Thioflavin-S staining of bacterial inclusion bodies for the fast, simple, and inexpensive screening of amyloid aggregation inhibitors

Amyloid aggregation is linked to a large number of human disorders, from neurodegenerative diseases as Alzheimer"s disease (AD) or spongiform encephalopathies to non-neuropathic localized diseases as type II diabetes and cataracts. Because the formation of insoluble inclusion bodies (IBs) during recombinant protein production in bacteria has been recently shown to share mechanistic features with amyloid self-assembly, bacteria have emerged as a tool to study amyloid aggregation. Herein we present a fast, simple, inexpensive and quantitative method for the screening of potential anti-aggregating drugs. This method is based on monitoring the changes in the binding of thioflavin-S to intracellular IBs in intact Eschericchia coli cells in the presence of small chemical compounds. This in vivo technique fairly recapitulates previous in vitro data. Here we mainly use the Alzheimer"s related beta-amyloid peptide as a model system, but the technique can be easily implemented for screening inhibitors relevant for other conformational diseases simply by changing the recombinant amyloid protein target. Indeed, we show that this methodology can be also applied to the evaluation of inhibitors of the aggregation of tau protein, another amyloidogenic protein with a key role in AD.

Firm Size and Short-Term Dynamics in Aggregate Entry and Exit

Much of the research on industry dynamics focuses on the interdependence between the sectorial rates of entry and exit. This paper argues that the size of firms and the reaction-adjustment period are important conditions missed in this literature. I illustrate the effects of this omission using data from the Spanish manufacturing industries between 1994 and 2001. Estimates from systems of equations models provide evidence of a conical revolving door phenomenon and of partial adjustments in the replacement-displacement of large firms. KEYWORDS: aggregation, industry dynamics, panel data, symmetry, simultaneity. JEL CLASSIFICATION: C33, C52, L60, L11

Stability and manipulation in representative democracies

This paper is devoted to the analysis of all constitutions equipped with electoral systems involving two step procedures. First, one candidate is elected in every jurisdiction by the electors in that jurisdiction, according to some aggregation procedure. Second, another aggregation procedure collects the names of the jurisdictional winners in order to designate the final winner. It appears that whenever individuals are allowed to change jurisdiction when casting their ballot, they are able to manipulate the result of the election except in very few cases. When imposing a paretian condition on every jurisdictions voting rule, it is shown that, in the case of any finite number of candidates, any two steps voting rule that is not manipulable by movement of the electors necessarily gives to every voter the power of overruling the unanimity on its own. A characterization of the set of these rules is next provided in the case of two candidates.

Estudis funcionals i de plegament dels dominis d'activació de les procarboxipeptidases

Els dominis d’activació (ADs) de les procarboxipeptidases de la subfamília A/B sempre han sorprès ja que representen una quarta part del proenzim. S’han realitzat alguns estudis per intentar descobrir-ne alguna possible funció alternativa, però no han estat fructífers. El descobriment de l’elevada velocitat de plegament del domini d’activació de la procarboxipeptidasa A2 humana, (ADA2h), emperò, va portar a proposar la possibilitat de que realitzessin una funció d’assistència al plegament del domini enzimàtic. Posteriorment, l’anàlisi del plegament d’ADA2h a pH baix va revelar la capacitat d’aquest domini per formar fibres amiloides, a més de demostrar que un increment de l’estabilitat proteica podia prevenir la formació d’aquests agregats. La profunda caracterització del plegament d’ADA2h va fer que aquesta proteïna fos un bon model amiloidogènic, de manera que es van proposar un seguit d’experiments que s’han desenvolupat en el present treball per tal de conèixer millor aquest procés. S’han dut a terme estudis cinètics d’agregació per tal de valorar la contribució dels diferents aminoàcids de la seqüència polipeptídica, utilitzant 29 variants puntuals d’ADA2h. Es va eliminar la contribució de l’estabilitat mitjançant la utilització d’urea, i per dicroïsme circular conjuntament amb un aparell de flux detingut, es van obtenir dues velocitats diferents, v1 i v2, que corresponen a la formació d’un intermediari i a la seva reorganització, respectivament. Experiments complementaris utilitzant espectroscòpia d’infraroig (IR) revelaren la reorganització de l’estat natiu (en aquest cas) per a donar la forma agregada. Les cinètiques d’IR van mostrar que ADA2h forma l’estructura _ típica de les fibres amiloides, previ desplegament les seves hèlixs-_. Finalment, s’han realitzat estudis de biocomputació per tal d’esbrinar possibles funcions alternatives dels ADs. Les superposicions estructurals semblen mostrar similaritat dels ADs amb dominis de reconeixement d’RNA (RRM). Aquesta hipòtesi s’ha comprovat experimentalment amb ADA4h, mostrant una dèbil, però existent, unió a RNA.

Health and income: a robust comparison of Canada and the US

This paper uses sequential stochastic dominance procedures to compare the joint distribution of health and income across space and time. It is the First application of which we are aware of methods to compare multidimensional distributions of income and health using procedures that are robust to aggregation techniques. The paper's approach is more general than comparisons of health gradients and does not require the estimation of health equivalent incomes. We illustrate the approach by contrasting Canada and the US using comparable data. Canada dominates the US over the lower bidimensional welfare distribution of health and income, though not generally in terms of the uni-dimensional distribution of health or income. The paper also finds that welfare for both Canadians and Americans has not unambiguously improved during the last decade over the joint distribution of income and health, in spite of the fact that the uni-dimensional distributions of income have clearly improved during that period.

La privacitat de les connexions dels usuaris d'una xarxa social

Aquest projecte mostra com les connexions dels usuaris d'una xarxa social suposen un risc afegit per a la privacitat dels usuaris que hi formen part. Aquestes connexions ofereixen informació suficient per a poder dur a terme processos d'agregació d'informació entre diferents xarxes socials, permetent a un atacant millorar el seu coneixement inicial sobre les xarxes. El projecte és un recorregut per totes les fases necessàries per dur a terme aquest procés, des de la recollida de la informació fins a l'agregació de les dades obtingudes.

Location Determinants of New Firms: Does Skill Level of Human Capital Really Matter?

This paper is about the role played by stock of human capital on location decisions of new manufacturing plants. We analyse the effect of several skill levels (from basic school to PhD) on decisions about the location of plants in various industries and, therefore, of different technological levels. We also test whether spatial aggregation level biases the results and determine the most appropriate areas to be considered in analyses of these phenomena. Our main statistical source is the Register of Manufacturing Establishments of Catalonia (REIC), which has plant-level microdata on the locations of new manufacturing plants. Keywords: agglomeration economies, industrial location, human capital, count-data models, spatial econometrics.

Elaboració de membranes de fibra buida modificades amb nanopartícules metàl·liques per aplicacions catalítiques

Investigación producida a partir de una estancia en la Université Paul Sabatier, Toulouse III - CNRS, entre 2007 y 2009. Durante los últimos años la investigación centrada en nuevos materiales de tamaño nanoscòpico (nanopartículas, quantum dots, nanotubos de carbono,...) ha experimentado un crecimiento considerable debido a las especiales propiedades de los "nanoobjetos" con respecto a magnetismo, catálisis, conductividad eléctrica, etc ... Sin embargo, hoy en día todavía existen pocas aplicaciones de las nanopartículas en temas medioambientales. Uno de los motivos de esta situación es la posible toxicidad de los nanoobjetos, pero existe también una dificultad tecnológica dado que las nanopartículas tienden a agregarse y es muy difícil manipularlas sin que pierdan sus propiedades especiales. Así, aunque la preparación de materiales catalíticos nanoestructurados es muy interesante, es necesario definir nuevas estrategias para prepararlos. Este proyecto de investigación tiene como objetivo principal la preparación de nuevas membranas catalíticas con nanopartículas metálicas en el interior para aplicaciones de tratamiento de agua. La innovación principal de este proyecto consiste en que las nanopartículas no son introducidas en la matriz polimérica una vez preformadas sino que se hacen crecer en el interior de la matriz polimérica mediante una síntesis intermatricial. El único requisito es que la matriz polimérica contenga grupos funcionales capaces de interaccionar con los precursores de las nanopartículas. Una vez finalizado el proyecto se puede afirmar que se han logrado parte de los objetivos planteados inicialmente. Concreamente ha quedado demostrado que se pueden sintetizar nanopartículas metálicas de metales nobles (platino y paladio) en membranas de fibra hueca de micro- y ultrafiltración siguiendo dos metodologías diferentes: modificación fotoquímica de polímeros y deposición de multicapas de polielectrolitos. Los nuevos materiales son efectivos en la catálisis de reducción de un compuesto modelo (4-nitrofenol con borohidruro de sodio) y, en general, los resultados han sido satisfactorios. Sin embargo, se ha puesto de manifiesto que el uso de un reactivo que genera hidrógeno gas en contacto con la solución acuosa dificulta enormemente la implementación de la reacción catalítica al ser el medio de la membrana una matriz porosa. Así, como conclusión principal se puede decir que se han encontrado las limitaciones de esta aproximación y se sugieren dos posibilidades de continuidad: la utilización de las membranas sintetizadas en contactores gas-líquido o bien el estudio y optimización del sistema de membrana en configuración de membranas planas, un objetivo más asequible dada su menor complejidad. Esta investigación se ha realizado en el seno del “Laboratoire de Génie Chimique” de Toulouse y del Departamento de Química de la Michigan State University y ha sido posible gracias a un proyecto financiado por la “Agence National pour la Recherce” y al programa PERMEANT entre el CNRS y la NSF.

Compositional data and Simpson's paradox

Simpson's paradox, also known as amalgamation or aggregation paradox, appears whendealing with proportions. Proportions are by construction parts of a whole, which canbe interpreted as compositions assuming they only carry relative information. TheAitchison inner product space structure of the simplex, the sample space of compositions, explains the appearance of the paradox, given that amalgamation is a nonlinearoperation within that structure. Here we propose to use balances, which are specificelements of this structure, to analyse situations where the paradox might appear. Withthe proposed approach we obtain that the centre of the tables analysed is a naturalway to compare them, which avoids by construction the possibility of a paradox.Key words: Aitchison geometry, geometric mean, orthogonal projection

Nanopartícul·les core-shell estabilitzades en polímer amb propietats calítiques i bactericides medioambientalment segure

Aquest projecte de doctorat és un treball interdisciplinari adreçat a l’obtenció de nous nanocompòsits (NCs) funcionals sintetitzats a partir de materials polimèrics bescanviadors d’ions que són modificats amb nanopartícules metàl•liques (NPMs) de diferent composició. Els materials desenvolupats s’avaluen en funció de dues possibles aplicacions: 1) com a catalitzadors de reaccions orgàniques d’interès actual (NCs basats en pal•ladi) i, 2) la seva dedicació a aplicacions bactericides en el tractament d’aigües domèstiques o industrials (NCs basats en plata). El desenvolupament de nanomaterials és de gran interès a l’actualitat donades les seves especials propietats, l’aprofitament de les quals és la força impulsora per a la fabricació de nous NCs. Les nanopartícules metàl•liques estabilitzades en polímer (Polymer Stabilized Metal Nanoparticles, PSNPM) s’han preparat mitjançant la tècnica in-situ de síntesi intermatricial (Inter-matrix synthesis, IMS) que consisteix en la càrrega seqüencial dels grups funcionals de les matrius polimèriques amb ions metàl•lics, i la seva posterior reducció química dins de la matriu polimèrica de bescanvi iònic. L’estabilització en matrius polimèriques evita l’agregació entre elles (self-aggreagtion), un dels principals problemes coneguts de les NPs. Pel desenvolupament d’aquesta metodologia, s’han emprat diferents tipus de matrius polimèriques de bescanvi iònic: membrana Sulfonated PolyEtherEtherKetone, SPEEK, així com fibres sintètiques basades en polypropilè amb diferents tipus de grups funcionals, que ens permeten el seu ús com a filtres en la desinfecció de solucions aquoses o com a material catalitzador. Durant el projecte s’ha anat avançant en l’optimització del material nanocomposite final per a les aplicacions d’interès, en quant activitat i funcionalitat de les nanopartícules i estabilitat del nanocomposite. Així, s’ha optimitzat la síntesi de NPs estabilitzades en resines de bescanvi iònic, realitzant un screening de diferents tipus de resines i la seva avaluació en aplicacions industrials d’interès.

Bases genètiques de la malformació de Chiari

La Malformació de Chiari tipus I (MCI) ha estat definida tradicionalment com la herniació de les amígdales cerebel•loses d’almenys 5mm, a través del forat mange. En general, els símptomes es posen de manifest durant la segona o tercera dècada de vida, tot i que s’han descrit casos pediàtrics. Donada la complexitat del quadre clínic, per realitzar un diagnòstic adient es requereix avaluació clínica i estudi de neuroimatge. La tècnica de preferència és la ressonància magnètica d’imatge, considerant-se actualment com a pacients de MCI aquells que presenten un descens de les amígdales superior a 3mm per sota del forat magne. L'existència de casos asimptomàtics dificulta establir una prevalença concreta, però s’ha estimat que podria estar entre 1/1000 a 1/5000 sent major en dones que en homes (2:1 aproximadament). Fins el moment, es desconeix l’etiologia de la malaltia però la hipòtesi més acceptada és que MCI és deguda al desenvolupament insuficient del mesoderm paraxial. Diferents estudis realitzats fins el moment evidencien que almenys, un subgrup de pacients amb MCI són deguts a contribució genètica: 1) casos d’agregació familiar amb afectes en tres generacions; 2) estudis de bessons 3) associació amb síndromes genètics coneguts amb herència mendeliana produïts per anomalies óssies que donen suport a la hipòtesi de la insuficiència del mesoderm com a causa de MCI. Davant l’evidència clara d’un component genètic com a principal causant de l’etiologia de MCI, l’objectiu del projecte va ser la identificació de les bases genètiques de la MCI, tant en gens responsables de les formes mendelianes com en gens responsables de les formes complexes de MCI mitjançant dues estratègies: 1-Identificació de variants genètiques de susceptibilitat en pacients amb MCI mitjançant estudis d’associació de tipus cas-control. 2-Anàlisi genètic de formes monogèniques mitjançant l’anàlisi de lligament a marcardors polimòrfics i la seqüenciació del DNA a gran escala.

Role of Particle Shape on the Stress Propagation in Granular Packings

We present an experimental and numerical study on the influence that particle aspect ratio has on the mechanical and structural properties of granular packings. For grains with maximal symmetry (squares), the stress propagation in the packing localizes forming chainlike forces analogous to the ones observed for spherical grains. This scenario can be understood in terms of stochastic models of aggregation and random multiplicative processes. As the grains elongate, the stress propagation is strongly affected. The interparticle normal force distribution tends toward a Gaussian, and, correspondingly, the force chains spread leading to a more uniform stress distribution reminiscent of the hydrostatic profiles known for standard liquids

Efectos de la aplicación de cenizas de caldera de biomasa en el modelo jerárquico de agregación de un suelo forestal bajo condiciones oceánicas

Se ha estudiado los efectos que tiene la aplicación de cenizas de caldera de biomasa, en el modelo jerárquico de agregación (Tisdall y Oades, 1982) y en la estabilización del C orgánico en un suelo forestal situado en la zona templada del País Vasco. Para ello, se aplicaron 3 tratamientos con diferentes dosis de ceniza en muestras de suelo tamizadas a 250 μm procedentes de un huerto semillero de pinus radiata. Estas muestras fueron incubadas durante 3 meses y fraccionadas los días 29, 44, 64, 78 y 92 con la intención de separar los macroagregados grandes (LMagg), de los macroagregados pequeños (Magg), microagregados (magg), limos (silt) y arcillas (clay). Todas las fracciones fueron analizadas para determinar su contenido en C orgánico. Los resultados mostraron que con la aplicación de cenizas, el modelo jerárquico de agregación de suelo se cumple para las fracciones LMagg, Magg y magg, pero no para la fracción silt. Además se ha observado que las cenizas promueven la formación de microagregados aumentado así la capacidad de secuestro de C del suelo, pero en cambio disminuye la proporción de macroagregados, hecho que podría acarrear una disminución en la calidad estructural del suelo.

Efectos de la aplicación de biochar en el modelo jerárquico de agregación de un suelo forestal bajo condiciones oceánicas

El objetivo del presente proyecto ha sido estudiar los efectos del biochar en el modelo jerárquico de agregación del suelo. Para estudiar estas propiedades se ha realizado una incubación de tres tratamientos de biochar Miscanthus (biochar 10t/ha (B10), 2t/ha (B2) y 10t/ha+Nitrógeno (BN), durante 91 días, realizando fraccionamientos en húmedo de las muestras los días 28, 43, 63, 77 y 91. En estos fraccionamientos se han separado las fracciones macroagregrado (LMagg+Magg), microagregados (magg), limos (Silt) y arcillas (Clay). Por último se determinó el C orgánico de todas las fracciones de los tratamientos obtenidos con el objeto de obtener información sobre el efecto que puede tener la aplicación del biochar sobre la estabilización de C en las fracciones del suelo. Los resultados obtenidos indican que con la aplicación de biochar, la teoría jerárquica de agregación propuesta por Tisdall y Oades (1982), no se cumple en la dinámica de agregación del suelo, si bien se puede observar una jerarquía en la estabilización del C orgánico en los macroagregados y microagregados. Además las dosis altas de biochar producen mayor cantidad de microagregados, favoreciendo el secuestro de C en el suelo. Por otro lado, con dosis altas de biochar se aprecia una disminución de la fracción de macroagregados, hecho que puede influir negativamente en la estructura del suelo.

Experimental and computational study on the synthesis and characterization of self-assembling meso/macroporous materials in highly concentrated emulsions

Report for the scientific sojourn carried out at Massachusetts General Hospital Cancer Center-Harvard Medical School, Estats Units, from 2010 to 2011. The project aims to study the aggregation behavior of amphiphilic molecules in the continuous phase of highly concentrated emulsions, which can be used as templates for the synthesis of meso/macroporous materials. At this stage of the project, we have investigated the self-assembly of diblock and triblock surfactants under the effect of a confined geometry being surrounded by the droplets of the dispersed phase. These droplets limit the growth of the aggregates, deeply modify their orientation and hence alter their spatial arrangement as compared to the self-assembly taking place far enough from any boundary surface, that is in the bulk. By performing Monte Carlo simulations, we have showed that the interface between the dispersed and continuous phases as well as its shape has a significant impact on the structural order of the resulting aggregates and hence on the potential applications of highly concentrated emulsions as reaction media, drug delivery systems, or templates for meso/macroporous materials. Due to the combined effect of symmetry breaking and morphological frustration, very intriguing structures, such as square columnar liquid crystals, twisted X-shaped aggregates, and helical phases of cylindrical aggregates, never observed in the bulk for the same model surfactant, have been found. The presence of other more conventional structures, such as micelles and cubic and hexagonal liquid crystals, formed at low and high amphiphilic concentrations, respectively, further enhance the interest on this already rich aggregation behavior.