La influència del dolor i els factors relacionats amb el dolor sobre el nivell de funcionament dels joves entre 8 i 16 anys d'edat

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada al Pain Management Unit de la University of Bath-Royal National Hospital for Rheumatic Disease, a Gran Bretanya, entre juliol i octubre del 2006. El dolor i la discapacitat que hi va associada són experiències comunes. Les relacions entre variables de tipus biològic, social i psicològic han estat rarament investigades en mostres de nens que informen de dolor però extrets de contextos no clínics. L’objectiu d'aquest estudi va ser identificar els predictors de funcionament ens nens escolaritzats, que informaven que el dolor era una experiència força freqüent. Mig miler de nens d'entre 8 i 16 anys i els seus pares van participar en aquest estudi de disseny transversal. Informació de tipus biològic, social i psicològic era recollida a través d'entrevistes individualitzades amb els nens i la complementació de qüestionaris auto-informats per pares. El nivell funcionament del nen va ser avaluat a partir de 4 indicadors: auto-informes de qualitat de vida, assistència a l'escola, implicació en activitats físiques i/o esportives fòra de l'escola, i implicació en activitats de tipus sedentari. Es van recollir diversos tipus de variables psicològiques referents a l’afrontament del nen davant del dolor i tipus d'atenció dels pares a les conductes de dolor dels seu fill. Els resultats mostren un patró variable en funció de la mesura de funcionament específica utilitzada. Més específicament, s'ha proposat que la resposta de por a les experiències de dolor diàries pot ser un important predictor de funcionament. Són necessaris més estudis sobre la relació entre dolor i nivell d'implicació en conductes actives o sedentàries en nens.

Eliminació simultània de fòsfor i nitrogen en aigües residuals, utilitzant microorganismes DPAO en un reactor discontinu seqüencial (SBR)

En aquest estudi es realitzà eliminació biològica simultània de fòsfor i nitrogen en un Reactor Discontinu Seqüencial (SBR), el qual conté una biomassa enriquida amb Organismes Desnitrificadors Acumuladors de Fòsfor (DPAO) que utilitzen com a única font de carboni l’àcid propiònic i com acceptors d’electrons: nitrit en la fase anòxica i oxigen en l’aeròbica. L’SBR opera amb cicle de 8 h alternant fase anaeròbica, anòxica i aeròbica. El seguiment del sistema es realitzà mitjançant mesures on-line (titrimetria) i off-line (quantificació d’àcid propiònic, nitrit i fòsfor), utilitzant l’HPLC per quantificar l’àcid propiònic i cromatografia iònica per les mesures de nitrit i fòsfor. Amb aquest sistema es pretén augmentar la captació de fòsfor en la fase anòxica fet que s’aconseguí realitzant diferents canvis al reactor per tal de maximitzar el consum de nitrit en aquesta fase, ja fos allargant el temps de fase o augmentant la concentració de biomassa. Aquest experiment ha suposat un augment de la captació de fòsfor (33 mg P-PO4 3-/L), de l’eliminació neta de fòsfor (17 mg P-PO4 3-/L) i de consum de nitrit (27 mg N-NO2-). Per altra banda, es pretenia veure els efectes a curt termini de l’eliminació de la fase aeròbica a partir del seguiment de 2 cicle puntuals i d’un cicle de 32 h sense fase aeròbica. En ambdós casos s’aconseguí una eliminació neta de fòsfor.

Proyecto ecoturístico integrado en la Reserva Natural El Tisey - La Estanzuela

El presente proyecto realizado en la Reserva Natural El Tisey-La Estanzuela en la República de Nicaragua pretende mejorar la situación de dicha Reserva como destino ecoturístico. Mediante una descripción exhaustiva del área y una valoración de los recursos y servicios turísticos, se ha planteado la problemática para el desarrollo del ecoturismo. Según la OMT, el ecoturismo es un tipo de turismo sostenible que se realiza en espacios naturales protegidos para conocer la flora y fauna características. Debe satisfacer las necesidades de los turistas y de los autóctonos, al mismo tiempo que protege y mejora las oportunidades de futuro y se respeta la integridad cultural, los procesos ecológicos, la diversidad biológica y los sistemas de apoyo a la vida. En base a ésto y a los resultados obtenidos tanto de la valoración de los servicios y recursos como del análisis DAFO, se han propuesto un conjunto de mejoras y se ha realizado un plan de actuación, que se trata de la elaboración de cuatro itinerarios así como de trípticos informativos, que de llevarse a cabo, mejorarían las condiciones turísticas y de seguro que aumentaría la afluencia de turistas.

Alineamiento múltiple de secuencias con T-Coffee: una aproximación paralela

Las aplicaciones de alineamiento múltiple de secuencias son prototipos de aplicaciones que requieren elevada potencia de cómputo y memoria. Se destacan por la relevancia científica que tienen los resultados que brindan a investigaciones científicas en el campo de la biomedicina, genética y farmacología. Las aplicaciones de alineamiento múltiple tienen la limitante de que no son capaces de procesar miles de secuencias, por lo que se hace necesario crear un modelo para resolver la problemática. Analizando el volumen de datos que se manipulan en el área de las ciencias biológica y la complejidad de los algoritmos de alineamiento de secuencias, la única vía de solución del problema es a través de la utilización de entornos de cómputo paralelos y la computación de altas prestaciones. La investigación realizada por nosotros tiene como objetivo la creación de un modelo paralelo que le permita a los algoritmos de alineamiento múltiple aumentar el número de secuencias a procesar, tratando de mantener la calidad en los resultados para garantizar la precisión científica. El modelo que proponemos emplea como base la clusterización de las secuencias de entrada utilizando criterios biológicos que permiten mantener la calidad de los resultados. Además, el modelo se enfoca en la disminución del tiempo de cómputo y consumo de memoria. Para presentar y validar el modelo utilizamos T-Coffee, como plataforma de desarrollo e investigación. El modelo propuesto pudiera ser aplicado a cualquier otro algoritmo de alineamiento múltiple de secuencias.

La depuradora de Begues: reactor biològic o aiguamolls construïts?. Estudi comparatiu dels vectors: paràmetres de l'H2O, fangs produïts, costos capitals i d'explotació, personal

L’objectiu del present estudi és comparar els vectors de paràmetres de l’aigua, producció de fangs, costos i personal entre 2 tipus d’instal·lacions EDAR al municipi de Begues; una ja existent amb tractament secundari i terciari mitjançant un reactor biològic i una potencial amb tractament secundari i terciari mitjançant aiguamolls construïts. La finalitat del projecte és determinar, gràcies a l’estudi dels principals vectors ambientals de la infraestructura i a altres estudiats per na Susana Forero Sánchez, quina de les 2 tipologies d’instal·lació s’ajusta més al territori i a les necessitats de tractament de les aigües del mateix. Els resultats de la investigació indiquen que tant els costos d’explotació com la producció de fangs i el personal donen avantatge als aiguamolls construïts, però els costos capitals i el tractament de nutrients són favorables per a la depuradora actual. Amb el projecte de Susana Forero Sánchez, les conclusions que es poden establir en referència a la decisió d’instal·lar una depuradora o una altra segons els vectors estudiats indiquen que l’EDAR sense aiguamolls té més probabilitat de ser escollida com la més adient per les necessitats del territori d’estudi.

La depuradora de Begues: reactor biològic o aiguamolls construïts?. Estudi comparatiu dels vectors: superfície, consum energètic, integració en el medi

L’objectiu del present estudi és comparar els vectors de superfície, consum energètic i integració en el medi entre 2 tipus d’instal·lacions EDAR al municipi de Begues; una ja existent amb tractament secundari i terciari mitjançant un reactor biològic i una potencial amb tractament secundari i terciari mitjançant aiguamolls construïts. La finalitat del projecte és determinar, gràcies a l’estudi dels principals vectors ambientals de la infraestructura i a altres estudiats per en Jordi Gómez Castillo, quina de les 2 tipologies d’instal·lació s’ajusta més al territori i a les necessitats de tractament de les aigües del mateix. Els resultats de la investigació indiquen que els aiguamolls construïts fan un ús més productiu del sòl però ocupen l’espai de reserva disponible amb el sistema de reactor biològic. A més, consumeixen 50kWh/dia menys que l’altra instal·lació, fet que implica un 7% menys d’emissions de CO2 anuals. Finalment, tenen una millor integració en el medi i proporcionen uns beneficis auxiliars afegits. Amb el projecte d’en Jordi Gómez Castillo, les conclusions que es poden establir en referència a la decisió d’instal·lar una depuradora o una altra indiquen que l’EDAR sense aiguamolls té més probabilitat de ser escollida com la més adient per les necessitats del territori d’estudi.

Speed of wave-front solutions to hyperbolic reaction-diffusion equations

The asymptotic speed problem of front solutions to hyperbolic reaction-diffusion (HRD) equations is studied in detail. We perform linear and variational analyses to obtain bounds for the speed. In contrast to what has been done in previous work, here we derive upper bounds in addition to lower ones in such a way that we can obtain improved bounds. For some functions it is possible to determine the speed without any uncertainty. This is also achieved for some systems of HRD (i.e., time-delayed Lotka-Volterra) equations that take into account the interaction among different species. An analytical analysis is performed for several systems of biological interest, and we find good agreement with the results of numerical simulations as well as with available observations for a system discussed recently

The Kuramoto model: A simple paradigm for synchronization phenomena

Synchronization phenomena in large populations of interacting elements are the subject of intense research efforts in physical, biological, chemical, and social systems. A successful approach to the problem of synchronization consists of modeling each member of the population as a phase oscillator. In this review, synchronization is analyzed in one of the most representative models of coupled phase oscillators, the Kuramoto model. A rigorous mathematical treatment, specific numerical methods, and many variations and extensions of the original model that have appeared in the last few years are presented. Relevant applications of the model in different contexts are also included.

Statistics of depth probed by cw measurement of photons in a turbid medium

Photon migration in a turbid medium has been modeled in many different ways. The motivation for such modeling is based on technology that can be used to probe potentially diagnostic optical properties of biological tissue. Surprisingly, one of the more effective models is also one of the simplest. It is based on statistical properties of a nearest-neighbor lattice random walk. Here we develop a theory allowing one to calculate the number of visits by a photon to a given depth, if it is eventually detected at an absorbing surface. This mimics cw measurements made on biological tissue and is directed towards characterizing the depth reached by photons injected at the surface. Our development of the theory uses formalism based on the theory of a continuous-time random walk (CTRW). Formally exact results are given in the Fourier-Laplace domain, which, in turn, are used to generate approximations for parameters of physical interest.

Genome sequence of the pea aphid Acyrthosiphon pisum

Aphids are important agricultural pests and also biological models for studies of insect-plant interactions, symbiosis, virus vectoring, and the developmental causes of extreme phenotypic plasticity. Here we present the 464 Mb draft genome assembly of the pea aphid Acyrthosiphon pisum. This first published whole genome sequence of a basal hemimetabolous insect provides an outgroup to the multiple published genomes of holometabolous insects. Pea aphids are host-plant specialists, they can reproduce both sexually and asexually, and they have coevolved with an obligate bacterial symbiont. Here we highlight findings from whole genome analysis that may be related to these unusual biological features. These findings include discovery of extensive gene duplication in more than 2000 gene families as well as loss of evolutionarily conserved genes. Gene family expansions relative to other published genomes include genes involved in chromatin modification, miRNA synthesis, and sugar transport. Gene losses include genes central to the IMD immune pathway, selenoprotein utilization, purine salvage, and the entire urea cycle. The pea aphid genome reveals that only a limited number of genes have been acquired from bacteria; thus the reduced gene count of Buchnera does not reflect gene transfer to the host genome. The inventory of metabolic genes in the pea aphid genome suggests that there is extensive metabolite exchange between the aphid and Buchnera, including sharing of amino acid biosynthesis between the aphid and Buchnera. The pea aphid genome provides a foundation for post-genomic studies of fundamental biological questions and applied agricultural problems.

Propuesta de programa de prevención de trastornos de la conducta alimentaria y la obesidad dirigido a profesores de educación física de secundaria

En la actual concepción bio-psico-social, los Trastornos del Comportamiento Alimentario (TCA) y la obesidad están plurideterminados por factores biológicos, psicológicos y socioculturales que actúan como elementos perpetuantes en el tiempo. Se pueden modificar actitudes contraproducentes con un programa de prevención multidisciplinar y disminuir de modo significativo la población con riesgo de obesidad y de padecer un TCA. Para ello, es necesario desarrollar dichos programas de prevención, previos a la atención primaria, y la estrategia para lograrlo es la intervención ante factores de riesgo, integrada en un conjunto de actividades de educación para la salud más global. Esta propuesta educativa pretende brindar a los profesores de Educación Física una revisión bibliográfica sobre la dimensión que desde la cultura occidental se tiene de los Trastornos del Comportamiento Alimentario (TCA) y la obesidad, al tiempo que promueve la reflexión sobre las posibilidades de intervención que ofrece la Educación Física desde el ámbito educativo en cuanto a la prevención de la obesidad, de los TCA, y de las conductas de riesgo. La presente propuesta de proyecto de prevención quiere destacar la función que cumplen docentes, tutores y tutoras, como acompañantes de los estudiantes, su posición privilegiada para conocerlos de cerca y estar así atentos a sus vivencias y la posibilidad de identificar oportunamente conductas no saludables en estudiantes que necesiten ciertas pautas para mejorar su estilo de vida, modificar sus habitos, o ser derivados para una atención especializada. Por ese motivo, en esta propuesta educativa se invita a los docentes y tutores a revisar sus convicciones personales y cuestionar la manera de pensar sobre la belleza física y el cuidado corporal. Esta reflexión junto a las pautas metodológicas permitirá abordar el tema de los TCA y la obesidad con tacto, respeto y la atención necesaria frente a los sentimientos de los y las estudiantes que se encuentran en un periodo de cambios importantes y con interrogantes en torno a su identidad e imagen corporal

Gene Promoter Evolution Targets the Center of the Human Protein Interaction Network

Assessing the contribution of promoters and coding sequences to gene evolution is an important step toward discovering the major genetic determinants of human evolution. Many specific examples have revealed the evolutionary importance of cis-regulatory regions. However, the relative contribution of regulatory and coding regions to the evolutionary process and whether systemic factors differentially influence their evolution remains unclear. To address these questions, we carried out an analysis at the genome scale to identify signatures of positive selection in human proximal promoters. Next, we examined whether genes with positively selected promoters (Prom+ genes) show systemic differences with respect to a set of genes with positively selected protein-coding regions (Cod+ genes). We found that the number of genes in each set was not significantly different (8.1% and 8.5%, respectively). Furthermore, a functional analysis showed that, in both cases, positive selection affects almost all biological processes and only a few genes of each group are located in enriched categories, indicating that promoters and coding regions are not evolutionarily specialized with respect to gene function. On the other hand, we show that the topology of the human protein network has a different influence on the molecular evolution of proximal promoters and coding regions. Notably, Prom+ genes have an unexpectedly high centrality when compared with a reference distribution (P = 0.008, for Eigenvalue centrality). Moreover, the frequency of Prom+ genes increases from the periphery to the center of the protein network (P = 0.02, for the logistic regression coefficient). This means that gene centrality does not constrain the evolution of proximal promoters, unlike the case with coding regions, and further indicates that the evolution of proximal promoters is more efficient in the center of the protein network than in the periphery. These results show that proximal promoters have had a systemic contribution to human evolution by increasing the participation of central genes in the evolutionary process.

An efficient algorithm to perform multiple testing in epistasis screening

Background: Research in epistasis or gene-gene interaction detection for human complex traits has grown over the last few years. It has been marked by promising methodological developments, improved translation efforts of statistical epistasis to biological epistasis and attempts to integrate different omics information sources into the epistasis screening to enhance power. The quest for gene-gene interactions poses severe multiple-testing problems. In this context, the maxT algorithm is one technique to control the false-positive rate. However, the memory needed by this algorithm rises linearly with the amount of hypothesis tests. Gene-gene interaction studies will require a memory proportional to the squared number of SNPs. A genome-wide epistasis search would therefore require terabytes of memory. Hence, cache problems are likely to occur, increasing the computation time. In this work we present a new version of maxT, requiring an amount of memory independent from the number of genetic effects to be investigated. This algorithm was implemented in C++ in our epistasis screening software MBMDR-3.0.3. We evaluate the new implementation in terms of memory efficiency and speed using simulated data. The software is illustrated on real-life data for Crohn’s disease. Results: In the case of a binary (affected/unaffected) trait, the parallel workflow of MBMDR-3.0.3 analyzes all gene-gene interactions with a dataset of 100,000 SNPs typed on 1000 individuals within 4 days and 9 hours, using 999 permutations of the trait to assess statistical significance, on a cluster composed of 10 blades, containing each four Quad-Core AMD Opteron(tm) Processor 2352 2.1 GHz. In the case of a continuous trait, a similar run takes 9 days. Our program found 14 SNP-SNP interactions with a multiple-testing corrected p-value of less than 0.05 on real-life Crohn’s disease (CD) data. Conclusions: Our software is the first implementation of the MB-MDR methodology able to solve large-scale SNP-SNP interactions problems within a few days, without using much memory, while adequately controlling the type I error rates. A new implementation to reach genome-wide epistasis screening is under construction. In the context of Crohn’s disease, MBMDR-3.0.3 could identify epistasis involving regions that are well known in the field and could be explained from a biological point of view. This demonstrates the power of our software to find relevant phenotype-genotype higher-order associations.

INDISIM-YEAST, an individual-based model to study yeast

INDISIM-YEAST, an individual-based simulator, models the evolution of a yeast population by settingup rules of behaviour for each individual cell according to their own biological rules and characteristics. Ittakes into account the uptake, metabolism, budding reproduction and viability of the yeast cells, over aperiod of time in the bulk of a liquid medium, occupying a three dimensional closed spatial grid with twokinds of particles (glucose and ethanol). Each microorganism is characterized by its biomass, genealogicalage, states in the budding cellular reproduction cycle and position in the space among others. Simulationsare carried out for population properties (global properties), as well as for those properties that pertain toindividual yeast cells (microscopic properties). The results of the simulations are in good qualitativeagreement with established experimental trends.

Saccharomyces cerevisiae as a model organism: a comparative study

Background: Model organisms are used for research because they provide a framework on which to develop and optimize methods that facilitate and standardize analysis. Such organisms should be representative of the living beings for which they are to serve as proxy. However, in practice, a model organism is often selected ad hoc, and without considering its representativeness, because a systematic and rational method to include this consideration in the selection process is still lacking. Methodology/Principal Findings: In this work we propose such a method and apply it in a pilot study of strengths and limitations of Saccharomyces cerevisiae as a model organism. The method relies on the functional classification of proteins into different biological pathways and processes and on full proteome comparisons between the putative model organism and other organisms for which we would like to extrapolate results. Here we compare S. cerevisiae to 704 other organisms from various phyla. For each organism, our results identify the pathways and processes for which S. cerevisiae is predicted to be a good model to extrapolate from. We find that animals in general and Homo sapiens in particular are some of the non-fungal organisms for which S. cerevisiae is likely to be a good model in which to study a significant fraction of common biological processes. We validate our approach by correctly predicting which organisms are phenotypically more distant from S. cerevisiae with respect to several different biological processes. Conclusions/Significance: The method we propose could be used to choose appropriate substitute model organisms for the study of biological processes in other species that are harder to study. For example, one could identify appropriate models to study either pathologies in humans or specific biological processes in species with a long development time, such as plants.