Combinatorial Synthesis and Biological Evaluation of Inhibitors of D-Ala-D-Ala-Ligase

Report for the scientific sojourn carried out at the Max Planck Institut of Molecular Phisiology, Germany, from 2006 to 2008.The work carried out during this postdoctoral stage was focused on two different projects. Firstly, identification of D-Ala D-Ala Inhibitors and the development of new synthethic approaches to obtain lipidated peptides and proteins and the use of these lipidated proteins in biological and biophysical studies. In the first project, new D-Ala D-Ala inhibitors were identified by using structural alignments of the ATP binding sites of the bacterial ligase DDl and protein and lipid kinases in complex with ATP analogs. We tested a series of commercially available kinase inhibitors and found LFM-A13 and Tyrphostine derivatives to inhibit DDl enzyme activity. Based on the initial screening results we synthesized a series of malononitrilamide and salicylamide derivatives and were able to confirm the validity of these scaffolds as inhibitors of DDl. From this investigation we gained a better understanding of the structural requirements and limitations necessary for the preparation of ATP competitive DDl inhibitors. The compounds in this study may serve as starting points for the development of bi-substrate inhibitors that incorporate both, an ATP competitive and a substrate competitive moiety. Bisubstrate inhibitors that block the ATP and D-Ala binding sites should exhibit enhanced selectivity and potency profiles by preferentially inhibiting DDl over kinases. In the second project, an optimized synthesis for tha alkylation of cysteins using the thiol ene reaction was establisehd. This new protocol allowed us to obtain large amounts of hexadecylated cysteine that was required for the synthesis of differently lipidated peptides. Afterwards the synthesis of various N-ras peptides bearing different lipid anchors was performed and the peptides were ligated to a truncated N-ras protein. The influence of this differently lipidated N-ras proteins on the partioning and association of N-Ras in model membrane subdomains was studied using Atomic Force Microscopy.

Química de l'espín prohibit: la importància dels intermedis a capa oberta en l'activació d'enllaços C-H

Estudi realitzat a partir d’una estada a la School of Chemistry de la University of Bristol, Gran Bretanya, entre 2006 i 2008. La reacció d’activació del pre-catalitzador CH3-Fe(P(iPr)2CH2)3B-Ph, que es dóna en presència de H2 i P(CH3)3, és una reacció spin-prohibida ja que els reactius i els productes tenen diferents estat d’espín en el seu estat fonamental: el pre-catalitzador és quintet, mentre que el producte format després de l’eliminació de metà, PMe3(H3)-Fe[(P(iPr)2CH2)3B-Ph, és singlet. Un dels intermedis d’aquesta reacció és d’especial interès ja que catalitza la hidrogenació d’olefines. Intermedi que experimentalment s’ha proposat com a H-Fe[(P(iPr)2CH2)3B-Ph] o el Hx-Fe[(P(iPr)2CH2)3B-Ph]. Aquestes espècies han estat estudiades computacionalment, mitjançant la combinació de mètodes del funcional de la densitat calibrats mitjançant càlculs ab initio. Els resultats obtinguts mostren que les superfícies d’energia potencial singlet, triplet i quintet es creuen al llarg de les reaccions descrites. La reacció d’activació del pre-catalitzador és una reacció multi spin-prohibida (més d’un canvi d’espín), en la que el mecanisme preferit addiciona primer hidrogen i després la fosfina, el pas determinant de la velocitat és el creuament de la superfície d’energia potencial quintet a la triplet a la geometria del reactiu, que es produeix amb una barrera d’aproximadament 18 kcal/mol. La reacció d’hidrogenació d’olefines en canvi pot ser o no una reacció espín prohibida depenent de les condicions en que es dugui a terme. En cas de que la reacció es dugui a terme en un excés d’hidrogen, en el mecanisme principal l’espècie activa seria el (H2)H-Fe[(P(iPr)2CH2)3B-Ph] singlet en el seu estat fonamental que hidrogenaria l’olefina sense cap pas espín prohibit. Aquest mecanisme és el de barrera més baixa però s’espera que estigui més desafavorit entropicament. Si les condicions no són d’un important excés d’hidrogen, llavors l’espècie activa s’espera que sigui H-Fe[(P(iPr)2CH2)3B-Ph], la reacció llavors seria multi espín prohibida amb una barrera de unes 13 kcal/mol corresponents al creuament entre la superfície quintet i triplet a la geometria del H-Fe[(P(iPr)2CH2)3B-Ph].

Innovació tecnològica a la construcció subterrània

Report for the scientific sojourn carried out in the International Center for Numerical Methods in Engineering (CIMNE) –state agency – from February until November 2007. The work within the project Technology innovation in underground construction can be grouped into the following tasks: development of the software for modelling underground excavation based on the discrete element method - the numerical algorithms have been implemented in the computer programs and applied to simulation of excavation using roadheaders and TBM-s -; coupling of the discrete element method with the finite element method; development of the numerical model of rock cutting taking into account of wear of rock cutting tools -this work considers a very important factor influencing effectiveness of underground works -.

Hàbits alimentaris en nens de 8 a 12 anys de la comarca d'Osona

Introducció: La dieta mediterrània és considerada un dels patrons alimentaris més saludables ja que diversos estudis epidemiològics mostren que protegeix front diverses malalties cròniques com ara les malalties cardiovasculars, la diabetis i alguns càncers. Malauradament al nostre país els patrons alimentaris estan canviant a conseqüència de la modernització de la societat i estan portant a l’allunyament del patró de dieta mediterrània. Això és especialment crític entre la població infantil i juvenil, fet que predisposa a que en un futur augmenti la prevalença de malalties cròniques entre la població adulta. Objectiu: avaluar els hàbits alimentaris i l’estat nutricional d’escolars de 8 a 12 anys de la comarca d’Osona. Mètodes: estudi de disseny observacional i transversal. La mostra estava constituïda per 191 escolars de 4rt i 5è d’ensenyança primària d’escoles de la comarca d’Osona. La informació sobre la dieta es va recollir a través d’una enquesta alimentària, un recordatori de 24 hores, un qüestionari de freqüència de consum alimentari i el test KIDMED. Les determinacions antropomètriques que es van realitzar van ser talla, pes, IMC (Índex de Massa Corporal), plec tricipital, perímetre braquial i perímetre abdominal. L’anàlisi estadística de totes les dades es va portar a terme mitjançant el programa estadístic SPSS per Windows versió 12.0. Resultats: quan es valora la qualitat de l’esmorzar, s’observa que només en el 16.8% dels casos la qualitat era bona, en el 68.6% dels casos la qualitat havia de millorar i en el 12.6% era de qualitat insuficient i en el 2.1% era de mala qualitat. També s’observa que la dieta que segueixen és desequilibrada quantitativament, concretament és baixa en hidrats de carboni, rica en greixos i lleugerament elevada en proteïnes. L’anàlisi qualitativa mostra que hi ha un molt baix consum de verdures i hortalisses i de fruita, mentre que s’arriba a les racions recomanades de carnis i d’olis i greixos. El test KIDMED mostra una puntuació mitjana de 7.21±1.96 punts, el que indica que la dieta de la població és de qualitat millorable. Pel que fa a l’estat nutricional s’observa que un 24,6% presenta valors de baix pes i un 17,8% sobrepès o obesitat, el que indica que un 42,4% de la població estudiada presenta un estat nutricional incorrecte. Conclusions: La dieta del col·lectiu estudiat s’allunya de les recomanacions de la SENC (Sociedad Española de Nutrición Comunitaria). Els resultats del test KIDMED indiquen que només un 44% de la població segueix un patró òptim de Dieta mediterrània i l’anàlisi de l’estat nutricional mostra que un 42,4% presenta un estat nutricional incorrecte, sigui per excés o per defecte de pes. Per tant, es fa necessari dissenyar estratègies d’educació alimentària adequades per millorar els hàbits alimentaris dels escolars i aconseguir en un futur un estat òptim de salut.

Paper del sulfur d'hidrogen com a neurotransmissor a nivell dels sistema nerviòs entèric

Al llarg dels últims anys l’òxid nítric (NO) i el monòxid de carboni (CO) han estat investigats com dos neurotransmissors gasosos del tracte gastrointestinal. Algunes dades demostren que el sulfur d’hidrogen (H2S) podria ser el tercer neurotransmissor gasos a nivell central i perifèric. Objectiu: valorar si el H2S compleix els requisits per ser considerat com el tercer neurotransmissor gasos a nivell del sistema nerviós entèric. Mètodes: la motilitat espontània de preparacions de múscul llis circular de mostres de còlon sigma humà i còlon mig de rata es van determinar in vitro mitjançant la tècnica de banys d’òrgans. El hidrogensulfur de sodi (NaHS) va ser utilitzat com donador de H2S. Resultats: 1- El NaHS va inhibir de forma concentració depenent la motilitat espontània en presència de bloqueig neural amb Tetrodotoxina (TTX 1 μM) (IC50 101±18 μM rata n=10; 329±86 μM humà n=18). 2- Aquesta relaxació es va veure reduïda per ODQ 10 μM, un inhibidor de la guanilat ciclasa, en còlon mig de rata (n=5). En humà a més de ser reduïda per ODQ 10μM (n=6), també ho va ser per SQ 22,536 100 μM (n=10), un inhibidor de l’adenilat ciclasa, i per L-NNA 1 mM (n=8), un inhibidor de la sintesi de NO. 3- En còlon de rata la incubació amb D,L-Propargilglicina 2 mM (PAG), un inhibidor de la síntesi de H2S, va incrementar la motilitat tant en situació control (10,05±2,06 vs 17,46±3,37 g•min-1 AUC, P&0,001, n=10) com en presència de TTX 1μM (14,45±7,28 vs 21,67±10,05 g•min-1 AUC, P&0,01, n=7). Conclusió: el H2S compleix part dels criteris per ser considerat un neurotransmissor gasos inhibitori en el tracte gastrointestinal: la inhibició de la seva síntesi incrementa la motilitat intestinal i la seva addició exògena produeix relaxació de la musculatura llisa intestinal.

Una aproximació d'aprenentatge automàtic per a extracció d'informació adaptativa

Les tècniques de clustering poden ajudar a reduir la supervisió en processos d'obtenció de patrons per a Extracció d'Informació. En aquest treball, que abarca un període de 4 anys de recerca, es comença per estudiar la representació de documents més adequada per a la tasca de clustering. Per tal d'evitar els biaixos dels mètodes individuals de clustering, es consideren mètodes de clustering conjunt. S'exploren diversos mètodes de combinació supervisada, i s'hi afegeixen estratègies automàtiques per a determinar el nombre de clusters de la combinació. També es consideren mecanismes per a obtenir clusterings conjunts ponderats, així com estratègies de combinació no supervisada. Finalment, els resultats del clustering s'utilitzen en un sistema d'adquisició de patrons per a substituir els elements de supervisió humana. Totes aquestes estratègies i mètodes s'avaluen en tasques de clustering de documents i adquisició de patrons usant dades reals. Es comprova que els mots com representació de documents superen altres models per a la tasca de clustering, així com que el clustering conjunt supera les limitacions dels clusterings individuals, i que les estratègies no supervisades d'adquisició de patrons obtenen resultats competitius respecte a les estratègies supervisades.

Preparació, estudi estructural i aplicabilitat de derivats de Poli-(4R)-hidroxi-L-prolina a la separació d’enantiòmers per tècniques cromatogràfiques o relacionades

La separació d’enantiòmers (isòmers òptics) és molt important en molts diversos camps, com les síntesis quirals, biologia, i en el camp de la farmacologia especialment. És per això, que es fa necessari de disposar de tècniques i mètodes analítics ràpids, fiables i sensibles per a la separació d’enantiòmers. La present tesi s’emmarca en el camp de la separació d’enantiòmers, concretament en la preparació de fases estacionàries quirals per al seu ús en cromatografia liquida. En aquest sentit, s’ha desenvolupat la síntesi i caracterització de molècules polimèriques quirals derivades de l’aminoàcid L-prolina que incorporades en matrius de gel de sílice poden constituïr columnes quirals per a la separació d’enantiòmers per cromatografia liquida. S’han estudiat les característiques enantioselectives d’aquests nous materials en la separació de molècules quirals, trobant-se ésser satisfactòriament enantioselectius. L’interès que suscita l’obtenció d’enantiòmers a gran escala fa que la recerca s’orienti a la recerca de materials amb elevada capacitat de càrrega, és a dir, que puguin donar lloc a la separació d’elevades quantitats d’enantiòmers. Amb aquesta finalitat s’han dut a terme assaigs de capacitat de càrrega, que han posat de manifest la possible aplicació d’aquests materials a la separació preparativa d’enantiòmers. També s’ha parat especial atenció a l’estudi de les característiques de la matriu de gel de sílice, assajant-se altres materials de sílice més porosos i que permeten així treballar amb fluxos més elevats tot reduint-ne el temps d’anàlisi i els costos associats a la separació preparativa d’enantiòmers. L'estudi conformacional d'aquests nous selectors també ha estat contemplat per tal d'explicar l'enantioselectivitat específica que s'observa en certs dissolvents orgànics en els qual es duu a terme la separació dels enantiòmers.

Interlinkages and forecasting made possible by the use of the DECOIN analytical tool kit

This technical report is a document prepared as a deliverable [D4.3 Report of the Interlinkages and forecasting prototype tool] of a EU project – DECOIN Project No. 044428 - FP6-2005-SSP-5A. The text is divided into 4 sections: (1) this short introductory section explains the purpose of the report; (2) the second section provides a general discussion of a systemic problem found in existing quantitative analysis of sustainability. It addresses the epistemological implications of complexity, which entails the need of dealing with the existence of Multiple-Scales and non-equivalent narratives (multiple dimensions/attributes) to be used to define sustainability issues. There is an unavoidable tension between a “steady-state view” (= the perception of what is going on now – reflecting a PAST --& PRESENT view of the reality) versus an “evolutionary view” (= the unknown transformation that we have to expect in the process of becoming of the observed reality and in the observer – reflecting a PRESENT --& FUTURE view of the reality). The section ends by listing the implications of these points on the choice of integrated packages of sustainability indicators; (3) the third section illustrates the potentiality of the DECOIN toolkit for the study of sustainability trade-offs and linkages across indicators using quantitative examples taken from cases study of another EU project (SMILE). In particular, this section starts by addressing the existence of internal constraints to sustainability (economic versus social aspects). The narrative chosen for this discussion focuses on the dark side of ageing and immigration on the economic viability of social systems. Then the section continues by exploring external constraints to sustainability (economic development vs the environment). The narrative chosen for this discussion focuses on the dark side of current strategy of economic development based on externalization and the “bubbles-disease”; (4) the last section presents a critical appraisal of the quality of energy data found in energy statistics. It starts with a discussion of the general goal of statistical accounting. Then it introduces the concept of multipurpose grammars. The second part uses the experience made in the activities of the DECOIN project to answer the question: how useful are EUROSTAT energy statistics? The answer starts with an analysis of basic epistemological problems associated with accounting of energy. This discussion leads to the acknowledgment of an important epistemological problem: the unavoidable bifurcations in the mechanism of accounting needed to generate energy statistics. By using numerical example the text deals with the following issues: (i) the pitfalls of the actual system of accounting in energy statistics; (ii) a critical appraisal of the actual system of accounting in BP statistics; (iii) a critical appraisal of the actual system of accounting in Eurostat statistics. The section ends by proposing an innovative method to represent energy statistics which can result more useful for those willing develop sustainability indicators.

La comunicación del directivo

La comunicació és un element empresarial clau, que últimament ha sufert nombrosos canvis. Canvis de forma, estil, velocitat; no obstant això els missatges poden seguir sent els mateixos. Cap Organització sobreviurà amb una mala comunicació entre empleats, proveïdors i clients. Per aquest motiu és interessant estudiar la importància que es dóna a la comunicació a nivell directiu, al ser els directius els responsables directes de la comunicació en les seves empreses o departaments. Per a poder analitzar i comprovar la importància de la comunicació en les empreses, i a nivell acadèmic, s'ha realitzat un estudi de camp, enquestant a directius i treballadors d'una empresa multinacional. A més s'ha analitzat la teoria de comunicació i els mètodes emprats per a ensenyar-la. S'ha realitzat un treball de camp, per a comprovar el nivell de comunicació que existeix en l'empresa, així com l’importància que li donen els directius i la percepció dels treballadors. Una vegada realitzat l'anàlisi, s'han detectat deficiències en la comunicació dels directius. Aquests no li donen la importància que realment té en una Organització la comunicació. Finalment es donen recomanacions per a millorar la comunicació, com formació de directius i augmentar el pes de l'aprenentatge de la comunicació. D'aquesta forma s'aconseguiria que en les organitzacions hi hagui millor comunicació entre treballadors i directius i s'utilitzin els canals de comunicació adequats. També seria més fàcil poder interaccionar i convergir amb un sistema de comunicació tradicional (telèfon) amb un més modern (e-mail).

La contabilidad en el sector hotelero

Estudi sobre la comptabilitat del sector hoteler enfocat a conèixer y analitzar els diferents tipus de comptabilitats existents en aquest sector. A través, d’aquest treball es podrà tenir un visió general de les diferents comptabilitats que existeixen, els mètodes de comptabilització de costos, els suports auxiliars necessaris per dur a terme la comptabilitat y la gestió d’un hotel, etc... A més a més, es podrà tenir una visió clara del sistema internacional, per excel•lència, de la comptabilitat per aquest sector i el sistema de comptabilitat espanyol per al sector hoteler.

Intervención familiar grupal en niños con trastorno por déficit de atención con hiperatividad (TDAH)

El present treball pretén explicar en què consisteix el trastorn per dèficit d’ atenció amb hiperactivitat (TDAH) i els diversos mètodes d’ intervenció que existeixen a l’hora d’abordar el mencionat trastorn. Un altre dels propòsits d’aquest treball és revelar la importància d’ un dels trastorns més freqüents a la infància i la repercussió que aquest suposa a l’ entorn escolar, familiar i social.

Applications of the MuSIASEM approach to study changes in the metabolic pattern of Catalonia

This document presents an integrated analysis of the performance of Catalonia based on an analysis of how the energy consumption (measured at the societal level for the Catalan Society) is used within both the productive sectors of the economy and the household, to generate added value, jobs, and to guarantee a given level of material standard of living to the population. The trends found in Catalonia are compared to the trends of other European Countries to contextualize the performance of Catalonia with respect to other societies that have followed different paths of economic development. The first part of the document consists of the Multi-Scale Integrated Analysis of Societal and Ecosystem Metabolism (MuSIASEM) approach that has been used to provide this integrated analysis of Catalan Society across different scales (starting from an analysis of the specific sectors of the Catalan economy as an Autonomous Community and scaling up to an intra-regional (European Union 14) comparison) and across different dimensions of analyses of energy consumption coupled with added value generation. Within the scope of this study, we observe the various trajectories of changes in the metabolic pattern for Catalonia and the EU14 countries in the Paid Work Sectors composed of namely, the Agricultural Sector, the Productive Sector and the Services and Government Sector also in comparison with the changes in the household sector. The flow intensities of the exosomatic energy and the added value generated for each specific sector are defined per hour of human activity, thus characterized as exosomatic energy (MJ/hour) (or Exosomatic Metabolic Rate) and added value (€/hour) (Economic Labour Productivity) across multiple levels. Within the second part of the document, the possible usage of the MuSIASEM approach to land use analyses (using a multi-level matrix of categories of land use) has been conducted.

A first attempt of geographically-distributed Multi-scale integrated analysis of societal and ecosystem metabolism (MuSIASEM): mapping human time and energy throughput in metropolitan Barcelona

This study presents a first attempt to extend the “Multi-scale integrated analysis of societal and ecosystem metabolism (MuSIASEM)” approach to a spatial dimension using GIS techniques in the Metropolitan area of Barcelona. We use a combination of census and commercial databases along with a detailed land cover map to create a layer of Common Geographic Units that we populate with the local values of human time spent in different activities according to MuSIASEM hierarchical typology. In this way, we mapped the hours of available human time, in regards to the working hours spent in different locations, putting in evidence the gradients in spatial density between the residential location of workers (generating the work supply) and the places where the working hours are actually taking place. We found a strong three-modal pattern of clumps of areas with different combinations of values of time spent on household activities and on paid work. We also measured and mapped spatial segregation between these two activities and put forward the conjecture that this segregation increases with higher energy throughput, as the size of the functional units must be able to cope with the flow of exosomatic energy. Finally, we discuss the effectiveness of the approach by comparing our geographic representation of exosomatic throughput to the one issued from conventional methods.

Estudi exploratori per a la reconstrucció de temperatures de l'aigua i de l'aire en la conca central del llac Baikal (Sibèria) en els últims 40000 anys

Aquest estudi consisteix en un anàlisi exploratori que té per objectiu principal la realització d’una reconstrucció de la temperatura de l’aigua i l’aire del llac Baikal durant els últims 40.000 anys. El treball s’ha dut a terme mitjançant l’ús de les proxys de reconstrucció de la temperatura y la utilització dels mètodes TEX86, MAAT, i la d’aportació de matèria orgànica d’origen terrestre, el BIT, aplicant-les a la mostra VER93-2 st GC-24, extreta pel Baikal Drilling Project a la conca central, amb l’objectiu de fer una aportació de dades paleoclimàtiques per tal d’aconseguir una millora en les interpretacions de futurs esdeveniments climàtics, i d’identificar esdeveniments climàtics sobtats, tals com els Heinrich events i els Youngers Dryas. Abans de la realització de l’anàlisi de les mostres s’ha dut a terme una extrapolació de l’edat en el testimoni, degut a que l’edat del core BDP VER93-2.st.GC-24 havia estat extrapolada fins a 277,5 cm de profunditat i en el present estudi s’ha ampliat l’anàlisi fins als 460 cm. de profunditat. Un cop obtinguts els resultats s’ha realitzat un càlcul de precisió i reproductibilitat per tal de conèixer una estimació quantitativa de la variabilitat de les dades obtingudes en les diferents proxys, en el qual ha estat demostrat una baixa variabilitat de les dades, exceptuant la variabilitat del TEX86 i la precisió del MAAT. Per a la localització dels diferents esdeveniments climàtics donats durant l’Holocè i el Plistocè s’han realitzat anàlisis gràfics dels propis resultats, juntament i en comparació dels resultats realitzats per Escala et al. (r.n.p [resultats no publicats]) en la conca sud, i de l’estudi publicat per Prokopenko et al., en el que s’analitza la presència de diatomees i matèria orgànica l’Atlàntic Nord. Els resultats integrats d’Escala et al.,(r.n.p) i els d’aquest estudi coincideixen en la datació dels diferents esdeveniments, amb alguna variació hipotèticament produïda per l’extrapolació d’edat realitzada en el present estudi i la gran aportació de matèria orgànica en el lloc d’extracció del testimoni per part del riu Selenga. Aquests resultats mostren una possible relació entre els esdeveniments climàtics i la variació de la temperatura de l’aigua.