http://hdl.handle.net/10366/143088 Tue, 21 Apr 2026 12:58:21 GMT 2026-04-21T12:58:21Z http://hdl.handle.net/10366/170945 [ES] La discretización de ecuaciones diferenciales e integrales mediante bases de wavelets constituye una línea de investigación con gran potencial en el análisis numérico. Las técnicas basadas en análisis multirresolución permiten desarrollar métodos eficientes y estables, especialmente adecuados para la aproximación de funciones que presentan estructuras complejas o variaciones significativas a distintas escalas. Las wavelets ofrecen representaciones jerárquicas con distintos niveles de resolución y permiten controlar tanto la localización espacial como la regularidad de la aproximación. De forma paralela, en las últimas décadas ha aumentado el interés por los modelos matemáticos basados en operadores no locales. Estas formulaciones resultan especialmente adecuadas para describir fenómenos en los que la interacción entre regiones alejadas del dominio desempeña un papel esencial y no puede representarse adecuadamente mediante operadores diferenciales clásicos. La difusión no local aparece en numerosos contextos científicos y aplicados, como la epidemiología, la ecología, el análisis de materiales, el procesamiento de imágenes o la propagación de incendios forestales. El objetivo principal de esta tesis es estudiar, desarrollar e implementar esquemas numéricos basados en wavelets para la aproximación de operadores de difusión no local. El trabajo aborda tanto aspectos teóricos como computacionales con el fin de construir discretizaciones eficientes en el marco del método variacional de Galerkin. En particular, se desarrollan herramientas para la construcción de bases wavelet adecuadas, el diseño de algoritmos numéricos eficientes y la aplicación de la metodología propuesta a modelos de interés práctico. Uno de los aspectos centrales del trabajo es el estudio de la discretización de operadores integrales no locales. Aunque estos operadores conducen de forma natural a matrices densas, su representación en bases wavelet presenta propiedades de compresibilidad que permiten obtener matrices con decaimiento rápido de los coeficientes fuera de la diagonal. Esta característica permite reducir significativamente los costes de almacenamiento y computación. La tesis también aborda diversos aspectos computacionales necesarios para la implementación práctica de estos métodos. Entre ellos se incluyen el desarrollo de reglas de cuadratura para la evaluación de integrales, algoritmos eficientes para el cálculo del producto matriz–vector asociados a operadores compresibles y técnicas de aproximación para el tratamiento de términos no lineales. Asimismo, se estudian estrategias de precondicionamiento para mejorar el comportamiento de los métodos iterativos utilizados en la resolución de los sistemas lineales resultantes. Finalmente, la metodología desarrollada se aplica al estudio de distintos modelos de difusión no local. En particular, se consideran problemas de referencia que permiten analizar la estructura de los operadores discretizados, así como aplicaciones en modelos epidemiológicos de propagación espacial de virus y en modelos de propagación de incendios forestales que incluyen términos de radiación no local. Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10366/170945 2026-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/170566 [ES] La presente tesis doctoral analiza la relación entre la ideología política de las personas voluntarias en España, el tipo de voluntariado que realizan y su concepción del papel del Estado en el tercer sector de acción social. Partiendo de la idea de que el voluntariado constituye una forma de participación social con implicaciones políticas, la investigación explora hasta qué punto las creencias ideológicas influyen en la elección del ámbito de actuación, en el carácter asistencialista o transformador de la acción voluntaria y en la valoración de la autonomía y la financiación pública de las organizaciones. El estudio se enmarca en el debate sobre la reconfiguración del Estado del bienestar y el papel creciente del tercer sector en la provisión de servicios sociales. A través de una encuesta online dirigida a personas voluntarias en España, se recogen datos sobre ideología, interés por la política, tipo de voluntariado, orientación organizativa y percepción del papel del Estado. La metodología empleada se basa en técnicas de estadística multivariante, especialmente análisis factorial y biplots, que permiten identificar dimensiones subyacentes y representar gráficamente las relaciones entre las variables analizadas. Los resultados muestran que el voluntariado no es una práctica ideológicamente neutra, sino un espacio atravesado por valores políticos y concepciones diferenciadas sobre la responsabilidad social. La tesis contribuye a visibilizar la dimensión política del voluntariado y aporta una aproximación empírica innovadora mediante el uso de técnicas multivariantes aplicadas al estudio del tercer sector en España Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10366/170566 2025-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/170441 [EN] In this thesis we present fundamental research at the intersection of High Harmonic Generation (HHG) and Artificial Intelligence (AI), demonstrating the potential of combining both fields to model and understand ultrafast physical phenomena. Throughout this work, the major result was to accurately and efficiently describe both the microscopic quantum dynamics and the macroscopic propagation effects of HHG within the development of an AI-based model trained with exact results from the Three-Dimensional Time-Dependent Schrödinger Equation (3D-TDSE). This approach drastically reduces computational costs (from months to hours or even minutes) while retaining the quantum-level precision, that enables us further exploration of the HHG process. This hybrid AI-3D-TDSE model is capable of predicting the atomic dipole acceleration as a function of the amplitude and phase of the driving laser field. Beyond its simplicity, once trained, the neural network effectively replaces the 3D-TDSE at every point of the generating medium. Afterwards, the HHG emissions can be propagated to the far field through the integral solution of Maxwell’s equations. The model has been successfully validated in theoretical and experimental contexts. It was first employed to simulate and analyze HHG driven by structured laser beams of vortices with different Orbital Angular Momentum (OAM), accurately reproducing the spatial intensity distributions, OAM spectra, and temporal emission profiles of synthesized attosecond pulses. Moreover, it has been used as theoretical backup of experiments generating HHG with Hermite-Gauss (HG) driving beams, where the harmonic propagation give rise to an interference pattern between the different lobes of the HHG beams formed in the near field. Subsequently, the model was extended to mixed gaseous media, revealing a regime of coherent interference between species that acts as a natural spectral filter. These results highlight the potential of the developed framework for control the HHG emission, along with the attosecond pulse characteristics. The results presented here show that integrating AI into strong-field physics not only accelerates computation but defines other paths to follow in the standard simulation methodologies. Although this model is not general, it is perfectly suited to compute macroscopic HHG driven by structured laser pulses. Looking ahead, future efforts may include extending the model to incorporate non-linear propagation of the driving beam in dense media, accounting for dispersion from both neutral atoms and free electrons, both affected by the gas pressure. In such a case, a comprehensive analysis over the required dataset must be performed, as the number of free parameters increases abruptly. Another direct extensions of the model could be the addition of the wavelength and polarization of the driving beam, giving rise to a further generalization of the methodology here developed. From another perspective, the development of AI tools in HHG and attosecond science can be use to develope diagnostic techniques to characterize the properties of the Extreme Ultraviolet (EUV) emission in experiments. Attosecond light science faces several challenges in the development of characterization techniques that can retrieve spatiotemporally the properties (polarization, intensity, and phase) of attosecond pulses. AI may open the route for in situ measurements that can rely on accurate predictions. Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10366/170441 2025-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/170437 [ES] La conciencia medioambiental de la sociedad española se ha incrementado de una manera muy importante en las dos últimas décadas, pese a ello, aún estamos muy lejos de muchos países europeos en lo que respecta al reciclaje y la reutilización, muy especialmente en lo que se refiere a los residuos provenientes de la construcción y la demolición (RCDs). En Europa estos residuos de construcción y demolición (RCDs) constituyen el mayor material de desecho, tanto en peso como en volumen. Los materiales que podemos encontrar en estos residuos de construcción y demolición (RCDs) son: productos cerámicos (ladrillos, tejas, etc.), residuos de hormigón, materiales asfálticos (generalmente mezclas bituminosas) y, en menor medida, componentes como madera, vidrio, plásticos y algunos otros. Cada vez es más prioritario realizar una correcta gestión de los residuos, si tenemos en cuenta que la primera gran premisa es la reducción, en el caso de los RCDs, si se aumenta el reciclaje y la reutilización, se disminuirán las necesidades de materiales por parte del sector de la obra civil y la edificación. En la actualidad todos somos conscientes que los recursos naturales se agotarán con el tiempo. Por ello, es muy importante buscar nuevos productos a partir de estos residuos, que nos permitan dar nuevos usos a todos estos materiales, y evitar así que terminen su vida útil en un vertedero. En base a lo dicho anteriormente, el presente trabajo propone una vía de solución, al investigar el posible reciclado de varios tipos de residuos procedentes del sector de la construcción y de la industria. El presente trabajo incide en aspectos relacionados con estos nuevos materiales, como la optimización de la molienda, la mejora de las técnicas de conformado, la caracterización de propiedades mecánicas y acústicas, estudio de posibles aplicaciones futuras [EN] Environmental awareness in Spanish society has increased significantly over the last two decades; despite this, we are still far behind many European countries in terms of recycling and reuse, especially regarding waste from construction and demolition (CDW). In Europe, this construction and demolition waste (CDW) constitutes the largest waste material, both in weight and volume. The materials that can be found in this construction and demolition waste (CDW) are: ceramic products (bricks, tiles, etc.), concrete waste, asphalt materials (generally bituminous mixtures) and, to a lesser extent, components such as wood, glass, plastics and some others. Proper waste management is becoming increasingly of a priority; if we consider that the first major premise is reduction, in the case of CDW, if recycling and reuse are increased, the need for materials by the civil construction and building sector will be reduced. Currently, we are all aware that natural resources will eventually be depleted. Therefore, it is very important to seek new products from this waste, which allow us to give new uses to all these materials, and thus prevent them from ending their useful life in a landfill. Based on the above, this work proposes a solution pathway by investigating the possible recycling of various types of waste from the construction sector and industry. This work focuses on aspects related to these new materials, such as the optimization of grinding, the improvement of forming techniques, the characterization of mechanical and acoustic properties, and the study of possible future applications Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10366/170437 2025-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/170430 [EN] This thesis presents a theoretical study of strong-field light-matter interactions driven by structured light, in two different scenarios. The first part focuses on the generation and amplification of strong, locally isolated, magnetic fields through the interaction of structured light beams with matter, and the exploration of one of their potential applications. Structured light beams offer the possiblity to decouple spatially the electric and magnetic field components carried by a laser beam. We investigate the amplification of the paraxial longitudinal magnetic field component of azimuthally polarized vector beams. This magnetic field is maximum in an electric field singularity and, therefore, it is locally isolated from the surrounding electric field distribution. Our study suggests that the longitudinal magnetic field carried by an azimuthally polarized laser beam can be enhanced through the interaction with tailored metallic nanoantennas. The potential applications of these strong and ultrafast isolated magnetic fields could range from the control of the magnetization dynamics in magnetic materials to atomic and molecular spectroscopy or particle manipulation. As a potential application, we explore the use of intense isolated magnetic fields to assist the high-order harmonic generation (HHG) process. Our results demonstrate that HHG assisted by magnetic fields lead to the emission of ultra-broadband, attochirp-free HHG spectra, and consequently, to near Fourier-limited attosecond pulses. The second part of this thesis is devoted to the study of HHG driven by various types of structured light fields, and the influence of these driving fields on the spatial and temporal properties of the resulting high-photon-energy radiation. We follow a double-folded strategy: the generation of novel complex structured light fields at the attosecond scale and the enhancement of the intensity and focusing properties of attosecond HHG sources. We introduce the use of hollow Gaussian driving beams in HHG to increase the intensity of attosecond pulses. Hollow Gaussian beams allow to deliver a larger amount of energy at the target compared to standard Gaussian beam schemes, while keeping the intensity below the barrier suppression regime. Our theoretical simulations demonstrate that this configuration allows for more compact HHG setups with shorter driving laser beamlines and, combined with the enhanced refocusing properties of the harmonics, lead to the generation of attosecond pulses with up to three times more peak intensity. This intensity gain could potentially allow HHG sources to become better suited for applications where high photon fluxes are required, such as nanoimaging, metrology or spectroscopy. Preliminary experimental results performed at the group of Profs. Anne L’Huiller and Cord L. Arnold, at Lund University (Sweden), corroborate the properties of the high-order harmonics driven by hollow Gaussian beams. Subsequently, we investigate the up-conversion of near-infrared spatiotemporal optical vortices (STOVs) to the extreme-ultraviolet through HHG, with high topological charges. A comprehensive theoretical framework is developed to describe the generation and propagation dynamics of extreme-ultraviolet STOVs through HHG. Our theoretical simulations are in excellent agreement with the first experimental observations of HHG driven by STOVs, performed by the group of Profs. Margaret M. Murnane and Henry C. Kapteyn at the Univeristy of Colorado at Boulder (United States). Finally, we propose a novel scheme for the generation of extreme-ultraviolet STOVs via HHG, in which all harmonic orders are emitted in the far field with the same topological charge. This approach paves the way for the synthesis of STOVs at attosecond timescales. These attosecond pulses with non-trivial topologies, coupled in the temporal and spatial domains, could be of high interest for spatiotemporal probing ultrafast electronic dynamics in novel materials or in helical circular dichroism experiments. This thesis work involves the development and understanding of several advanced numerical methods and models, such as the implementation of highly-parallelized codes for calculating the HHG response based on the three-dimensional (3D) time dependent Schrödinger equation, the development of software for computing the strong field approximation (SFA) using graphical processing units (GPUs), or the use of state-of-the-art particle-incell codes for laser-plasma interactions. In combination with thetools already existing at the Laser Applications and Photonics group (ALF) at Universidad de Salamanca, these methods have enabled the simulation of extreme scenarios for the strong-field interaction of structured laser light with matter.; [ES] Esta tesis presenta un estudio teórico de las interacciones luzmateria de campos intesos mediante luz estructurada, en dos escenarios diferentes. La primera parte se centra en la generación y amplificación de campos magnéticos intensos y localmente aislados a través de la interacción de haces de luz estructurada con la materia, así como en la exploración de una de sus posibles aplicaciones. Los haces de luz estructurada ofrecen la posibilidad de desacoplar espacialmente las componentes eléctrica y magnética de un haz láser. Investigamos la amplificación de la componente magnetica longitudinal, en régimen paraxial, en haces vectoriales con polarización azimutal. Esta componente del campo magnético alcanza su valor máximo en una singularidad del campo eléctrico y, por lo tanto, queda localmente aislado de la distribución eléctrica circundante. Nuestro estudio sugiere que el campo magnético longitudinal, transportado por un haz láser azimutalmente polarizado, puede ser amplificado mediante la interacción con nanoantenas metálicas diseñadas a medida. Las posibles aplicaciones de estos campos magnéticos intensos y ultrarrápidos podrían abarcar desde el control de la dinámica de magnetización en materiales magnéticos, hasta la espectroscopía atómica y molecular o la manipulación de partículas. Como una potencial aplicación, exploramos el uso de campos magnéticos intensos y aislados para asistir el proceso de generación de armónicos de orden elevado (HHG, por sus siglas en inglés). Nuestros resultados demuestran que el proceso HHG asistido por campos magnéticos intensos, resulta en la emisión de espectros de armónicos de orden elevado extensos sin attochirp y, en consecuencia, a la producción de pulsos de attosegundos cercanos al límite de Fourier. La segunda parte de esta tesis está dedicada al estudio del proceso HHG usando diversos tipos de campos de luz estructurada, y a la influencia de dichos campos sobre las propiedades espaciales y temporales de la radiación de alta energía resultante. Seguimos una estrategia doble: la generación de nuevos campos de luz estructurada complejos en la escala de attosegundo y la optimización de la intensidad y propiedades de focalización de las fuentes de pulsos de attosegundo. En primer lugar, introducimos el uso de hollow-Gaussian beams como haz incidente en el proceso HHG para incrementar la intensidad de los pulsos de attosegundo. Estos haces permiten entregar una mayor cantidad de energía al blanco en comparación con los esquemas gaussianos tradicionales, manteniendo la intensidad por debajo del régimen de supresión de barrera. Nuestras simulaciones teóricas demuestran que esta configuración permite sistemas HHG más compactos y que, combinados con las propiedades de refocalización de los armónicos generados, resultan en pulsos de attosegundo hasta tres veces más intensos. Esta ganancia de intensidad podría permitir que las fuentes HHG se adapten mejor a aplicaciones que requieren flujos altos de fotones, como nanoimagen, metrología o espectroscopía. Los resultados experimentales preliminares realizados en el grupo de los Profs. Anne L’Huiller y Cord L. Arnold, en la Universidad de Lund (Suecia), corroboran las propiedades de los armónicos de orden elevado generados mediante hollow-Gaussian beams. Posteriormente, investigamos la conversión de vórtices espaciotemporales ópticos (STOVs, por sus siglas en inglés) desde el infrarrojo cercano al ultravioleta extremo a través del proceso HHG, con carga topológica alta. Desarrollamos un marco teórico para describir la dinámica de generación y propagación de STOVs en el ultravioleta extremo mediante HHG. Nuestras simulaciones teóricas concuerdan de manera excelente con las primeras observaciones experimentales de HHG generados mediante STOVs, realizadass por el grupo de los Profs. Margaret M. Murnane y Henry C. Kapteyn de la Universidad de Colorado en Boulder (Estados Unidos). Finalmente, proponemos un esquema para la generación de STOVs en el ultravioleta extremo mediante HHG en el que todos los armónicos se emiten en el campo lejano con la misma carga topológica. Esta configuración permite la síntesis de STOVs en escalas de attosegundo. Estos pulsos de attosegundo con topologías no triviales, acopladas en los dominios espacial y temporal, podrían resultar de gran interés para el estudio de dinámicas electrónicas ultrarrápidas en nuevos materiales o en experimentos de dicroísmo circular helicoidal. Esta tesis implica la comprensión y el desarrollo de diversos métodos y modelos numéricos avanzados, tales como la implementación de códigos altamente paralelizados para calcular la respuesta HHG basados en la ecuación de Schrödinger dependiente del tiempo en tres dimensiones, el desarrollo de software basado en unidades de procesamiento gráfico (GPU, por sus siglas en inglés) para el cálculo de la aproximación de campo fuerte (SFA, por sus siglas en inglés), o el uso de códigos de última generación de particle-in-cell para simulaciones de interacción láser-plasma. En combinación con las herramientas existentes en el grupo de Aplicaciones de Láser y Fotónica (ALF) de la Universidad de Salamanca, estos métodos han permitido la simulación de escenarios extremos para la interacción de luz láser estructurada, en el régimen de campo intensos, con la materia. Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10366/170430 2025-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/170429 [EN] rc-continent collisions are key geodynamic settings that provide insights into the evolution and deformation of the crust during orogenesis. Taiwan, located at the convergent boundary between the Eurasian and Philippine Sea Plates, represents an ideal example for investigating active crustal deformation in an oblique arc-continent collisional system. The orogen is characterised by rapid shortening rates, high seismicity, and significant structural complexity. Although numerous models have been proposed to explain the tectonic evolution of Taiwan, uncertainties remain regarding the crustal configuration and the mechanisms that govern deformation. This thesis addresses these issues through a multidisciplinary approach that integrates potential field analyses and stress inversion to advance our understanding of the crustal architecture and deformation processes in the Taiwan orogen. To investigate the crustal structure, gravity and magnetic anomaly data are analysed using spectral methods and first-order derivatives to estimate the depth to major density and magnetization contrasts. The results reveal a vertically stratified crust comprising three main depth domains: near-surface sources (~1–2 km) associated with local sedimentary basins; intermediate sources (~8–10 km), interpreted as the top of the crystalline basement in western Taiwan; and deeper sources (~23–25 km), corresponding to the top of the lower crust in western Taiwan. Forward gravity modelling, constrained by geological observations and seismic tomography, indicates the presence of a dense, thickened crustal root that deepens to ~45–55 km beneath the Central Range, which accounts for the absence of a Bouguer gravity minimum. In contrast, the Bouguer gravity minima in Taiwan occur in the western foreland and reflect large, shallow pre-orogenic sedimentary sequences filling inherited basins. Importantly, crustal segmentation is evident in the orogen, and major crustal boundaries, such as the Lishan– Chaochou and the Longitudinal Valley left-lateral strike-slip fault systems, are highlighted as first-order structural discontinuities that separate domains with contrasting rheological properties. We further characterise the present-day stress field and mechanical behaviour of the orogen through stress inversion analysis. The directions of the principal stress axes (σ1, σ2, and σ3) are estimated from the inversion of clustered earthquake focal mechanisms, and the orientation of the maximum horizontal stress (SH) is calculated across the island. The most likely fault plane orientations and their kinematics are then inferred for each cluster. The results show strong spatial and depth-dependent variations in the stress regime of the area. Western Taiwan is dominated by transpressional deformation, with NW–SE to WNW–ESE compression and strike-slip faulting. In contrast, the Central Range exhibits orogen-parallel extension in the upper crust, linked to lower crustal flow at depth, characterised by strike-slip and compression. These patterns suggest that Taiwan is undergoing lateral extrusion with free- boundary gravitational collapse in the internal region of the orogen. Integrating the structural and stress results, this thesis defines the Taiwan orogen as a laterally and vertically segmented orogen composed of three main tectonic domains: the External areas, the Central Range, and the Coastal Range. Deformation in the External areas is largely controlled by the inherited architecture of the Eurasian continental margin and is mainly accommodated through thin-skinned deformation, although there is evidence of local thick-skinned deformation. The Central Range forms the key dynamic core of the orogen, where convergence is accommodated by crustal thickening and lateral extrusion expressed by lower crustal flow, and orogen-parallel extension. The Coastal Range records the transpression of the accreted Luzon Volcanic Arc, and exhumation along the subduction channel next to the suture. These findings show an asymmetric orogen dominated by frontal accretion and lateral extrusion rather than by underplating, and provide new insight into how oblique arc-continent collisions evolve and accommodate deformation within young transpressional orogens.; [ES] Las colisiones arco-continente son entornos geodinámicos clave que ofrecen información fundamental sobre la evolución y deformación de la corteza durante la orogénesis. Taiwán, situado en el límite convergente entre la placa Euroasiática y la placa Filipina, representa un ejemplo ideal para investigar la deformación activa de la corteza en un sistema colisional arco-continente oblicuo. El orógeno se caracteriza por rápidas tasas de acortamiento, alta sismicidad y complejidad estructural significativa. Aunque se han propuesto numerosos modelos para explicar la evolución tectónica de Taiwán, aún existe incertidumbre sobre la estructura de la corteza y los mecanismos que controlan la deformación. Esta tesis aborda estas cuestiones mediante un enfoque multidisciplinar que integra análisis de campos potenciales e inversión del campo de esfuerzos, con el objetivo de mejorar la comprensión de la arquitectura cortical y los procesos de deformación en el orógeno de Taiwán. Para investigar la estructura cortical, se analizan datos de anomalía de gravedad y magnetismo mediante métodos espectrales y derivadas de primer orden, con el fin de estimar la profundidad de los principales contrastes de densidad y magnetización. Los resultados muestran una corteza estratificada, compuesta por tres dominios principales en profundidad: fuentes someras (~1–2 km) relacionadas con cuencas sedimentarias; fuentes intermedias (~8–10 km), interpretadas como el techo del basamento cristalino en la parte oeste de Taiwán; y fuentes profundas (~23–25 km), asociadas con el comienzo de la corteza inferior al oeste de Taiwán. La modelización directa de la gravedad, acotada por observaciones geológicas y tomografía sísmica, muestra una raíz cortical densa y engrosada que alcanza profundidades de ~45–55 km bajo el Central Range, lo que explica la ausencia de un mínimo gravimétrico de Bouguer. Por el contrario, los mínimos de Bouguer se encuentran al oeste de Taiwán, en la zona de antepaís y el cinturón de pliegues y cabalgamientos, y reflejan potentes secuencias sedimentarias preorogénicas que rellenan cuencas sedimentarias heredadas poco profundas. A destacar, se observa una clara segmentación cortical, en el que estructuras corticales importantes, como los sistemas de falla de salto en dirección levógiras Lishan–Chaochou y Longitudinal Valley, se presentan como discontinuidades estructurales de primer orden que separan dominios con propiedades reológicas diferentes. Asimismo, se caracteriza el campo de esfuerzos actual y el comportamiento mecánico del orógeno mediante inversión del campo de esfuerzos. Las direcciones de los principales ejes de esfuerzo (σ1, σ2 y σ3) se estiman a partir de mecanismos focales agrupados, y se calcula la orientación del máximo esfuerzo horizontal (SH) para toda la isla. A partir de estos datos, se infieren las orientaciones más probables de los planos de falla y su cinemática asociada para cada grupo. Los resultados muestran variaciones significativas del régimen de esfuerzos tanto en superficie como en profundidad. En el oeste de Taiwán domina una deformación transpresiva, con compresión y cizalla orientadas NO–SE a ONO–ESE. En cambio, el Central Range presenta extensión paralela al orógeno en la corteza superior, vinculada a flujo dúctil de la corteza inferior, caracterizado por regímenes de cizalla y compresivos en profundidad. La coexistencia de extensión paralela al orógeno en la corteza superior con compresión en profundidad respalda un modelo de colapso de una corteza engrosada combinado con extrusión lateral de una corteza inferior dúctil, debido a la ausencia de confinamiento lateral. La integración de los resultados estructurales y de análisis de esfuerzos obtenidos en esta tesis permite definir Taiwán como un orógeno segmentado tanto lateral como verticalmente, compuesto por tres dominios tectónicos principales: las áreas externas, el Central Range, y el Coastal Range. La deformación en las áreas externas está controlada por la arquitectura heredada del margen continental euroasiático y se acomoda principalmente mediante deformación thin-skinned, aunque existen indicios locales de thick-skinned. El Central Range constituye el núcleo del orógeno, donde la convergencia se acomoda mediante engrosamiento cortical, flujo dúctil de la corteza inferior y extensión paralela al orógeno. Asimismo, el Coastal Range registra transpresión y exhumación asociada al canal de subducción en la sutura. En conjunto, estos resultados definen un orógeno asimétrico dominado por acreción frontal y extrusión lateral, más que por underplating, y aportan nuevas perspectivas sobre cómo las colisiones arco-continente oblicuas evolucionan y acomodan la deformación en orógenos transpresivos jóvenes. Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10366/170429 2025-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/170424 [EN] This doctoral thesis addresses a key methodological challenge in high-dimensional data analysis: the instability of sparse solutions in penalized tensor models. Specifically, it proposes a theoretical and computational framework that integrates Bootstrap resampling techniques with the Elastic Net-penalized Tucker decomposition —known as the CenetTucker model— to enhance the stability and reproducibility of latent factor selection. The research is structured around three main pillars: (i) a comprehensive review of the theoretical foundations and limitations of sparse solutions in tensor-structured data, (ii) the formalization and implementation of a Bootstrap-based stabilization procedure tailored to the CenetTucker model, and (iii) the empirical evaluation of model stability through simulated experiments and real datasets. As an applied contribution, the thesis introduces an R package named GSparseBoot, which automates the model fitting, resampling, and computation of stability metrics —including variable inclusion frequency, Jaccard index, support variability, and stable selection index. While the package is not yet published on CRAN, its development is complete, and its public release is currently in process. Results demonstrate that incorporating Bootstrap significantly reduces the structural variability of penalized solutions without compromising interpretability or predictive performance. This improvement is particularly evident in scenarios involving high collinearity or weak latent structures, where traditional approaches tend to be unstable. Additionally, a set of tailored stability metrics is proposed to rigorously assess consistency across resampling replicates in multi-way contexts. This work offers an original methodological contribution at the intersection of computational statistics, tensor factorization, and regularization. It provides a solid mathematical foundation, a reproducible computational implementation, and practical tools to support scientific studies in genomics, neuroscience, sensory data analysis, and other domains where statistical reproducibility is paramount. Overall, this thesis advances the development of more robust and reliable statistical models in the era of complex, highdimensional data. Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10366/170424 2025-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/170423 [ES] El presente trabajo se centró en el estudio de la diversidad de macrohongos en la zona de amortiguamiento del Parque Nacional Sangay, con el fin de generar una aproximación taxonómica, ecológica, etnomicológica y bioquímica que sirva como base para su gestión y conservación; para ello se realizaron colectas en 4 zonas puntuales; Nueva Esperanza – Macas; La Candelaria – Rio Verde; Palictahua – Penipe; Cerro Negro – El Altar, colectando 657 especímenes de las cuales se identificaron 91 especies de macrohongos, representando solo una fracción de la diversidad potencial del área, dada la parcialidad en el análisis de las muestras recolectadas. El análisis preliminar evidenció una clara dominancia de hongos lignícolas, con prevalencia de los órdenes Polyporales (58,24 %) e Hymenochaetales (12,09 %), atribuible a la estrategia de muestreo enfocada en madera en descomposición. Taxonómicamente, las familias Polyporaceae, Meripilaceae, Meruliaceae, Steccherinaceae e Hymenochaetaceae resultaron las más representativas, todas con un rol esencial en la descomposición de materia orgánica, destacando su función en el reciclaje de nutrientes en ecosistemas tropicales húmedos. La presencia complementaria de familias como Mycenaceae e Hygrophoraceae sugiere una mayor complejidad ecológica, incorporando especies micorrízicas y saprobias del suelo que sustentan redes tróficas subterráneas. Desde la perspectiva etnomicológica, se evidenció una brecha entre la riqueza fúngica y su aprovechamiento cultural, con apenas un 28,8 % de las especies registradas con usos documentados. Dentro de este subconjunto, se identificó un fuerte predominio del uso biotecnológico (84,62 %), especialmente en especies como Trametes cingulata, Rigidoporus microporus y Ganoderma australe, reconocidas por su potencial en la degradación de compuestos recalcitrantes y la producción de metabolitos bioactivos. Asimismo, se documentaron usos medicinales (57,69 %) en especies tradicionalmente empleadas por comunidades locales, como Ganoderma amazonense y Amauroderma sprucei. Los usos tradicionales (30,77 %) y alimenticios (19,35 %) revelan una subvaloración de los hongos en la cotidianidad, atribuida a la escasa transmisión de saberes, subrayando la urgencia de fortalecer procesos de documentación cultural y educación comunitaria en torno al recurso fúngico. Complementariamente, el análisis fitoquímico cualitativo de Trametes cingulata y Polyporus leprieurii demostró perfiles metabólicos ricos en compuestos como taninos, alcaloides y flavonoides. La identificación exclusiva de saponinas en P. leprieurii sugiere una mayor versatilidad bioactiva de esta especie, proyectándola como candidata para aplicaciones biotecnológicas en sectores como la salud, la cosmética y la agricultura sostenible. Estos hallazgos abren la posibilidad de investigaciones futuras orientadas a la identificación estructural y evaluación biofuncional de metabolitos, así como al uso de herramientas moleculares que permitan optimizar su aprovechamiento mediante bioprospección aplicada en contextos andino-amazónicos. Finalmente, se propone un conjunto de estrategias de conservación basadas en principios de sostenibilidad biocultural, restauración ecológica y participación comunitaria. La restauración de bosques, la capacitación de actores locales, el fomento del cultivo sostenible de especies fúngicas de interés y la integración del conocimiento científico y ancestral en la gestión del área protegida, constituyen una base sólida para preservar la micodiversidad del Parque Nacional Sangay. Esta visión integradora busca equilibrar la conservación ecológica con el bienestar de las comunidades, impulsando la valorización de los hongos como recurso estratégico para la soberanía alimentaria, la salud comunitaria y el desarrollo territorial sostenible.; [EN] This study focused on the diversity of macrofungi in the buffer zone of Sangay National Park, aiming to generate a taxonomic, ecological, ethnomycological, and biochemical baseline to support their management and conservation. To this end, collections were carried out in four specific locations: Nueva Esperanza – Macas; La Candelaria – Río Verde; Palictahua – Penipe; and Cerro Negro – El Altar. 657 specimens were collected, of which 91 macrofungal species were analyzed, representing only a fraction of the area's potential fungal diversity, given the partial analysis of the collected samples. Preliminary findings revealed a clear dominance of lignicolous fungi, with a prevalence of the orders Polyporales (58.24%) and Hymenochaetales (12.09%), a pattern attributable to the sampling strategy focused on decaying wood. Taxonomically, the families Polyporaceae, Meripilaceae, Meruliaceae, Steccherinaceae, and Hymenochaetaceae were the most representative, all playing essential roles in the decomposition of organic matter and highlighting their importance in nutrient recycling in tropical humid ecosystems. The complementary presence of families such as Mycenaceae and Hygrophoraceae suggests greater ecological complexity, incorporating both mycorrhizal and soil saprobic species that sustain subterranean trophic networks. From an ethnomycological perspective, a gap was identified between fungal richness and cultural utilization, with only 28.8% of the recorded species having documented uses. Within this subset, biotechnological applications were predominant (84.62%), particularly in species such as Trametes cingulata, Rigidoporus microporus, and Ganoderma australe, known for their potential in degrading recalcitrant compounds and producing bioactive metabolites. Medicinal uses (57.69%) were also documented in species traditionally employed by local communities, including Ganoderma amazonense and Amauroderma sprucei. Traditional (30.77%) and culinary uses (19.35%) reflect the underappreciation of fungi in daily life, attributed to the limited transmission of traditional knowledge. This underscores the urgent need to strengthen cultural documentation and community education surrounding fungal resources. In addition, the qualitative phytochemical analysis of Trametes cingulata and Polyporus leprieurii revealed rich metabolic profiles containing tannins, alkaloids, and flavonoids. The exclusive identification of saponins in P. leprieurii suggests a broader bioactive versatility, positioning this species as a candidate for biotechnological applications in fields such as healthcare, cosmetics, and sustainable agriculture. These findings open up future research opportunities focused on the structural identification and biofunctional evaluation of metabolites, as well as the use of molecular tools to optimize their utilization through applied bioprospecting in Andean-Amazonian contexts. Finally, a set of conservation strategies is proposed, based on principles of biocultural sustainability, ecological restoration, and community participation. Forest restoration, the training of local stakeholders, the promotion of sustainable cultivation of valuable fungal species, and the integration of scientific and ancestral knowledge into protected area management constitute a solid foundation for preserving the mycodiversity of Sangay National Park. This integrative vision seeks to balance ecological conservation with community well-being, promoting the valorization of fungi as a strategic resource for food sovereignty, public health, and sustainable territorial development. Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10366/170423 2025-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/170409 [ES] La energía solar es una tecnología fundamental en la búsqueda global de un futuro energético sostenible. En el corazón de esta revolución se encuentran las células fotovoltaicas (FV), dispositivos extraordinarios que convierten directamente la luz solar en electricidad. La búsqueda de tecnologías solares más económicas, eficientes y versátiles ha llevado a los investigadores a explorar nuevos materiales que superen las limitaciones de los procesos de fabricación de silicio, que consumen mucha energía1,2. En los últimos años, los materiales bidimensionales (2D) se han convertido en excelentes componentes para células solares gracias a sus excepcionales propiedades y han sido objeto de una extensa investigación. Son materiales ultrafinos con un grosor de tan solo unos pocos átomos, lo que les confiere propiedades únicas, muy diferentes de las de sus homólogos en masa. Los materiales 2D ofrecen varias ventajas, como componentes de células solares debido a su espesor atómico, sus superficies lisas y su falta de enlaces sin pareja. Además, su estructura electrónica, incluyendo su band gap, está significativamente influenciada por los átomos y los grupos funcionales de su superficie. Esto ofrece la oportunidad de manipular con precisión la interfase, minimizando la pérdida de energía durante la extracción de portadores y el transporte a través de ella3. Debido a su alta movilidad de portadores, algunos materiales 2D pueden funcionar como electrodos para lograr una transferencia de carga eficiente4, 5. Además, los materiales 2D poseen una excelente estabilidad química y mecánica junto con su alta compacidad, lo que les hace resistentes a la humedad, el oxígeno, la migración de iones y la difusión de metales. Finalmente, forman heteroestructuras de van der Waals por adsorción física en otros materiales, minimizando la formación de defectos en la interfase6. Sin embargo, a pesar de la gran cantidad de trabajo realizado en el diseño, la síntesis, la caracterización y las aplicaciones de estos materiales, aún quedan muchos aspectos por resolver para mejorar sus propiedades. Este trabajo se centra en dos tipos diferentes de materiales: puntos de carbono dopados con nitrógeno (NCD) y perovskitas bidimensionales de haluros metálicos.; [EN] Solar energy is a fundamental technology in the global search for a sustainable energy future. At the heart of this revolution are photovoltaic (PV) cells, extraordinary devices that directly convert sunlight into electricity. The search for cheaper, more efficient, and more versatile solar technologies has led researchers to explore new materials that overcome the limitations of energy-intensive silicon manufacturing processes1,2. In recent years, two-dimensional (2D) materials have emerged as excellent components for solar cells due to their exceptional properties and have been the subject of extensive research. They are ultrathin materials with a thickness of just a few atoms, which gives them unique properties, very different from those of their bulk counterparts. 2D materials offer several advantages as solar cell components due to their atomic thickness, smooth surfaces, and lack of dangling bonds. Furthermore, their electronic structure, including their band gap, is significantly influenced by the atoms and functional groups on their surface. This offers the opportunity to precisely manipulate the interface, minimizing energy loss during carrier extraction and transport across it3. Due to their high carrier mobility, some 2D materials can function as electrodes to achieve efficient charge transfer4, 5. In addition, 2D materials possess excellent chemical and mechanical stability along with their high compactness, making them resistant to moisture, oxygen, ion migration, and metal diffusion. Finally, they form van der Waals heterostructures by physical adsorption onto other materials, minimizing the formation of defects at the interface6. However, despite the large amount of work carried out in the design, synthesis, characterization, and applications of these materials, many aspects remain to be resolved in order to improve their properties. This work focuses on two different types of materials: nitrogen-doped carbon dots (NCDs) and two-dimensional metal halide perovskites. Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10366/170409 2025-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/170407 [ES] Las rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR) son microbios beneficiosos que habitan en el suelo y forman asociaciones estrechas con las raíces de las plantas, mejorando significativamente su crecimiento y salud general. Estos microorganismos promueven el desarrollo a través de múltiples mecanismos, incluida la producción de fitohormonas y enzimas que movilizan nutrientes esenciales como el fósforo y el potasio, aumentando su biodisponibilidad. Esta actividad estimula el crecimiento de las raíces, mejora la eficiencia en la absorción de nutrientes y, en última instancia, aumenta el vigor de la planta. Además de la movilización de nutrientes, las PGPR desempeñan un papel central en la fijación biológica de nitrógeno, convirtiendo el nitrógeno atmosférico en formas utilizables por las plantas, y contribuyen a la resistencia contra enfermedades al suprimir patógenos transmitidos por el suelo. Esta supresión ocurre a través de varios mecanismos, incluida la producción de compuestos antimicrobianos, la exclusión competitiva en la superficie de la raíz y la activación del sistema inmunitario de la planta mediante la inducción de resistencia sistémica. Algunas cepas de PGPR también mejoran la tolerancia a la sequía mediante la modulación de la actividad de las acuaporinas y el aumento de la retención de agua en el suelo. A pesar de su potencial como alternativas sostenibles a los fertilizantes y pesticidas químicos, la identificación de nuevas cepas de PGPR sigue siendo un cuello de botella importante. Los enfoques tradicionales de screening son laboriosos y a menudo no logran capturar la complejidad molecular de las interacciones planta-microbio. Para superar este desafío, esta tesis desarrolló un framework basado en aprendizaje automático para la detección de PGPR. Se implementó un pipeline de machine learning en Python que integra dos clasificadores basados en las respuestas transcriptómicas de las plantas, permitiendo la identificación predictiva del potencial PGPR en aislados bacterianos. Esta tesis integra el aprendizaje automático, el perfilado transcriptómico y ensayos fisiológicos para obtener información sobre la base molecular de las interacciones planta – bacteria utilizando el tomate como planta modelo, y permite la detección y identificación de PGPR.; [EN] Plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) are beneficial soil-dwelling microbes that form close associations with plant roots, significantly enhancing plant growth and overall health. These microorganisms promote development through multiple mechanisms, including the production of phytohormones and enzymes that mobilize essential nutrients such as phosphorus and potassium, thereby increasing their bioavailability. This activity stimulates root growth, improves nutrient uptake efficiency, and ultimately enhances plant vigor. In addition to nutrient mobilization, PGPR plays a central role in biological nitrogen fixation, converting atmospheric nitrogen into plant-usable forms, and contributes to disease resistance by suppressing soil-borne pathogens. This suppression occurs through various mechanisms, including the production of antimicrobial compounds, competitive exclusion at the root surface, and the activation of the plant immune system via induced systemic resistance. Certain PGPR strains also improve drought tolerance by modulating aquaporin activity and enhancing soil water retention. Despite their potential as sustainable alternatives to chemical fertilizers and pesticides, the identification of novel PGPR strains remains a major bottleneck. Traditional screening approaches are labor-intensive and often fail to capture the molecular complexity of plant – microbe interactions. To address this challenge, this thesis developed a machine learning-driven framework for PGPR screening. A Python-based machine learning pipeline was implemented to integrate two classifiers based on plant transcriptomic responses, enabling predictive identification of PGPR potential in bacterial isolates. This thesis integrates machine learning, transcriptomic profiling, and physiological assays to gain insights into the molecular basis of plant-bacteria interactions using tomato as a model plant and enable PGPR screening and identification. Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10366/170407 2025-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/170406 [ES] La presente tesis doctoral aborda el estudio del mecanismo de acción de la Teonelamida A (TNM-A), un péptido bicíclico marino con potente actividad antifúngica, en la levadura de fisión Schizosaccharomyces pombe. A través de un enfoque integrado de genética, bioquímica y microscopía "in vivo" del mecanismo de acción de la TNM-A, se demuestra que actúa como un modulador de membrana, interconectando la organización lipídica de la membrana plasmática, el tráfico vesicular y la síntesis de pared celular. Previamente se había mostrado que la TNM-A se une de manera estereoespecífica al ergosterol de la membrana plasmática sin formar poros ni causar lisis celular, alterando la curvatura y fluidez de la membrana. Esta perturbación biofísica desencadena una activación sostenida de la GTPasa Rho1, que controla la polaridad y el tráfico vesicular, produciendo un desequilibrio entre exocitosis y endocitosis. Nuestros resultados muestran que, como consecuencia de esta alteración, las glucán sintasas integrales de la membrana plasmática (Bgs1, Bgs4 y Ags1) quedan atrapadas en la membrana, manteniendo una actividad constante, aberrante y localizada que conduce a la acumulación progresiva de β(1,3)-glucano y α(1,3)-glucano, y al engrosamiento ectópico e interno de la pared celular, especialmente en septos y polos de crecimiento. Este proceso está acompañado de un desacoplamiento entre la síntesis de la pared celular y la progresión del ciclo celular, dando lugar a una parada irreversible del ciclo en estados morfológicamente polarizados (fenotipos 1P y 2P de crecimiento por uno o dos polos, y distintos tipos T1, T2 y T3 de septación), cuya distribución depende de la fase del ciclo de la célula cuando entra en contacto con el compuesto. La TNM-A, por tanto, interrumpe la coordinación espacio-temporal entre la membrana plasmática, la pared celular y el ciclo celular, revelando un nivel fundamental de integración fisiológica. A nivel bioquímico, se observó un incremento global en el contenido de pared celular (desde un 25-30% en una célula normal llegando hasta hasta un 56% de la célula) y una alteración profunda de su composición, con un aumento marcado del β(1,3)-glucano, un menor aumento del α-glucano y una reducción de los componentes minoritarios (β(1,6)-glucano, y glicoproteínas). Los análisis genéticos demostraron que la toxicidad de la TNM-A no se debe a la sobreproducción de pared, sino a la disrupción del tráfico endocítico y de la homeostasis membrana-pared, donde la sobreacumulación del glucano constituye una respuesta compensatoria. En conjunto, la TNM-A se muestra como un antifúngico con un mecanismo híbrido y una diana dual (membrana y pared celular). Su acción contrasta con la de los polienos (como la anfotericina B), que destruyen la membrana, y con la de las equinocandinas, que inhiben directamente a la enzima β-glucán sintasa. La TNM-A actúa, en cambio, como un modulador funcional del microentorno lipídico, capaz de alterar la organización y el tráfico de proteínas de membrana sin comprometer la integridad estructural inmediata. Este trabajo establece a la TNM-A como un nuevo modelo de antifúngico, donde los productos naturales no solo sirven como antifúngicos, sino también como herramientas para explorar la dinámica de la membrana plasmática y su papel en la morfogénesis fúngica. Los resultados abren una nueva vía de estudio en la farmacología antifúngica, centrada en la manipulación de la estructura lipídica y la arquitectura de la membrana plasmática como ejes reguladores de la viabilidad y la morfología celular. Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10366/170406 2025-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/170360 [ES] La desnutrición sigue siendo un desafío crítico de salud pública global, derivado de una compleja interacción entre ingesta insuficiente de nutrientes, dietas desequilibradas y acceso limitado a alimentos de calidad. Entre las carencias de micronutrientes, la anemia por deficiencia de hierro persiste como causa principal de morbilidad, afectando especialmente a niños, mujeres en edad reproductiva y personas mayores. Dado que una nutrición adecuada es esencial para la salud, el desarrollo cognitivo y el bienestar, abordar la desnutrición resulta prioritario para mejorar los resultados sanitarios globales. En este contexto, las legumbres destacan por su excelente equilibrio de proteínas, fibra y micronutrientes. Las lentejas (Lens culinaris Medik.) son una de las más cultivadas y consumidas, debido a su alto valor nutricional, que incluye proteínas de calidad, carbohidratos complejos, fibra y minerales como hierro, magnesio y zinc, además de fitoquímicos con propiedades bioactivas. Estas características, junto con la preferencia por fuentes vegetales sostenibles, consolidan a la lenteja como un recurso estratégico para la nutrición y la sostenibilidad alimentaria. Sin embargo, su aprovechamiento nutricional se ve limitado por factores antinutricionales que reducen la biodisponibilidad de minerales y la digestibilidad proteica. Para superarlo, se han estudiado técnicas como remojo, cocción, germinación y fermentación, que mejoran la bioaccesibilidad, calidad sensorial y funcionalidad de las harinas. Aprovechando este conocimiento, esta tesis doctoral examina la influencia de factores genéticos, ambientales y de procesamiento sobre la calidad y funcionalidad de las lentejas, explorando sistemáticamente cómo la selección de cultivares, las condiciones edafoclimáticas, las prácticas agrícolas, los pretratamientos y la fermentación microbiana pueden optimizar sinérgicamente los atributos nutricionales, químicos y tecnofuncionales de las harinas de lenteja. Un aspecto clave de este trabajo es el desarrollo de harinas funcionales de lenteja con mayor biodisponibilidad de hierro y mejor digestibilidad proteica, destinadas a emplearse como extensores vegetales en productos alimentarios. Estos ingredientes pueden sustituir parcialmente la carne, ofreciendo opciones saludables, sostenibles y funcionales. El primer artículo revisa estrategias de fortificación y biofortificación para combatir la anemia ferropénica, incluyendo mejoras genéticas y de procesamiento que incrementan el contenido y la absorción de hierro, sentando las bases para alimentos funcionales a base de lenteja. El segundo artículo analiza características fitoquímicas y antioxidantes de cultivares Pardina de distintas regiones españolas, evidenciando variaciones varietales y ambientales que condicionan la calidad nutricional y bioactiva. El tercero examina la composición nutricional y antioxidante de la lenteja Armuña, destacando la influencia de las condiciones edafoclimáticas en su perfil. El cuarto compara variedades cultivadas bajo agricultura orgánica y convencional, mostrando que el tipo de producción tuvo poca influencia en los perfiles analizados, mientras que la variedad fue el factor más determinante en la composición y el potencial antioxidante. El quinto artículo evalúa el impacto de remojo, cocción, germinación y tostado sobre las propiedades fisicoquímicas y los antinutrientes, demostrando que estos procesos mejoran el valor nutricional y funcional de las harinas. El sexto explora la combinación de germinación y fermentación con bacterias ácido-lácticas y una levadura probiótica, reduciendo ácido fítico, taninos e inhibidores de tripsina, y aumentando el contenido proteico y mineral. Las harinas resultantes presentaran cualidades tecnofuncionales adecuadas para diversas aplicaciones alimentarias como extensores de carne. El séptimo articulo aborda los extensores cárnicos vegetales, resaltando el papel de las legumbres en su formulación debido a su valor nutricional y sus características funcionales. En conjunto, estos artículos conforman un compendio integral sobre la explotación de la lenteja, demostrando que la optimización del procesamiento y el uso de avances biotecnológicos pueden mejorar la calidad nutricional, la biodisponibilidad de micronutrientes y las propiedades funcionales. Así, los estudios ofrecen una base científica para desarrollar ingredientes derivados de lentejas que fortalezcan la seguridad nutricional y los sistemas sostenibles, posicionando a la lenteja como un componente clave en la transición hacia dietas más saludables.; [EN] Malnutrition remains a critical global public health challenge, arising from a complex interplay between insufficient nutrient intake, unbalanced diets, and limited access to quality foods. Among micronutrient deficiencies, iron deficiency anemia persists as a major cause of morbidity, particularly affecting children, women of reproductive age, and the elderly. Since adequate nutrition is essential for health, cognitive development, and general well-being, addressing malnutrition is a top priority to improve global health outcomes. In this context, pulses stand out for their excellent balance of proteins, fiber, and micronutrients. Lentils (Lens culinaris Medik.) are among the most widely cultivated and consumed pulses due to their high nutritional value, which includes quality proteins, complex carbohydrates, dietary fiber, and key minerals such as iron, magnesium, and zinc, as well as phytochemicals with bioactive properties. These characteristics, together with the growing preference for sustainable plant-based sources, position lentils as a strategic resource for nutrition and food sustainability. However, their full nutritional potential is often limited by the presence of antinutritional factors that reduce mineral bioavailability and protein digestibility. To overcome these limitations, various processing techniques, such as soaking, cooking, germination, and fermentation, have been studied for their ability to enhance nutrient availability, sensory quality, and functional properties of lentil flours. Building on this knowledge, this doctoral thesis comprehensively examines the influence of genetic, environmental, and processing factors on lentil quality and functionality, systematically exploring how the selection of cultivars, edaphoclimatic conditions, agricultural practices, pretreatments, and microbial fermentation can synergistically optimize the nutritional, chemical, and technofunctional properties of lentil flours. A key aspect of this work is the development of biodynamic lentil flours with improved iron bioavailability and protein digestibility, intended for use as plant-based meat extenders in food formulations. These ingredients can partially replace meat, offering healthy, sustainable, and functional alternatives. The first article reviews food fortification and biofortification strategies to combat iron deficiency anemia, including genetic enhancement and processing interventions that increase iron content and absorption, establishing the basis for functional foods made from lentils. The second article analyzes the phytochemical and antioxidant characteristics of Pardina lentil cultivars from different Spanish regions, revealing varietal and environmental differences that shape nutritional and bioactive quality. The third article examines the nutritional and antioxidant composition of Armuña lentils, highlighting the significant influence of edaphoclimatic conditions on their profiles. The fourth compares varieties grown under organic and conventional farming systems, showing that farming type had little influence on the analyzed profiles, while variety proved to be the most decisive factor in nutrient composition and antioxidant potential. The fifth article evaluates the impact of physical pretreatments (soaking, cooking, germination, and microwave roasting) on the physicochemical properties and antinutritional factors of lentil flours, demonstrating that these processes enhance nutritional value and functionality. The sixth explores the combined use of germination and fermentation with lactic acid bacteria and a probiotic yeast, which markedly reduces phytic acid, tannins, and trypsin inhibitors while increasing protein and mineral contents. The resulting flours exhibit suitable technofunctional properties for various food applications, such as meat extenders. The seventh article addresses plant-based meat extenders, highlighting the role of legumes in their formulation due to their nutritional value and functional properties. Taken together, these articles form a comprehensive compendium on lentil utilization, demonstrating that optimizing processing and applying biotechnological advances can enhance nutritional quality, micronutrient bioavailability, and functional properties. Thus, the studies provide a scientific basis for developing lentil-derived ingredients that strengthen nutritional security and sustainable food systems, positioning lentils as a key component in the transition toward healthier diets. Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10366/170360 2025-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/170354 [ES] Las RASopatías asociadas a alteraciones en los genes NF1 y SPRED1 presentan una marcada heterogeneidad clínica y molecular, donde el principal obstáculo tras el diagnóstico genético es la interpretación funcional de las variantes identificadas. Con el objetivo de superar este desafío, la presente tesis doctoral ha creado un flujo de trabajo experimental multidisciplinar que combina el análisis de variantes en NF1 y SPRED1 reportadas en bases de datos públicas y de pacientes de la DIERCyL, el modelado estructural y de estabilidad proteica in silico, la señalización celular, proliferación, y morfometría en las líneas celulares HEK293T y NIH3T3. Los análisis de las bases de datos genéticas identificaron hotspots estructurales críticos en la proteína neurofibromina (CSRD, GRD y Armadillo1), mientras que las variantes en SPRED1 mostraron una distribución homogénea, sugiriendo mecanismos patogénicos distintos. En el caso de las variantes en NF1 y SPRED1 de los pacientes, el análisis energético reveló un espectro continuo en neurofibromina que va desde haploinsuficiencia hasta dominancia negativa en truncantes tardías, mientras que en SPRED1 predominó la pérdida de función. Los ensayos celulares in vitro, mostraron dinámicas de señalización celular diferentes según el tipo de variante analizada en los genes NF1 y SPRED1. En particular, la hiperactivación de ERK emergió como el evento molecular más determinante para la patogenicidad de las variantes. La coactivación de p38 identificó variantes de mayor severidad clínica, mientras que la relación inversa p- ERK/p-AKT(Ser473) reveló un circuito de retroalimentación negativa entre las rutas de señalización MAPK y PI3K/AKT. Los ensayos de proliferación celular y el análisis cuantitativo del tamaño celular revelaron fenotipos consistentes con el grado de desregulación de MAPK, proporcionando biomarcadores fenotípicos adicionales para diferenciar entre variantes patogénicas y benignas en ambos genes. La relevancia tisular de HEK293T (contextos epiteliales/neuroectodérmicos) y NIH3T3 (mesenquimales) permitió reproducir la heterogeneidad clínica observada en pacientes. Los resultados de esta tesis doctoral han permitido reclasificar variantes de significado incierto en ambos genes e identificar la hiperactivación de ERK como diana terapéutica prioritaria, apoyando el uso de inhibidores de MEK en contextos compatibles con esta desregulación. En conjunto, este trabajo establece un marco integral para la interpretación funcional de variantes en RASopatías y para el desarrollo de futuras estrategias de medicina personalizada.; [EN] RASopathies associated with alterations in the NF1 and SPRED1 genes exhibit marked clinical and molecular heterogeneity, where the main challenge after genetic diagnosis lies in the functional interpretation of the identified variants. To address this issue, this doctoral thesis established a multidisciplinary experimental workflow that integrates the analysis of NF1 and SPRED1 variants reported in public databases and in patients from the DIERCyL cohort, together with in silico structural and protein-stability modeling, cellular signaling assays, proliferation studies, and morphometric analyses in HEK293T and NIH3T3 cell lines. Database analyses identified critical structural hotspots in neurofibromin (CSRD, GRD, and Armadillo1), whereas SPRED1 variants showed a more homogeneous distribution, suggesting distinct pathogenic mechanisms. In patient-derived NF1 and SPRED1 variants, energy-based analyses revealed a continuous spectrum in neurofibromin, ranging from haploinsufficiency to dominant-negative effects in late truncating variants, while SPRED1 alterations predominantly showed loss-of-function behavior. The in vitro cellular assays revealed distinct signaling dynamics depending on the type of variant analyzed in NF1 and SPRED1. Notably, ERK hyperactivation emerged as the most determinant molecular event for pathogenicity. Co-activation of p38 identified variants associated with more severe clinical outcomes, whereas the inverse p-ERK/p- AKT(Ser473) relationship revealed a negative feedback circuit between the MAPK and PI3K/AKT pathways. Cell-proliferation assays and quantitative cell-size analyses uncovered phenotypes consistent with the degree of MAPK deregulation, providing additional phenotypic biomarkers to discriminate between pathogenic and benign variants in both genes. The tissue relevance of HEK293T (epithelial/neuroectodermal contexts) and NIH3T3 (mesenchymal) cells allowed us to recapitulate the clinical heterogeneity observed in patients. The results of this doctoral thesis enabled the reclassification of variants of uncertain significance in both genes and identified ERK hyperactivation as a priority therapeutic target, supporting the use of MEK inhibitors in contexts consistent with this dysregulation. Taken together, this work establishes a comprehensive framework for the functional interpretation of variants in RASopathies and for the development of future personalizedmedicine strategies. Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10366/170354 2025-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/170349 [ES] La meiosis es un proceso clave en organismos con reproducción sexual, donde la correcta segregación cromosómica depende de eventos como la sinapsis y la recombinación entre homólogos. En respuesta a defectos en estos procesos, se activa el checkpoint de recombinación meiótica, que retrasa la progresión meiótica mientras los defectos persistan, con el fin de preservar la integridad genética de los gametos. En Saccharomyces cerevisiae, el mutante zip1, que carece del complejo sinaptonémico, activa este checkpoint y bloquea la meiosis. Esta tesis demuestra que la sobreproducción de la polo-quinasa Cdc5 suprime parcialmente dicho bloqueo, induciendo la expresión prematura de Ndt80, un factor clave para la progresión meiótica. Se ha detectado una interacción física entre Cdc5 y Ndt80, y que Ndt80 contiene un motivo consenso de unión a las cajas polo, cuya mutación ralentiza la progresión de la meiosis. En conjunto, nuestros resultados sugieren un mecanismo de retroalimentación adicional en la regulación del ciclo celular meiótico en el que Cdc5 activa a Ndt80 para promover la salida de profase I. Además, se ha determinado que la región N-terminal de Cdc5, que contiene motivos de reconocimiento por el complejo Anafase-Promoting Complex/Cyclosome (APC/C), es necesaria para esta función reguladora, aunque su papel parece independiente de dichos motivos de degradación. Esto sugiere que esta región podría estar implicada en el reconocimiento específico de sustratos relacionados con la desactivación del checkpoint y/o la disolución del complejo sinaptonémico. Por tanto, se propone que el extremo N-terminal de Cdc5 podría actuar como una plataforma de interacción o reclutamiento que facilita la acción de la quinasa sobre componentes clave del control meiótico. Por otro lado, se ha descubierto y caracterizado una nueva localización y función meiótica de Cdc5 relacionada con la dinámica de los telómeros y el complejo LINC. Cdc5 se detecta en los extremos de los cromosomas y en la envoltura nuclear (NE), colocalizando con Mps3, una proteína SUN del complejo LINC. Esta localización depende de la región N-terminal de Mps3. Se ha demostrado además una interacción física entre ambas proteínas, y que la actividad de Cdc5 regula la distribución de Mps3 en la NE. En ausencia de Cdc5 activo (mutantes ndt80 o inhibición de su actividad quinasa), Mps3 se acumula en regiones discretas de la NE que también contienen la proteína telomérica Rap1, por lo que posiblemente representan agrupaciones de telómeros. La expresión forzada de CDC5 provoca la resolución de estas agrupaciones, la relocalización de Mps3 a lo largo de la NE y la redistribución de Rap1 hacia el interior del núcleo. Estos hallazgos sugieren que Cdc5 promueve la liberación de los telómeros de la NE al final de la profase I, facilitando la transición hacia la primera división meiótica. En conjunto, la tesis propone nuevas funciones meióticas de Cdc5 tanto en la regulación del checkpoint de recombinación como en el control de la dinámica telomérica a través del complejo LINC. Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10366/170349 2025-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/170307 [ES] La pared celular es una estructura externa a la membrana plasmática que poseen todos los hongos. Está compuesta principalmente por polisacáridos y glicoproteínas y es esencial para mantener la forma y la integridad celular. Por otro lado, para que las células fúngicas se dividan es necesario que se forme un septo transversal de pared celular, que consiste en una estructura trilaminar formada por una capa de septo primario flanqueado por dos capas de septo secundario. En esta tesis utilizamos la levadura de fisión Schizosaccharomyces pombe como modelo de estudio de la pared celular y el septo de división, los cuales están compuestos mayoritariamente por ¿- y ß-glucanos. El ß(1,3)glucano es el polisacárido estructural mayoritario de la pared celular, el cual es sintetizado por el complejo de la ß(1,3)glucán sintasa, que está muy conservado en todos los hongos. Este complejo está compuesto por una subunidad reguladora, la GTPasa Rho1 y una subunidad catalítica, formada por las proteínas esenciales Bgs1, Bgs2, Bgs3 y Bgs4. Bgs2 intervine durante el proceso de diferenciación sexual, mientras que Bgs1, Bgs3 y Bgs4 son esenciales durante el crecimiento vegetativo. Bgs1 es responsable de la síntesis de ß(1,3)glucano lineal del septo primario, que se tiñe específicamente con el fluorocromo calcofluor white. Bgs4 sintetiza el ß(1,3)glucano ramificado que es responsable del septo secundario y es el glucano mayoritario de la pared celular. Ags1 sintetiza el ¿-glucano, también esencial para el septo secundario y la integridad celular. Sin embargo, el papel de Bgs3 es desconocido. Se ha descrito que Bgs3 es esencial durante el crecimiento vegetativo y la germinación, y como el resto de glucán sintasas, se localiza en los polos de crecimiento y en el septo y que en su ausencia se producen acúmulos de pared y células ovaladas. En esta tesis hemos profundizado en el papel de Bgs3 en la formación de la pared celular, en la septación, en la citocinesis y en la polaridad celular. Nuestros resultados indican una cooperación entre Bgs3 y Bgs1 en la síntesis del ß(1,3)glucano lineal y el septo primario ya que la ausencia de Bgs3 da lugar a una acumulación de septos completos sin tinción con CW en su zona central, y la ausencia conjunta de Bgs3 y Bgs1 causa una disminución aún mayor de la tinción con CW, así como la desaparición del septo primario al observar las células mediante microscopía electrónica de transmisión (TEM). Durante el crecimiento por los polos, la depleción de Bgs3 bloquea el crecimiento normal de la célula debido a la síntesis aberrante de material de pared celular que no se incorpora adecuadamente a la pared celular, en un proceso dependiente de la función de Bgs4. Además, nuestro resultados también indican que Bgs3 está implicada en el proceso de polaridad celular mediante la colaboración con el complejo Tea1-Tea4 en la regulación de la localización polarizada de los parches de actina y los dominios ricos en esteroles. Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10366/170307 2025-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/170302 [ES] El cambio climático afecta de forma directa al sector vitivinícola, generando un desfase entre la madurez tecnológica y la madurez fenólica de la uva. Esto da lugar a vinos con menor acidez, mayor graduación alcohólica, mayor amargor y/o astringencia, inestabilidad del color y problemas de estabilidad tartárica. Por lo que todos estos efectos comprometen tanto la calidad final del producto como su aceptación en el mercado. Es por ello que, en los últimos años, se investigan nuevas estrategias de vinificación orientadas a mitigar los efectos adversos del cambio climático sobre la calidad del vino. Entre ellas, la utilización de algunos subproductos de la industria vitivinícola como fuente para la obtención de biopolímeros protectores. Esta industria genera anualmente grandes cantidades de subproductos, como hollejos, orujos y lías, cuya gestión representa un impacto ambiental significativo. Ante este contexto, el objetivo general de esta Tesis doctoral es evaluar en profundidad el efecto de la adición de diferentes manoproteínas, tanto obtenidas a partir de Saccharomyces cerevisiae, como las extraídas de lías de fermentación procedentes de subproductos de la vinificación, sobre propiedades organolépticas como la astringencia y el color, la composición fenólica y la estabilidad tartárica en vinos blancos y tintos. Para ello, se desarrolló y validó un método analítico basado en HPLC-MRM-MS tras derivatización con PMP, a partir del cual se realizó la determinación del contenido de monosacáridos y la estimación de las diferentes familias de polisacáridos en diversos subproductos enológicos. Este método presentó alta precisión, exactitud y sensibilidad, con límites de detección y cuantificación inferiores a los niveles habituales en productos enológicos, y posibilita la identificación y cuantificación de monosacáridos con características estructurales similares en manoproteínas comerciales, extractos de polisacáridos de lías de vino y orujos de uva. Además, se profundizó en el estudio del efecto de las variaciones del pH en el vino sobre la interacción entre las manoproteínas de la levadura y flavanoles. Se aisló un extracto rico en MPs a partir de la pared celular de Saccharomyces cerevisiae mediante digestión con Zimoliasa, se purificó y se caracterizó para evaluar el efecto de diferentes valores de pH (pH 3 y pH 4) sobre las interacciones entre la MPs extraída y una mezcla de flavanoles comúnmente encontrada en vino tinto. Para este estudio se emplearon técnicas como ITC, HPLC-DAD-MS y HRSEC-RID. Los resultados mostraron que, en el contexto de cambio climático, donde los valores de pH del vino tienden a situarse en torno a 4, la adición de MPs de peso molecular alto-medio podría resultar eficaz tanto para precipitar flavanoles galoilados como para mejorar la solubilidad de los no galoilados. Esta estrategia permitiría contrarrestar la astringencia y prevenir perfiles sensoriales indeseables. Por último, se llevó a cabo evaluación de la obtención de manoproteínas a partir de subproductos de vinificación (lías de fermentación de uva blanca y tinta), así como el efecto de las mismas frente a la estabilidad tartárica, composición fenólica y color en vino blanco y tinto. Se obtuvieron, por extracción en autoclave, y caracterizaron trece extractos de MPs procedentes de lías de vinificación. De ellas, se seleccionaron los extractos de MPs de mayor y más bajo peso molecular y contenido proteico, procedentes de lías blancas (variedad Verdejo) y tintas (Variedad Tempranillo) para el estudio de las propiedades tecnofuncionales. Los resultados demostraron que su eficacia depende de la matriz del vino: en vinos blancos mejoraron inicialmente la estabilidad tartárica, mientras que en tintos mostraron efectos protectores más sostenidos sobre los compuestos fenólicos y el color. En conjunto, los resultados confirman que la obtención de manoproteínas a partir de subproductos enológicos y su aplicación en bodega constituyen una herramienta eficaz y sostenible para mitigar los efectos negativos del cambio climático sobre la calidad de los vinos. Además, ofrecen una alternativa natural que promueve la revalorización de los subproductos de vinificación, contribuyendo a una enología más respetuosa con el medio ambiente. Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10366/170302 2025-01-01T00:00:00Z