibido hoy internacionalmente. Y tomamos muestras de RNA a dos concentraciones y dos momentos distintos de exposición al contaminante, generando así una matriz de cuatro elementos con sus controles correspondientes. Con el fin de incrementar la especificidad de nuestro análisis, consideramos sobre todo los genes diferencialmente expresados más significativos según cuatro algoritmos estadísticos distintos. Por otra parte, realizamos análisis funcionales con herramientas bioinformáticas basadas en comparaciones de secuencias y en redes de co-expresión génica. La respuesta de los genes de particular interés fue validada mediante tecnología qRT-PCR (reacción de la polimerasa en cadena cuantitativa en tiempo real). Se trata del primer estudio comprehensivo de la respuesta de un organismo vegetal ante la presencia de PCBs. Este estudio nos ha permitido identificar una cantidad considerable de genes estructurales y reguladores, definiendo nuevos factores de transcripción cuya expresión es proporcional a la concentración de contaminante en el medio o al tiempo de exposición al mismo. Los análisis de correlación nos permiten afirmar en que la respuesta metabólica a PCBs, incluyendo posibles rutas degradadoras, participan en al menos quince factores de transcripción y unas cuarenta proteínas o enzimas que resultan particularmente inducidas. Entre las familias implicadas destacan los citocromos P450, la glutatión transferasas, las deshidrogenasas reductasas (short-chain dehydrogenase reductase) y las proteínas MDR (multi-drug resistance). Mientras que los factores de transcripción encontrados pertenecen a la familia de ZF-TF, MYBs, WRKYs entre otros. También identificamos proteínas de función desconocida que no se habían vinculado previamente a este tipo de respuestas en plantas, como la CSP (cold-shock domain proteins). Para estudiar su posible relación con la presencia de PCBs, se caracterizó un gen de esta familia detectado mediante espectrometría de masas en tándem (MS/MS) a partir de mapas IEF x SDS-PAGE (isoelectro focusing x sodium dodecyl sulphate- polyacrylamide gel electrophoresis) de alta resolución. Mediante qRT-PCR pudimos confirmar la inducción del gen correspondiente, ortólogo a PtCSP4 de P. trichocarpa (Potri.004g172600), en respuesta a Aroclor 1221. El análisis fenotípico de las líneas transgénicas de Arabidopsis thaliana que sobre-expresaba la proteína CSP de chopo híbrido confirmó un papel para la misma tolerancia a PCBs, posiblemente a través de mecanismos reguladores que activan proteínas MDR. Este trabajo, además de aportar datos novedosos sobre los mecanismos moleculares desencadenados por la presencia de un PCB en Populus, utilizado aquí como sistema modelo. Con ello se demuestra el potencial de las especies arbóreas no solo como agentes descontaminantes, ya explotado comercialmente, sino también como fuente potencial de genes interesantes. Entre los genes identificados en esta Tesis hay candidatos evidentes a participar en mecanismos de tolerancia al estrés inducido por la contaminación y también rutas metabólicas degradadores de PCBs. Precisamente la posibilidad de degradar al contaminante confiere particular interés a este tipo de estudios frente a la fitorremediación de metales pesados y otros contaminantes elementales. La comparación de los datos generados en este estudio con estudios análogos que se realicen en el futuro con otras especies y xenobióticos, contribuirán a definir mejor la respuesta de las plantas ante la contaminación orgánica y mejorar su potencial descontaminante. ABSTRACT Soil degradation has acquired a disturbing magnitude. Traditional methods of decontamination are expensive and insufficient. Phytoremediation represent an effective alternative, low cost, respectful of the environment, that also improves soil properties, although there have been relevant developments in the last decade. From a life scientist, the challenge is to decipher the major metabolic pathways involved in response to pollutants and understand their regulation. This information is essential if we desire to enhance the natural abilities of some plant species to remediate contaminated soils. This thesis studies have focused on Populus, the best available forestry model following the sequencing of the entire genome. Moreover, Populus has a natural ability to degrade organic pollutants, which explains its predominance in phytoremediation forestry programs currently being developed. We have chosen specifically to hybrid Populus tremula x P. alba, the ease with which it is grown and its particular biotechnological interest. This thesis presents a comprehensive study of the molecular response to polychlorinated biphenyls (PCBs), a family of persistent organic pollutants of particular relevance worldwide. It has been used for a transcriptomic approach using RNA-seq technology, to identify genes involved in the metabolism of compounds in plant and quantify their levels of activation in different controlled situations. The thesis also aims to define the underlying transcriptional control the biochemical response to these pollutants. It is surprising that the response is virtually unknown at the molecular level, despite its great potential applied in the context of phytoremediation technology. To develop this project we applied our hybrid poplar crops different concentrations of Aroclor 1221, a mixture of PCBs widely used commercially for decades, its use is now banned internationally. And we RNA samples at two different concentrations and times of exposure to the pollutant, generating an array of four elements with their corresponding controls. In order to increase the specificity of our analysis, we consider mainly the most significant differentially expressed genes in four different statistical algorithms. Moreover, functional analyzes conducted with bioinformatics tools based on sequence comparisons and networks gene co-expression. The response of genes of particular interest was validated by qRT-PCR (polymerase reaction chain in real-time quantitative. This is the first comprehensive study of the response of a plant organism in the presence of PCBs. This study allowed us to identify a considerable amount of structural and regulatory genes, defining new transcription factors whose expression is proportional to the concentration of contaminant in the middle or at the time of exposure. Correlation analyzes allow us to affirm that the metabolic response to PCBs, including possible degradative pathways, at least fifteen involved in transcription factors and forty proteins or enzymes which are particularly induced. Among the families involved include cytochromes P450, the glutathione transferases, dehydrogenases reductases (short -chain dehydrogenase reductase) and MDR proteins (multi - drug resistance). While transcription factors belong to the family found ZF-TF, MYBs, WRKYs among others. We also identify proteins of unknown function that had not been previously linked to such responses in plants such as CSP (cold- shock domain proteins). To study their possible relationship with the presence of PCBs, a gene in this family was characterized and was detected by tandem mass spectrometry (MS/MS) from maps IEF x SDS -PAGE (sodium dodecyl isoelectro x sulphate- polyacrylamide gel electrophoresis) of high resolution. By qRT -PCR could confirm the induction of the corresponding gene, ortholog to PtCSP4 of P. trichocarpa (Potri.004g172600), in response to Aroclor 1221. Phenotypic analysis of transgenic Arabidopsis thaliana lines over- expressing the protein CSP poplar hybrid confirmed a role for PCBs same tolerance, possibly through regulatory mechanisms activated MDR proteins. This work, in addition to providing new data on the molecular mechanisms triggered by the presence of PCBs in Populus, used here as a model system. Thus the potential of tree species not only as decontamination agents, and commercially exploited, but also as a potential source of interesting genes is shown. Among the genes identified in this thesis there are evident candidates to participate in tolerance mechanisms to stress induced by pollution and degrading metabolic pathways of PCBs. Precisely the possibility of degrading the pollutant attaches particular interest to this type of study off the phytoremediation of heavy metals and other elemental pollutants. The comparison of the data generated in this study with similar studies carried out in the future with other species and xenobiotics contribute to better define the response of plants to organic pollution and improve their decontamination potential.