Exploring unfrequent events with accelerated molecular dynamics simulations: from photochemistry to drug design

La meva incorporació al grup de recerca del Prof. McCammon (University of California San Diego) en qualitat d’investigador post doctoral amb una beca Beatriu de Pinós, va tenir lloc el passat 1 de desembre de 2010; on vaig dur a terme les meves tasques de recerca fins al darrer 1 d’abril de 2012. El Prof. McCammon és un referent mundial en l’aplicació de simulacions de dinàmica molecular (MD) en sistemes biològics d’interès humà. La contribució més important del Prof. McCammon en la simulació de sistemes biològics és el desenvolupament del mètode de dinàmiques moleculars accelerades (AMD). Les simulacions MD convencionals, les quals estan limitades a l’escala de temps del nanosegon (~10-9s), no son adients per l’estudi de sistemes biològics rellevants a escales de temps mes llargues (μs, ms...). AMD permet explorar fenòmens moleculars poc freqüents però que son clau per l’enteniment de molts sistemes biològics; fenòmens que no podrien ser observats d’un altre manera. Durant la meva estada a la “University of California San Diego”, vaig treballar en diferent aplicacions de les simulacions AMD, incloent fotoquímica i disseny de fàrmacs per ordinador. Concretament, primer vaig desenvolupar amb èxit una combinació dels mètodes AMD i simulacions Car-Parrinello per millorar l’exploració de camins de desactivació (interseccions còniques) en reaccions químiques fotoactivades. En segon lloc, vaig aplicar tècniques estadístiques (Replica Exchange) amb AMD en la descripció d’interaccions proteïna-lligand. Finalment, vaig dur a terme un estudi de disseny de fàrmacs per ordinador en la proteïna-G Rho (involucrada en el desenvolupament de càncer humà) combinant anàlisis estructurals i simulacions AMD. Els projectes en els quals he participat han estat publicats (o estan encara en procés de revisió) en diferents revistes científiques, i han estat presentats en diferents congressos internacionals. La memòria inclosa a continuació conté més detalls de cada projecte esmentat.

Estudi de la regulació del procés de formació de la fusta per a l’obtenció de biomassa i biocombustibles: el paper clau de dos factors de transcripció MYB amb funcions antagòniques

Estudi realitzat a partir d’una estada al Laboratoire de Recherche en Sciences Végétales - Université Toulouse III, entre 2010 i 2012. Durant l’estada s’han pogut complir els principals objectius del projecte de recerca sobre la regulació de la formació de les parets secundàries en un arbre d’importància econòmica, l’eucaliptus. S’ha caracteritzat dos factors de transcripció, EgMYB1 i 2, comparant el seu patró d’expressió espaciotemporal a nivell cel•lular i estudiant l’efecte fenotípic de la pèrdua de funció d’aquests gens. A més, s’ha construït una llibreria de xilema d’eucaliptus adaptada a la tècnica dels dos híbrids i s’ha descobert alguns del partners proteics d’EgMYB1 i 2, els quals estic actualment validant per mètodes alternatius. Augmentant els objectius inicials de la sol•licitud, he aprofitat la recent publicació del genoma de l’Eucalyptus grandis per identificar i caracteritzar el patró d’expressió de vàries famílies gèniques.

Hypoxia and vasculature in models of lung cancer: implications for targeted therapeutics

Estudi realitzat a partir d’una estada a la Stanford University School of Medicine. Division of Radiation Oncology, Estats Units, entre 2010 i 2012. Durant els dos anys de beca postdoctoral he estat treballant en dos projectes diferents. En primer lloc, i com a continuació d'estudis previs del grup, volíem estudiar la causa de les diferències en nivells d'hipòxia que havíem observat en models de càncer de pulmó. La nostra hipòtesi es basava en el fet que aquestes diferències es devien a la funcionalitat de la vasculatura. Vam utilitzar dos models preclínics: un en què els tumors es formaven espontàniament als pulmons i l'altre on nosaltres injectàvem les cèl•lules de manera subcutània. Vam utilitzar tècniques com la ressonància magnètica dinàmica amb agent de contrast (DCE-MRI) i l'assaig de perfusió amb el Hoeschst 33342 i ambdues van demostrar que la funcionalitat de la vasculatura dels tumors espontanis era molt més elevada comparada amb la dels tumors subcutanis. D'aquest estudi, en podem concloure que les diferències en els nivells d'hipòxia en els diferents models tumorals de càncer de pulmó podrien ser deguts a la variació en la formació i funcionalitat de la vasculatura. Per tant, la selecció de models preclínics és essencial, tant pels estudi d'hipòxia i angiogènesi, com per a teràpies adreçades a aquests fenòmens. L'altre projecte que he estat desenvolupant es basa en l'estudi de la radioteràpia i els seus possibles efectes a l’hora de potenciar l'autoregeneració del tumor a partir de les cèl•lules tumorals circulants (CTC). Aquest efecte s'ha descrit en alguns models tumorals preclínics. Per tal de dur a terme els nostres estudis, vam utilitzar una línia tumoral de càncer de mama de ratolí, marcada permanentment amb el gen de Photinus pyralis o sense marcar i vam fer estudis in vitro i in vivo. Ambdós estudis han demostrat que la radiació tumoral promou la invasió cel•lular i l'autoregeneració del tumor per CTC. Aquest descobriment s'ha de considerar dins d'un context de radioteràpia clínica per tal d'aconseguir el millor tractament en pacients amb nivells de CTC elevats.

Aplicació web per a gestió d'incidències en entorns virtuals

El projecte fi de carrera consisteix en l'estudi de les aplicacions web per al treball col·laboratiu, en concret per a la gestió d'incidències en entorns virtuals.

Estudi del paper de la JMJD3 en la progressió tumoral induïda per TGFB

La demetilasa d’histones JMJD3 (Jumonji domain containing protein 3), és un enzim capaç de de demetilar específicament la lisina 27 a la histona 3 (H3K27), eliminant així una marca epigenètica relacionada amb la repressió transcripcional. Recentment s’ha descrit que està implicada en el manteniment de la pluripotència de les cèl•lules mare embrionàries (ESCs). A més, també s’ha demostrat el seu paper en la regulació de processos fisiològics d’inflamació, de reprogramació epigenètica i de diferenciació, així com en la progressió del càncer de colon. En aquesta línia, resultats previs del grup han demostrat que l’expressió de JMJD3 està regulada per TGFB, en línies cel•lulars derivades de glioma. Tenint en compte aquests antecedents, l’objectiu principal d’aquest projecte ha estat estudiar el paper principal de la JMJD3 en la regulació epigenètica de la progressió tumoral induïda per TGFB. Els nostres resultats demostren que l’expressió de JMD3 en cèl•lules A549, derivades d’un adenocarcinoma de pulmó, es veu fortament induïda després d’un tractament amb TGFB. Aquest augment es produeix ràpidament i es manté almenys 48 hores, temps en el que té lloc la transició epitelio-mesenquimal (EMT). Per tal d’estudiar el paper de la JMD3 en aquest procés de transdiferenciació, vam generar línies cel•lulars estables mitjançant la infecció amb vectors lentivirals que expressaven shRNAs específics contra la seva seqüència. El knockdown de JMJD3 va bloquejar significativament l’expressió de marcadors mesenquimals, tant a nivell RNA com de proteïna en presència de TGFB. Aquests resultats suggereixen que la demetilasa d’histones JMJD3 té un paper clau en la regulació de la EMT induïda per TGFB.

Estudi teòric de nanotubs de nitrur de bor d'interès biomèdic

La integració dels materials biocompatibles en la nanotecnologia ha permès aquesta àrea tenir aplicacions en els camps de la biologia i la medicina, un fet que ha donat lloc a l'aparició de la nanobiotecnologia. La gran majoria d'aquestes aplicacions es basen en un aspecte fonamental: la interacció que es dóna entre els constituents biològics (normalment proteïnes) i els materials biocompatibles. Els nanotubs de carboni presenten una citotoxicitat inherent, mentre que els de nitrur de bor (BNNTs), isòsters amb els de carboni, són inherentment no-citotòxics i mostren una afinitat natural per les proteïnes. En aquesta memòria es presenten els resultats obtinguts de la interacció de BNNTs amb constituents bàsics biomoleculars (molècules que representen grups funcionals i aminoàcids) en absència de solvent mitjançant tècniques de modelatge i càlculs químic-quàntics amb tractament periòdic realitzats amb el codi CRYSTAL09. En primer lloc, s'ha trobat que els mètodes DFT basats en el GGA donen valors de band gap excessivament baixos (2.7 - 4.6 eV) comparat amb el valor experimental (5.5 eV), mentre que el funcional híbrid B3LYP dóna bons valors de band gap, el més acurat essent un BNNT amb índex (9,0), (5.4 eV). S'ha determinat que la interacció de BNNTs amb molècules pot venir guiat per: i) interaccions datives amb el B; ii) enllaç d'H amb el N; iii) interaccions pi-stacking. Les dues primeres forces d'interacció es veuen afavorides en BNNTs de radi petit, els quals interaccionen molt favorablement amb molècules polars, mentre que les terceres es veuen afavorides en BNNTs de radi gran, els quals interaccionen molt favorablement amb sistemes aromàtics o que continguin dobles enllaços. S'ha estudiat la interacció de BNNTs(6,0) amb molècules que contenen grups funcionals presents en residus aminoàcids i s'ha establert una escala d'afinitats relativa, la qual indica que tenen la major interacció aquelles molècules que estableixen interaccions datives B(nanotub)-N(molècula), seguit d’aquelles molècules que poden establir interaccions de tipus pi-stacking, i acabant amb aquelles molècules que estableixen interaccions datives B(nanotub)-O(molècula). Per últim s'ha estudiat la interacció de BNNTs amb diferents aminoàcids (glicina, lisina, àcid glutàmic i fenilalanina) i s'ha establert una escala d'afinitats relativa, la qual està d'acord amb les tendències observades per les molècules que contenen grups funcionals de residus aminoàcids.

Estudi per la implantació d'un ERP en una oficina de farmàcia

En aquest projecte es realitza l'estudi previ de la implantació d'un Planificador de Recursos Empresarials (ERP) en una oficina de farmàcia. Es pretenen analitzar els diferents punts a tenir en compte, tant de l'empresa com del ERP, a l'hora d'escollir el millor sistema per implantar a la farmàcia. Primerament hi ha una part teòrica on es defineix el concepte de ERP, donant una visió del mercat actual i del què suposa implantar un ERP en una empresa. El segon pas és el més rellevant, es tracta de l'anàlisi dels requeriments funcionals i tècnics de la farmàcia. Finalment, es proposen els 3 sistemes més ben col·locats per a una possible implantació i s'escull el que millor s'adapta a les necessitats especificades.

Estudi del valor socioeducatiu de l’amistat en el procés d’integració social dels adolescents immigrants a Catalunya

L'escola és avui dia un espai de cohabitació on els adolescents immigrants construeixen i consoliden la seva identitat. En aquest context les relacions d'amistat determinen en bona mesura el grau d'aprenentatge de la cultura del país d'acolliment així com la vinculació simbòlica amb la societat que els acull. Aquesta investigació explora les característiques de les relacions d'amistat dels adolescents immigrants en el context de l'escola. La mostra va estar integrada per 682 estudiants dels últims cursos de Secundària Bàsica Obligatòria (15-16 anys), de sis instituts de Catalunya. Els resultats revelen que els adolescents immigrants en bona mesura nominen com a amics a altres adolescents de la seva mateixa cultura i a altres pertanyents a altres cultures però amb els quals comparteix la condició d'immigrant. En canvi, els amics dels adolescents autòctons pertanyen, majoritàriament, a la seva pròpia cultura. Finalment, s'aprecien algunes diferències respecte al suport que ofereixen els amics dels diferents grups, sent lleugerament inferior el suport que perceben els adolescents d'origen estranger. Aquests resultats confirmen les conclusions d'estudis precedents i alerten sobre la necessitat d'aprofundir en les seves causes per evitar els negatius efectes que pot generar per als adolescents immigrats les deficiències del procés de socialització a l'entorn de l'escola.

Biopsia percutánea de la interfase protésica: técnica para el aislamiento preoperatorio del microorganismo patógeno en casos de infección periprotésica crónica con aspirado articular “seco”.

El objetivo de este estudio es determinar la valía diagnóstica de una biopsia de interfase protésica (BIP) preoperatoria para aislar la bacteria en casos de infección periprotésica crónica con aspirado articular “seco”. Para ello se realizó una revisión retrospectiva de 24 pacientes. Los resultados de los cultivos de la BIP se compararon con los resultados de los cultivos de las muestras intraoperatorias. La sensibilidad fue de un 88,2%, la especificidad del 100%, el valor predictivo positivo del 100% y el valor predictivo negativo del 77,9%. La eficacia global fue del 91,6%. La BIP resultó una prueba efectiva.

Aplicació web per a gestió de pressuposts a Ncora

El projecte que s’ha presentat correspon a la titulació d’Enginyeria en Informàtica i conté diversos aspectes relacionats al desenvolupament d’una aplicació web per a gestionar els pressupostos de l’empresa Ncora. Es presenta un estudi i anàlisi de requeriments, una compra de servidors, una instal·lació i configuració dels servidors en l’entorn hardware del núvol de Ncora, un anàlisi i disseny de la base de dades i un desenvolupament a mida de l’aplicació software. L’objectiu principal del projecte és l’estalvi de temps en la creació de pressupostos i la ràpida cerca de pressupostos fets així com dels seus components.

La Gestió econòmico-empresarial d'un club de futbol

Hi ha records que perduraran sempre; el gol d’Iniesta contra el Chelsea, la boleia de Zidane a Hampden Park… Aquests moments memorables que queden gravats a les retines de tots nosaltres i produeixen una immensa felicitat a l’ésser humà, que l’emocionen, que el fan casi plorar. Tot això es produeix gràcies a un esport de masses molt present en les nostres vides, el futbol. Una activitat merament esportiva que s’ha convertit, amb el pas dels anys, en quelcom més que un esport, ha travessat l’àmbit purament sentimental d’una regió fins a assolir nivells d’autèntica globalització arreu del món. I és precisament el fet que el futbol porta una immensa passió a tots els racons de la societat, el que fa plantejar-nos el funcionament d’aquesta gran indústria de l’entreteniment.La realitat, tanmateix, revela l’existència de tot un món econòmico-empresarial que s’amaga darrere aquest espectacle, del qual, els veritables protagonistes són els clubs de futbol. Sense ells no es produiria mai l’espectacle. És per aquest motiu, que centrarem el nostre anàlisi sobre aquestes entitats esportives: veure el seu funcionament en la seva vessant més econòmica (1).En el present estudi s’analitzarà tot el funcionament intern d’un club, des del seu marc legal fins a l’econòmic, parant molta atenció en el que és el mercat futbolístic, el qual, al cap i a la fi, acaba relacionant la part més esportiva amb l’empresarial. A partir d’aquí intentarem extrapolar aquest entramat al que és el món futbolístic en general.Amb això, intentarem qüestionar-nos el perquè del gran moviment de divises existent, actualment, en aquest esport. Com pot ser que un club inverteixi més de 30 milions d’euros (2) només en el que seria contractar un nou treballador? Com es podengenerar tants recursos per després gastar-los en nòmines astronòmiques pels jugadors?Doncs aquest seguit de qüestions es el que pretenem respondre en aquest treball, de la forma més amena i clara possible, amb els gràfics i taules més adients.(1) Com que de clubs de futbol n’hi ha molts i no els podem analitzar tots un per un, partirem de la based’agafar-ne un com a model, en aquest cas, per la seva proximitat i facilitat d’obtenció de dades hemescollit el FC Barcelona.(2) Quantitat que equival, ni més ni menys, a 500 vegades el sou d’un treballador mitjà al llarg de tota la seva vida

Estudi d'un càmping ecològic

El present projecte té per motiu l’anàlisi d’un hipotètic càmping ecològic i pel qual hem seguit la següent metodologia:Una assessoria ens ha contractat per tal de realitzar un estudi sobre el mercat del càmping al Solsonès ja que un assessor turístic està interessat en instal·lar-hi un càmping. Nosaltres hem decidit estudiar el mercat català del càmping i partint de lacompetència que hem localitzat fer un tipus de càmping amb quelcom d’especial. En aquest cas, hem proposat un càmping destinat per a joves (la majoria de càmpings de la zona són per famílies) i ecològic per tal d’intentar reduir el màxim els costos i fomentar l’ecologisme i la protecció del medi ambient, conceptes molt necessaris avui en dia. Des d’aquí, és on parteix tot el nostre treball.Tanmateix, degut a la dificultat de trobar tota la informació complerta de les diferents variables que componen un càmping com també del temps que hem tingut en fer el treball, nosaltres realitzem un estudi de mercat i també incloem els beneficisestimats (partint de preus hipotètics) que sorgirien dels ingressos dels consumidors com també els costos d’instal·lar els recursos ecològics en els tres principals camps del consum d’un càmping: l’aigua, l’energia i els residus. Així, doncs, no realitzem un anàlisi cost-benefici complet sinó que mostrem quan costa convertir-se en un càmping ecològic i mirem en quan de temps s’amortitzaria tenint en compte que, evidentment, en els anys posteriors el consum seria molt menor degut a l’aprofitament dels recursos que ens ofereix el medi ambient. Pel que fa a la metodologia del treball, hem analitzat dades que hem obtingut a través de diferents fonts; des d’Internet fins a empreses reals que esmentarem a la bibliografia. També hem cregut convenient buscar el terreny (una zona adequada perfonamentar el descans i el temps d’oci) i fer-ne una petita distribució com també estudiar alguns punts de la legislació espanyola i aspectes necessaris per tal d’obtenir la marca ecològica. Hem de destacar també que les dades de costos les hem fet com més reals possibles tenint en compte la mida del càmping com també tots els costos relatius encara que és hipotètic ja que no hem inclòs el consum exacte degut que depèn de moltes variables com quan gasta la gent, quanta gent vindria...I finalment els objectius que volíem concebre a partir d’aquest treball han sigut els següents: materialitzar els alts costos d’instal·lar recursos ecològics encara que també observar com a llarg termini acabava sent més viable, veure el mercat delcàmping a una zona que creiem que encara s’ha de descobrir com és el Solsonès, fomentar els joves a anar més de càmping i altres objectius no tan importants com, per exemple, una major compenetració entre els components del grup i una millora de síntesi i expressió escrita i oral.

La Gestió de residus municipals

Aquest treball consisteix en un anàlisi econòmic de les polítiques públiques de lagestió dels residus municipals a nivell d’ajuntaments de zones semiurbanes. Pretenem,mitjançant l’anàlisi de tres casos concrets, arribar a unes conclusions sobre l’eficàciadels sistemes d’aquests tres pobles.Els pobles triats son representatius dels tres models de recollida selectiva més estesos existents a Catalunya.Primer, pretenem ubicar al lector en el tema per tal que es familiaritzi amb la terminologia i els diferents aspectes legals que aquest tema comporta. Per aquest motiu,el treball comença amb una breu explicació dels conceptes bàsics de la recollidaselectiva avui en dia. La segueix la secció dedicada a la legislació, on es recull unarelació de les normatives vigents que regulen l’actuació pública referent als residus, posant especial atenció a les normatives dedicades als residus municipals.Per acabar, com a part més important del treball, hem elaborat un anàlisi comptable en base als costos i ingressos de cada poble. Hem procurat construir uns indicadors que ens permetessin estandaritzar les dades obtingudes de manera que fossin comparables i n’hem extret unes conclusions.

Patrons d'incorporació sociolaboral immigració llatinoamericana en dos contestos urbans, Barcelona i Manchester

La present memòria de treball presenta les principals conclusions del projecte titulat “Patrons d'incorporació sociolaboral immigració llatinoamericana en dos contestos urbans, Barcelona i Manchester" finançat per la convocatòria Projectes Batista i Roca PBR 2009 i executat pels grups de recerca GEDIME (Grup d’estudis de migracions i minories ètniques) de la UAB, i el Global Urban Research Centre (GURC-University of Manchester). El projecte s’aproxima, des d’un pla estructural i des d’una anàlisi comparativa, al context de recepció d’ambdós territoris (context institucional, social i econòmic), que determina l’estructura d’oportunitats dels immigrants i condiciona les seves estratègies com agents socials, en interacció amb les diferents situacions de cada immigrant (nivell educatiu, situació familiar, cicle vital, classe social, etc.). A través dels seminaris i workshops realitzats en ambdues universitats participants, s'ha establert vincles de col•laboració estable entre els dos grups de recerca implicats en el projecte. Aquest marc de cooperació es valora com una iniciativa que ha de transcendir el temps de desenvolupament d’aquest estudi i que ha de donar lloc a la presentació de nous projectes competitius, publicacions conjuntes, etc. Aquesta opció, valorada com a fonamental pels dos centres de recerca, ha servit per generar un flux d’informació científica permanent entre ambdós centres de recerca.

Impacte dels estàndards de gestió en la satisfacció dels clients

Aquest projecte de recerca es centra en l’anàlisi de l’impacte dels estàndards de gestió de la qualitat ( bàsicament ISO 9001:2000 o en la nova versió ISO 9001:2008) en la millora real de al satisfacció dels clients. Aquest objectiu apareix després d’observar com aquests sistemes han tingut molta rellevància en els darrers anys, i en canvi no està gens clara quin és l’efecte real en la satisfacció dels clients (interns i externs principalment ) de les organitzacions que ho implementen. El projecte es basa en un estudi empíric a realitzar en paral•lel a Catalunya i al Regne Unit, dues de les regions a nivell mundial amb un nombre més elevat de certificacions ISO 9000:2000, però també formant part de dos dels únics països on s’han creat normatives específiques d’integració d’aquests estàndards amb altres, com per exemple els dissenyats directament per a la millora de la satisfacció dels clients (llegeixis ISO 10001, ISO 10002, ISO 10003 i ISO 10004). Aquestes normatives específiques o de suport, fins i tot especificacions tècniques relacionades, també són objectes d’aquest projecte.