Análise da estrutura e da função da proteína morfogenética RodZ de Bacillus subtilis

Resumo: RodZ é um componente do sistema morfogenético das células bacterianas. É uma proteína transmembranar que localiza em bandas ao longo do eixo longitudinal da célula. Em Bacillus subtilis, RodZ consiste numa porção citoplasmática, RodZn, e em uma parte extra-citoplasmática, RodZc. RodZn contém um domínio em helixturn- helix (HTH), enquanto que RodZc pode ser dividido num domínio coiled-coil e num domínio terminal C, de função desconhecida. Um segmento transmembranar (TM) único separa RodZn de RodZc. A eliminação de rodZ causa alongamento do nucleóide e leva à produção de células polares nucleadas. Aqui, mostramos que RodZn é estruturado, estável e em hélice α. Descobrimos que as substituições Y32A e L33A na suposta hélice de reconhecimento (3) do motivo HTH, bem como as substituições Y49A e F53A, fora do motivo HTH (4), causam divisão assimétrica, mas apenas as últimas levam à deslocalização sub-celular de RodZ. Sugerimos que as hélices 3 e 4 são utilizadas para uma interacção proteína-proteína ou proteína- DNA essencial para divisão celular enquanto que 4 deve contactar um componente do citosqueleto, possivelmente MreB, uma vez que a correcta localização sub-celular de RodZ depende desta proteína. Em todos os mutantes as células polares são anucleadas, pelo que concluímos que o alongamento do nucleóide não é um prérequisito para divisão assimétrica. RodZc é largamente não estruturado mas com conteúdo de folha , sendo estabilizado pelo domínio coiled-coil. Mostramos uma relação homóloga entre RodZc e a bomba de transporte Na+/Ca2+ NCX1 e identificámos dois resíduos no domínio C, G265 e N275, essenciais para a manutenção da forma celular. Estes resíduos fazem parte de um motivo em gancho que pode actuar como um local de interacção com um ligando desconhecido. RodZn e RodZc são monoméricos em solução. Contudo, na membrana, RodZ interage consigo própria num sistema de dois híbridos (Split-Ubiquitin) em levedura, sugerindo que possa formar multímeros in vivo.-----------ABSTRACT: RodZ is a transmembrane component of the bacterial core morphogenic apparatus. RodZ localizes in bands long the longitudinal axis of the cell, and it is though to functionally link the cell wall to the actin cytoskeleton. In Bacillus subtilis, RodZ consists of a cytoplasmic moiety, RodZn, and an extracytoplasmic moiety, RodZc. RodZn contains a predicted helix-turn-helix domain, whereas RodZc is thought to contain a coiled-coil region and a terminal C domain of unknown function. A single transmembrane domain separates RodZn from RodZc. Deletion of rodZ causes elongation of the nucleoid and leads to the production of polar minicells containing DNA. Here, we have studied the structure and function of RodZn and RodZc. We show that RodZn is a stable, folded, -helical domain. We discovered that the Y32A and L33A substitutions within the presumptive recognition helix (3) of the HTH motif, as well as the Y49A and F53A substitutions outside of the HTH motif (in 4) cause asymmetric cell division. However, only the substitutions in 4 cause sub-celular delocalization of RodZ. We suggest that 3 and 4 are used for a protein-protein or protein-DNA interaction important for cell division, whereas 4 is likely to contact a cytoskeletal component, presumably MreB. The polar cells formed by all the mutants are anucleate. We conclude that nucleoid elongation is not a prerequisite for asymmetric division. RodZc appears to be a largely unstructured domain, with some -sheet content, and is stabilized by the coiled-coil region. We show a homology relationship between RodZc and the NCX1 Na+/Ca2+ transporter and we found two residues within the C domain, G265 and N275, that are important for cell shape determination. These residues are predicted to be essential determinants of a claw-like motif, which may act as a binding site for an unknown ligand. Both the isolated RodZn and RodZc proteins are monomeric in solution. However, because full-length RodZ interacts with itself in a split-ubiquitin yeast two-hybrid assay, we suggest that it may dimerize or form higher order multimers in vivo.

Controlo de qualidade interno: elaboração de um programa de Controlo de Qualidade Interno segundo as boas práticas da Qualidade

RESUMO: Esta dissertação pretende apresentar uma proposta para um programa de Controlo de Qualidade interno das hormonas tiroideias, segundo as boas práticas da qualidade. Para que se comprove o rigor e fiabilidade dos seus resultados analíticos, condição indispensável para que estes possam servir de base às mais diversas tomadas de decisão, toda a filosofia que envolve a qualidade assume um papel preponderante. Neste contexto a elaboração de um programa de controlo de qualidade adequado é muito importante e imprescindível. A realização do controlo de qualidade permite monitorizar o desempenho de todos os materiais, equipamentos, instrumentos e métodos analíticos bem como criar sinais de alerta para prevenir a emissão de resultados não-conformes e indicar a necessidade de ações corretivas. Permite também indicar a necessidade de melhorias em processos e em atividades ligadas aos operadores e consciencializar o pessoal de que o controlo da qualidade é um dever para com o cliente e tem a função de gerar confiança nos resultados obtidos. O controlo de qualidade interno abrange todos os procedimentos assumidos por um laboratório para avaliação contínua do seu trabalho. A sua finalidade é assegurar a consistência dos resultados diários e a sua conformidade com critérios definidos, avaliando a precisão dos ensaios e dando indicação do momento para se promoverem ações corretivas quando surge uma não conformidade. Segundo as melhores práticas da qualidade, serão calculados os valores do controlo de qualidade interno para as hormonas tiroideias, os seus limites e critérios (regras) de aceitabilidade, com base na relação entre o desempenho analítico e o Erro Máximo Admissível. Pretende-se assim, otimizar o desempenho do Controlo de Qualidade Interno, aperfeiçoando a capacidade de identificação do erro.-------- ABSTRACT: This paper intends to submit a proposal for a thyroid hormones internal quality Control program, according to the best quality practices. The whole philosophy involving quality plays a central role in order to prove the accuracy and reliability of the analytical results, a basic prerequisite for decision making. In this context the elaboration of an appropriate quality control program is essential and very important. Quality control allows the motorization of the performance of all materials, equipment, instruments and analytical methods, as well as the creation of warning signals indicating the need for corrective actions, to prevent the release of non-compliant results. It also indicates the need for improvements in the processes and operating activities as well as making the staff aware that quality control is a duty to the client and promotes confidence in the results. The internal quality control covers all procedures undertaken by a laboratory for a continuous evaluation of its performance. Its purpose is to ensure the consistency of the daily results and compliance with defined criteria, assessing the accuracy of the tests and indicating the moment to promote corrective actions when nonconformity appears. According to the best quality practices, the values of the internal quality control for the thyroid hormones, their limits and criteria (rules) of acceptability will be calculated, based on the relationship between analytical performance and the maximum allowable error. Thus, the aim is to optimize the performance of the Internal Quality Control, improving the ability for error detection and identification.

Saúde Mental em meio prisional : avaliação de necessidades de cuidados em reclusos com perturbação mental

RESUMO: A população prisional é constituída por indivíduos geralmente sujeitos a alguma forma de exclusão social e que apresentam problemas de saúde física e mental mais frequentes do que na população em geral. A prevalência mais elevada de perturbações mentais e de suicídio nos reclusos, em relação à população civil, é consensual e está demonstrada em numerosos estudos internacionais. O abuso/dependência de substâncias, a depressão, as psicoses e a perturbação anti-social de personalidade são as perturbações mais comuns na população prisional. As perturbações mentais são importantes factores de risco de suicídio, de vitimização, de reincidência e de reentrada no sistema prisional. Assim sendo, o grupo de reclusos com perturbação mental constitui um grupo de risco relevante. A avaliação de necessidades de cuidados foi iniciada no Reino Unido como um método para o planeamento, medição dos resultados e financiamento dos cuidados de saúde. Para esta avaliação foram desenvolvidos instrumentos que avaliam as necessidades em diversos domínios (clínicos e sociais) para aplicação aos utentes, cuidadores e profissionais. Até aos anos noventa, a avaliação de necessidades no contexto prisional incidia especialmente nas necessidades de segurança dos serviços, segundo a perspectiva dos profissionais. Contudo, a partir do relatório Reed (1992), sobre a situação dos reclusos com perturbação mental, verificou-se uma abordagem mais abrangente, que incluía a avaliação das necessidades de cuidados dos reclusos. Embora as necessidades dos reclusos com perturbação mental pareçam ser similares às dos doentes psiquiátricos em geral, existem diferenças em determinados domínios como a comorbilidade do eixo II, o abuso de substâncias e o risco de violência. Por este motivo, as necessidades de cuidados de saúde mental dos reclusos são elevadas e frequentemente não se encontram satisfeitas. De forma a incluir estas especificidades foi desenvolvida a versão forense do Camberwell Assessment of Need (CAN), designada por CAN - Forensic Version (CANFOR). Actualmente existe um consenso generalizado entre as instituições internacionais do dever de proporcionar aos reclusos cuidados de saúde, de prevenção e de tratamento, equivalentes aos cuidados disponíveis para a população civil - o princípio da equivalência de cuidados. A presente investigação pretendeu caracterizar e avaliar as necessidades de cuidados dos reclusos acompanhados nos serviços de psiquiatria prisionais na área da Grande Lisboa (internamento no Serviço de Psiquiatria do Hospital Prisional de S. João de Deus (HPSJD) e consultas nos Estabelecimentos Prisionais (EP) de Caxias e de Tires). De modo a estabelecer uma comparação com sujeitos civis foi seleccionada uma amostra de conveniência de pacientes acompanhados num departamento de psiquiatria da mesma região, segundo um emparelhamento por sexo, escalão etário, e por diagnóstico, num período de 3 meses. Realizou-se um estudo de tipo observacional, transversal e comparativo. Aplicaram-se os seguintes instrumentos de avaliação: questionário específico, Brief Psychiatric Rating Scale 4.0, Mini International Neuropsychiatric Interview 5.0.0, Global Assessment Functioning, CAN-R e CANFOR-R. No período do estudo (12 meses) foram assistidos 149 reclusos, dos quais, 35 (23,5%) não cumpriram os critérios de inclusão. A amostra final de reclusos (PRs) (n=114) foi constituída por 79 homens (69,3%) e 35 mulheres (30,7%), dos quais 77 eram condenados (67,5%) e 37 (32,5%) encontravam-se detidos preventivamente. A amostra final de participantes civis (PCs) foi constituída por 121 indivíduos, dos quais 76 eram homens (62,8%) e 45 eram mulheres (37,2%).A amostra final de participantes civis (PCs) foi constituída por 121 indivíduos, dos quais 76 eram homens (62,8%) e 45 eram mulheres (37,2%). Relativamente aos PRs, o diagnóstico mais frequente foi a Perturbação Anti-social da Personalidade (57,9%), seguida pela Depressão Major (56,1%). A maioria (53,5%) apresentava três ou mais categorias diagnósticas. Aproximadamente um terço dos PRs (30%) pontuou o nível elevado de risco de suicídio. A probabilidade deste risco aumentava, significativamente, nos portadores de Depressão Major, de um maior nível de psicopatologia e de uma condenação actual. Perto de metade dos PRs (47,4%) possuía duas ou mais condenações prévias e mais de metade estavam envolvidos em crimes contra pessoas (53,5%). A probabilidade de condenações múltiplas foi significativamente superior nos portadores de Perturbação Antisocial da Personalidade e nos reclusos com maior número de necessidades totais. Entre os PRs dos dois sexos, as principais diferenças significativas residiram na maior frequência de consumo de substâncias e no maior número de necessidades de cuidados nãosatisfeitas nos homens versus mulheres. A comparação entre os PRs, antes da detenção, e os PCs mostrou que os primeiros possuíam menor escolaridade, menos medicação psiquiátrica, mas mais emprego e mais consumos de substâncias ilícitas. A Perturbação Anti-social da Personalidade (OR=26,4; IC95%: 10,7-64,9), a Perturbação Pós-stress Traumático (OR=15,0; IC95%: 3,5-65,4), a Dependência/Abuso de Substâncias (OR=8,5; IC95%: 4,2-17,6) a Depressão Major (OR=2,6; IC95%: 1,5-4,4) e o Risco de Suicídio Elevado (OR=2,6; IC95%: 1,4-5,0) foram significativamente mais frequentes nos PRs versus PCs. Relativamente à avaliação de necessidades de cuidados, os PRs mostraram maior número de necessidades não-satisfeitas e maior necessidade de ajuda profissional, em relação aos PCs. Embora diversas necessidades não-satisfeitas possam resultar da condição de recluso, outras, em domínios da saúde física, da segurança do próprio e dos consumos tóxicos, poderão indicar que os PRs recebem um nível de cuidados inferior ao necessário, em comparação com os PCs. Os PRs apresentaram patologia mental, predominantemente não-psicótica e elevado risco de suicídio/auto-agressão, associado a depressão, necessidades de cuidados e uma pena de prisão. Possuíam, numa frequência elevada, características, consistentemente, associadas à reincidência criminal (personalidade anti-social, consumos tóxicos, condenações anteriores), pelo que se justifica um especial acompanhamento deste grupo, no período pré e pós-libertação. A comparação de necessidades de cuidados no contexto civil e prisional indica um maior nível de necessidades e um menor nível de cuidados recebidos pelos PRs, em relação aos PCs. O princípio da equivalência de cuidados poderá estar comprometido nos indivíduos reclusos com perturbação mental. A utilização do CANFOR foi fácil e poderá contribuir para um melhor planeamento, oferta e avaliação de resultados ao nível individual. Os PRs e PCs revelaram características clínicas e de necessidades muito diferentes entre si, pelo que, os reclusos com perturbação mental deverão ser assistidos em serviços de saúde mental preparados para abordar as suas especificidades.---------------ABSTRACT: The prison population is generally made up of individuals who are usually subject to some sort of social exclusion and who show physical and mental problems more frequently than the general population. Various international studies have found higher rates of mental disturbances and suicide within the prison population. The most common mental disturbances found are substance abuse or dependency, depression, psychosis, and anti-social personality disturbance. Such mental disturbances are important factors in suicide, victimization, delinquency recurrence, and the risk of reentry into prison. As a result, prison inmates with mental disturbances are a relevant at risk group. Assessment of needs of care first started in the United Kingdom as a method of care planning, results measuring and finance health care. The method involved the development of certain measuring instruments to be used by patients, caregivers and professionals in order to evaluate needs in various domains (clinical and social). Until the nineties, the assessment of needs of care in a prison context focused mainly on the service’s security needs. However, after the Reed (1992) report on mentally disturbed inmates, a much wider approach was considered, which included evaluation of the inmate’s needs of care. However similar mentally disturbed prison inmates’ needs may appear to those of other psychiatric patients, there are some differences in particular domains, namely, co-morbidity of Axis II, substance abuse and the risk of violence. For this reason, inmates’ mental health care needs are high and very often not met. In order to include these specificities, a forensic version of the Camberwell assessment of need (CAN,) designated CAN – Forensic version (CANFOR) was developed. There is now generalized consensus among international institutions of the duty under the equivalent health care principle to provide inmates with preventative health care and treatment, that are equivalent to the care available to the civil population. This investigation aims to characterize and assess the health care provision of prison inmates admitted to Lisbon’s Psychiatric Prison ward - the Psychiatric Ward of São João de Deus Hospital (HPSJD) - and inmates in the Caxias and Tires Prison Establishments (EP) undertaking outpatient treatment. In order to establish a comparison between prison and civilian patients, a convenience sample was selected from civilian patients being treated in a psychiatric ward in the same geographical area. This sample was paired by gender, age group and diagnosis during a three month period. The study was observational, transversal and comparative. The following measuring instruments were used: a purpose-built questionnaire, Brief Psychiatric Rating Scale 4.0, Mini International Neuropsychiatric Interview 5.0.0, Global Assessment Functioning Scale, CAN-R and CANFOR-R. During the research period (12 months), 149 inmates received care, of whom 35 (23.5%) did not comply with the prerequisite criteria of this study. The final sample of inmates (PRs) (n=114) comprised 79 men (69.3%) and 35 (30.7%) women, of whom 77 (67.5%) were convicted prisoners and 37 (32.5%) were in preventive custody. The final sample for Civilian Participants (PCs) was made up of 121 individuals, of whom 76 (62.8%) were men and 45 (37.2%) were women. The most common diagnosis among the PRs was Anti-Social Personality Disorder (57.9%), followed by Major Depression (56.1%). More than half of the subjects in the sample (53.5%) showed three or more diagnostic categories. Approximately one third (30%) of the PRs showed a high level of suicide risk. The probability of this risk was significantly higher among Major Depression patients, those showing a higher level of psychopathology and those with a current conviction. Almost half of the PRs (47.4%) had been given two or more prior convictions and more than half (53.5%) were involved in crimes against people. The probability of multiple convictions was significantly higher among inmates with Anti-Social Personality Disorder and in those with more total needs. With regard to gender, the main significant difference among the PRs was that men were found to have a higher frequency of substance use and a greater number of unsatisfied caring needs than women. Comparison between the PRs prior to detention and PCs revealed that the former held lower educational qualifications and received less psychiatric medication, but had higher levels of employment and showed greater consumption of illicit substances. In addition Anti-Social Personality Disorder (OR=26.4; IC 95%: 10.7-64.9), Post-Stress Traumatic Disturbance (OR=15.0; IC 95%: 3.5-65.4), Substance Dependency/Abuse (OR=8.5; IC 95%: 4.2-17.6), Major Depression (OR=2.6; IC 95%: 1.5-4.4), and High Suicide Risk (OR=2.6; IC 95%: 1.4-5.0) were significantly more frequent amongst PRs than PCs. The results for needs assessment revealed that the PRs showed higher levels of unmet needs and a greater need for professional help in comparison with the PCs. Although various unmet needs may result from the inmate’s condition, other needs - in particular those regarding physical health, personal security and toxic substance use - suggest that the care given to PRs may be inadequate in comparison with that given to PCs. This implies that the principle of equivalent health care for PRs with mental illnesses may not be upheld. Furthermore, the mental morbidity results of the PRs indicated that they suffer predominantly from non-psychotic and high suicide/self inflicted aggression risk associated with depression, caring needs and a prison sentence. They also often showed characteristics that are consistently associated with criminal recidivism (Anti-social Personality, use of toxic substances, prior convictions). This result justifies that there should be special follow-up for this group in the pre- and after release period. The use of CANFOR proved to be simple and the application delay was acceptable. No difficulties were encountered in the understanding of its categories by its users. As a result, itcould contribute towards better planning, supply and assessment of results at an individual level. Given that the PRs and PCs revealed different clinical and needs characteristics, it is recommended that inmates with mental disturbances should be assisted in mental health services that are adequately prepared to address their specificities.

Analysis of a controversial decision process: the case of the pumped hydro storage power plant Atdorf in Germany

Based on the report for the unit “Métodos Interactivos de Participação e Decisão A” (Interactive methods of participation and decision A), coordinated by Prof. Lia Maldonado Teles de Vasconcelos and Prof. Nuno Miguel Ribeiro Videira Costa. This unit was provided for the PhD Program in Technology Assessment in 2015/2016.

Perylene Diimide acceptors: Fabrication and characterization of electron-only, hole-only devices and solar cells

The thrust towards energy conservation and reduced environmental footprint has fueled intensive research for alternative low cost sources of renewable energy. Organic photovoltaic cells (OPVs), with their low fabrication costs, easy processing and flexibility, represent a possible viable alternative. Perylene diimides (PDIs) are promising electron-acceptor candidates for bulk heterojunction (BHJ) OPVs, as they combine higher absorption and stability with tunable material properties, such as solubility and position of the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) level. A prerequisite for trap free electron transport is for the LUMO to be located at a level deeper than 3.7 eV since electron trapping in organic semiconductors is universal and dominated by a trap level located at 3.6 eV. Although the mostly used fullerene acceptors in polymer:fullerene solar cells feature trap-free electron transport, low optical absorption of fullerene derivatives limits maximum attainable efficiency. In this thesis, we try to get a better understanding of the electronic properties of PDIs, with a focus on charge carrier transport characteristics and the effect of different processing conditions such as annealing temperature and top contact (cathode) material. We report on a commercially available PDI and three PDI derivatives as acceptor materials, and its blends with MEH-PPV (Poly[2-methoxy 5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenevinylene]) and P3HT (Poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl)) donor materials in single carrier devices (electron-only and hole-only) and in solar cells. Space-charge limited current measurements and modelling of temperature dependent J-V characteristics confirmed that the electron transport is essentially trap-free in such materials. Different blend ratios of P3HT:PDI-1 (1:1) and (1:3) show increase in the device performance with increasing PDI-1 ratio. Furthermore, thermal annealing of the devices have a significant effect in the solar cells that decreases open-circuit voltage (Voc) and fill factor FF, but increases short-circuit current (Jsc) and overall device performance. Morphological studies show that over-aggregation in traditional donor:PDI blend systems is still a big problem, which hinders charge carrier transport and performance in solar cells.