Gene-disease network analysis reveals functional modules in mendelian, complex and environmental diseases

AbstractBACKGROUND: Scientists have been trying to understand the molecular mechanisms of diseases to design preventive and therapeutic strategies for a long time. For some diseases, it has become evident that it is not enough to obtain a catalogue of the disease-related genes but to uncover how disruptions of molecular networks in the cell give rise to disease phenotypes. Moreover, with the unprecedented wealth of information available, even obtaining such catalogue is extremely difficult.PRINCIPAL FINDINGS: We developed a comprehensive gene-disease association database by integrating associations from several sources that cover different biomedical aspects of diseases. In particular, we focus on the current knowledge of human genetic diseases including mendelian, complex and environmental diseases. To assess the concept of modularity of human diseases, we performed a systematic study of the emergent properties of human gene-disease networks by means of network topology and functional annotation analysis. The results indicate a highly shared genetic origin of human diseases and show that for most diseases, including mendelian, complex and environmental diseases, functional modules exist. Moreover, a core set of biological pathways is found to be associated with most human diseases. We obtained similar results when studying clusters of diseases, suggesting that related diseases might arise due to dysfunction of common biological processes in the cell.CONCLUSIONS: For the first time, we include mendelian, complex and environmental diseases in an integrated gene-disease association database and show that the concept of modularity applies for all of them. We furthermore provide a functional analysis of disease-related modules providing important new biological insights, which might not be discovered when considering each of the gene-disease association repositories independently. Hence, we present a suitable framework for the study of how genetic and environmental factors, such as drugs, contribute to diseases.AVAILABILITY: The gene-disease networks used in this study and part of the analysis are available at http://ibi.imim.es/DisGeNET/DisGeNETweb.html#Download

Síria i la responsabilitat de protegir: la crisi d'un principi?

A partir de l’any 2011 i fins l’actualitat, l’onada de protestes i revoltes ciutadanes batejada com “la Primavera Àrab” ha sacsejat el panorama polític de la regió del Mediterrani i de les relacions internacionals. El present treball analitza com el cas de la guerra civil síria (iniciada el març de 2011 i que constitueix un cas enormement complex a causa de la fragmentació de l’oposició, l’elevat nombre d’actors interns i externs que hi intervenen i la seva varietat d’interessos, entre d’altres factors) ha posat en evidència l’efectivitat de la Responsabilitat de Protegir per frenar violacions sistemàtiques dels Drets Humans, tal i com ha evidenciat la incapacitat de la Comunitat Internacional d’actuar de manera cohesionada i efectiva en aquests més de dos anys. A més a més, la impossibilitat de portar a terme una intervenció militar multilateral emparada en el marc de la Responsabilitat de Protegir a causa de factors com el bloqueig del Consell de Seguretat i la incertesa que envolta les possibilitats d’èxit i els mecanismes que s’haurien de seguir durant l’actuació i reconstrucció de l’Estat fa evident la necessitat d’una redefinició del principi perquè aquest doni resposta a aquestes qüestions i pugui constituir un instrument realment efectiu.

Efectes de les separacions o divorcis en el rendiment acadèmic dels alumnes de 5è i 6è d’una escola local

Aquest Treball Final de Grau aporta els resultats d’un estudi sobre els efectes i condicionats que suposa pel rendiment acadèmic dels alumnes de cicle superior de primària el divorci o la separació dels seus progenitors. Ens trobem davant l’augment del nombre de trencaments familiars, que ha esdevingut un fenomen clarament observable en la societat, es tracta d’un fenomen complex, en el qual entren en joc nombroses variables. I el trencament també suposa conseqüències socials, en primer lloc, pels fills/es. En una primera part ens endinsem en les aportacions i teories que han defensat diversos experts al llarg del temps sobre aquest fet. En una segona part es presenten les conclusions i els acords extrets de diverses entrevistes amb mestres d’una escola local en relació a la possible vinculació entre trencament familiar i rendiment acadèmic. I, per últim, s’acaben comparat les visions dels autors teòrics amb les aportacions i visions dels educadors professionals; per arribar a les principals conclusions que, no es pot generalitzar els efectes negatius de la ruptura, cal veure també les possibilitats positives del moment i, per últim, destacar que la manera amb la qual la família s'afronta a la ruptura té una importància crucial a l'hora de determinar l'impacte d'aquesta la ruptura en els fills.

Anàlisi dels coneixements intuïtius i del canvi conceptual en infants de parvulari, sobre els animals que viuen el seu entorn

En aquest projecte es reflexiona sobre l’ensenyament de les ciències al parvulari i com els infants aprenent conceptes relacionats amb el regne animal. La ciència escolar classifica la gran diversitat d’espècies que formen aquest regne en dos grans blocs, els vertebrats i els invertebrats, però en els patrons que ens ofereixen els animals per descobrir a ull nu aquestes particularitats són molt complexes d’observar. La visió que tenen els infants de parvulari sobre els animals del seu entorn sovint és molt allunyada de la realitat i els alumnes es creen concepcions alternatives per entendre els animals que observen. En l’estudi es realitza un recull de dades, a l’inici i el final d’una unitat didàctica, analitzant les representacions i les diferents formes de classificació dels animals de l’entorn que utilitzen els infants. Les conclusions són una reflexió sobre el perquè d’aquests coneixements alternatius i la manera de com aconseguir un canvi conceptual.

Maria-Mercè Marçal en el mirall : sobre l'imaginari femení i el llenguatge poètic

Per Maria-Mercè Marçal, la poeta no es pot trobar, no es pot veure, en el «mirall del bell», que sempre han fomentat els discursos dominants. El seu és una altra mena de mirall trencat que reflecteix un ésser complex, híbrid i contaminat que lluita «entre un jo que es vol fer i els múltiples personatges que, des del mirall, li retornen una imatge múltiple». En aquest article, per explorar el tema de l’imaginari femení i el llenguatge poètic, hem escollit dialogar amb Maria- Mercè Marçal i examinar tres dels múltiples bocins que conformen la seva imatge en el mirall. Conversem amb dues mares i un pare simbòlics de l’altre cantó del seu espill, tots tres proveïdors de material ideològic i eixos vertebradors dels assaigs marçalians. Es tracta d’intel·lectuals ben diversos: l’escriptora anglesa Virginia Woolf, el filòsof francès Jacques Derrida i la poeta catalana Maria-Antònia Salvà. En definitiva, dividim la investigació en tres apartats, que volen coincidir amb el diàleg que Marçal suposem que hi mantingué. De primer, amb Virginia Woolf, explorem la necessitat de la poeta de descobrir el sentiment de «fúria» que porta a dins per tal d’assumir la irracionalitat del seu llenguatge. Després, ens endinsem en les teories derridianes sobre la dona i l’escriptura, en un intent de demostrar que ambdues són espècies híbrides que viuen en el llindar, en un espai d’entremig. A l’últim, amb Maria-Antònia Salvà, revisem la imatge de la dona-monstre amb la certesa que «el salvatge» i «l’incert » són el motor del llenguatge poètic femení.

L'Experiència autobiogràfica, l'art i el compromís ètic de l'escriptor: tres eixos de la narrativa de Maria Àngels Anglada

L’obra de M. Àngels Anglada constitueix un tramat complex de lectures i influències que s’interpreta a través de nivells de significació i d’interessos que s’entrecreuen. Com a pilar que sosté tot aquest corpus hi ha un gran bagatge clàssic i una vasta formació literària que, juntament amb l’experiència vital i el posicionament ètic de l’autora, proporcionen les claus de lectura dels seus llibres. Partint d’aquesta idea, l’article aprofundeix en els tres aspectes que considerem eixos fonamentals de l’obra de l’escriptora: els elements autobiogràfics, l’art i el compromís social.

El consum multipantalla. Estudi sobre l’ús de mitjans tradicionals i nous per part de nens, joves, adults i gent gran a Catalunya

Des de fa una dècada es parla de la convergència digital, que ha propiciat la conjunció de la informàtica amb els mitjans de comunicació i la interconnexió en xarxa. Actualment circulen amb facilitat suports vells i nous cada vegada més flexibles. La conseqüència per als usuaris és que avui disposen d’una varietat àmplia de continguts connectats permanentment en qualsevol lloc i en qualsevol moment, a través de diverses plataformes i amb una convivència rica i complexa. En aquest context, aquest article mostra les conclusions d’un estudi de camp sobre l’ús, el consum i les preferències de suports i de continguts de la comunicació digital per part de grups d’infants, de joves, d’adults i de gent gran a Catalunya.

La metàfora en les teories de la imatge: l’«analogia universal» i el «correlat objectiu»

Aquest treball posa en funcionament una gran xarxa d’intertextualitat generada al voltant d’un fenomen molt complex, que és la metàfora. La metàfora és segurament el motiu pel qual avui ens expressem i pel qual avui escrivim textos. Ja no ho diem pel fet que la metàfora sigui una figura literària molt eficaç per crear bellesa estètica, sinó perquè està implicada en la formació del llenguatge i en l’estructuració de la ment per assimilar i per figurar el coneixement. Per aquest motiu, en el nostre treball, hem volgut donar un enfocament pluridisciplinar a l’estudi de la metàfora, perquè, creiem, que sense aquesta visió àmplia, no es pot arribar a copsar ni entendre aquesta figura retòrica, que és molt més que això.

Lectura jove i biblioteques

L'article reflexiona sobre els canvis en la pràctica lectora que ha provocat el desenvolupament tecnològic i la implantació massiva dels ordinadors i de la xarxa. Revisa succintament les recerques empíriques que aborden les pràctiques lletrades que realitzen avui els joves que han crescut en un entorn digital, amb ordinadors, mòbils i consoles de joc; descriu algunes característiques d'aquestes pràctiques, tant des de l'òptica dels escrits produïts com dels modes i procediments de lectura, a més de criticar alguns dels prejudicis i de les valoracions socials sobre aquestes qüestions. Acaba fent algunes reflexions personals sobre les funcions i els serveis que poden exercir les biblioteques i l'educació en informació en aquest nou context digital, més divers i complex.

Arquitectura, integració i implementació d'un projecte modular J2EE

L'objectiu principal del TFC consisteix en la creació d'una complexa estructura modular J2EE basada i mantinguda per Maven, amb la utilització com frameworks Spring, Hibernate i Flex principalment. Aquesta estructura permet reprendre el desenvolupament inicial, nous desenvolupaments i manteniments d'una aplicació, amb un cost temporal mínim per la part de l'equip de desenvolupament.

On the connectivity of the escaping set for complex exponential Misiurewicz parameters

Let $ E_{\lambda}(z)=\lambda {\rm exp}(z), \lambda\in \mathbb{C}$, be the complex exponential family. For all functions in the family there is a unique asymptotic value at 0 (and no critical values). For a fixed $ \lambda$, the set of points in $ \mathbb{C}$ with orbit tending to infinity is called the escaping set. We prove that the escaping set of $ E_{\lambda}$ with $ \lambda$ Misiurewicz (that is, a parameter for which the orbit of the singular value is strictly preperiodic) is a connected set.

Conjugation of a Ru(II) Arene Complex to Neomycin or to Guanidinoneomycin Leads to Compounds with Differential Cytotoxicities and Accumulation between Cancer and Normal Cells

A straightforward methodology for the synthesis of conjugates between a cytotoxic organometallic ruthenium(II) complex and amino- and guanidinoglycosides, as potential RNA-targeted anticancer compounds, is described. Under microwave irradiation, the imidazole ligand incorporated on the aminoglycoside moiety (neamine or neomycin) was found to replace one triphenylphosphine ligand from the ruthenium precursor [(η6-p-cym)RuCl(PPh3)2]+, allowing the assembly of the target conjugates. The guanidinylated analogue was easily prepared from the neomycin-ruthenium conjugate by reaction with N,N′-di-Boc-N″-triflylguanidine, a powerful guanidinylating reagent that was compatible with the integrity of the metal complex. All conjugates were purified by semipreparative high-performance liquid chromatography (HPLC) and characterized by electrospray ionization (ESI) and matrix-assisted laser desorptionionization time-of-flight (MALDI-TOF) mass spectrometry (MS) and NMR spectroscopy. The cytotoxicity of the compounds was tested in MCF-7 (breast) and DU-145 (prostate) human cancer cells, as well as in the normal HEK293 (Human Embryonic Kidney) cell line, revealing a dependence on the nature of the glycoside moiety and the type of cell (cancer or healthy). Indeed, the neomycinruthenium conjugate (2) displayed moderate antiproliferative activity in both cancer cell lines (IC50 ≈ 80 μM), whereas the neamine conjugate (4) was inactive (IC50 ≈ 200 μM). However, the guanidinylated analogue of the neomycinruthenium conjugate (3) required much lower concentrations than the parent conjugate for equal effect (IC50 = 7.17 μM in DU-145 and IC50 = 11.33 μM in MCF-7). Although the same ranking in antiproliferative activity was found in the nontumorigenic cell line (3 2 > 4), IC50 values indicate that aminoglycoside-containing conjugates are about 2-fold more cytotoxic in normal cells (e.g., IC50 = 49.4 μM for 2) than in cancer cells, whereas an opposite tendency was found with the guanidinylated conjugate, since its cytotoxicity in the normal cell line (IC50 = 12.75 μM for 3) was similar or even lower than that found in MCF-7 and DU-145 cancer cell lines, respectively. Cell uptake studies performed by ICP-MS with conjugates 2 and 3 revealed that guanidinylation of the neomycin moiety had a positive effect on accumulation (about 3-fold higher in DU-145 and 4-fold higher in HEK293), which correlates well with the higher antiproliferative activity of 3. Interestingly, despite the slightly higher accumulation in the normal cell than in the cancer cell line (about 1.4-fold), guanidinoneomycinruthenium conjugate (3) was more cytotoxic to cancer cells (about 1.8-fold), whereas the opposite tendency applied for neomycinruthenium conjugate (2). Such differences in cytotoxic activity and cellular accumulation between cancer and normal cells open the way to the creation of more selective, less toxic anticancer metallodrugs by conjugating cytotoxic metal-based complexes such as ruthenium(II) arene derivatives to guanidinoglycosides.

Human disease and drug pharmacology, complex as real life

In the past decades drug discovery practice has escaped from the complexity of the formerly used phenotypic screening in animals to focus on assessing drug effects on isolated protein targets in the search for drugs that exclusively and potently hit one selected target, thought to be critical for a given disease, while not affecting at all any other target to avoid the occurrence of side-effects. However, reality does not conform to these expectations, and, conversely, this approach has been concurrent with increased attrition figures in late-stage clinical trials, precisely due to lack of efficacy and safety. In this context, a network biology perspective of human disease and treatment has burst into the drug discovery scenario to bring it back to the consideration of the complexity of living organisms and particularly of the (patho)physiological environment where protein targets are (mal)functioning and where drugs have to exert their restoring action. Under this perspective, it has been found that usually there is not one but several disease-causing genes and, therefore, not one but several relevant protein targets to be hit, which do not work on isolation but in a highly interconnected manner, and that most known drugs are inherently promiscuous. In this light, the rationale behind the currently prevailing single-target-based drug discovery approach might even seem a Utopia, while, conversely, the notion that the complexity of human disease must be tackled with complex polypharmacological therapeutic interventions constitutes a difficult-torefuse argument that is spurring the development of multitarget therapies.

Paisatge, poblament, cultura material i història de l'Ager Tarraconensis. Resultats i comparacions

Síntesi dels primers resultats del Projecte Ager Tarraconensis i de les aportacions al simposi, de les quals s’extreuen reflexions i coneixements nous sobre el tema de l’estudi entorn del conjunt de l’espai de la ciutat romana, del paisatge, tractat com un sistema. Les aportacions se centren en la varietat de les primeres estratègies de control romà del territori, de les tipologies i evolució dels establiments, dels aspectes econòmics i de la dinàmica del poblament. Tot plegat fa referència molt especialment al territori de Tarraco, per bé que es fan nombroses comparacions amb altres territoris de l’àrea catalana i saguntina i també d’altres províncies romanes. Tarraco es va perfilant com una ciutat amb un territorium molt productiu, no sols en agricultura, sinó també en indústries, producció tèxtil, explotacions de recursos minerals com les pedreres i el ferro, i amb un comerç molt actiu que la devia convertir en un port important de la Mediterrània occidental romana. La jerarquia dels hàbitats rurals també s’està demostrant més complexa gràcies al coneixement de noves aglomeracions. L’evolució posterior al període romà també ha entrat en discussió, especialment pel que fa a l’època islàmica, sobre la qual es discuteix si el camp va quedar poblat o despoblat, tema que resol en sentit positiu el diagrama pol·línic realitzat dins del marc del projecte.

Estratègies en la presa de decisió d’una jugadora i el seu entrenador en el rugbi femení d’alt nivell = Estrategias en la toma de decisión de una jugadora y su entrenador en el rugby femenino de alto nivel

This research compared knowledge representation of a female rugby player and her coach concerning decision-making of the fly half in attack from second phase play. The current female England fly half and the England Women’s Rugby head coach analysed, from the fly half perspective, 15 sequences of the England v Spain match played during the 2002 Women’s Rugby World Cup in Barcelona. Protocol analysis of subjects’ verbal reports revealed that the player generated more overall concepts than the coach. The player’s analysis was based on condition-action statements related to goals. In contrast, the knowledge representation of the coach centred on conditions related to actions. Both subjects generated regulatory and do concepts in a similar way, with a majority of positive feedbacks. Knowledge structure of the player appeared to be more complex, but sophistication of concepts was similar for both subjects. Critical analysis of complete sequences viewed revealed a more severe self-assessment of the player compared with that of her coach. In conclusion, and despite the differences found between subjects, the player and her coach demonstrated possession of a similar pattern of decision-making strategies that could be due to a successful transmission of knowledge from the coach to his player