Solid-phase synthesis and NMR studies of modified oligonucleotides forming triplex helix and of oligonucleopeptides mimicking the topoisomerase I-DNA covalent complex

Report for the scientific sojourn carried out at the Institut de Biologia Molecular de Barcelona of the CSIC –state agency – from april until september 2007. Topoisomerase I is an essential nuclear enzyme that modulates the topological status of DNA, facilitating DNA helix unwinding during replication and transcription. We have prepared the oligonucleotide-peptide conjugate Ac-NLeu-Asn-Tyr(p-3’TTCAGAAGC5’)-LeuC-CONH-(CH2)6-OH as model compound for NMR studies of the Topoisomerase I- DNA complex. Special attention was made on the synthetic aspects for the preparation of this challenging compound especially solid supports and protecting groups. The desired peptide was obtained although we did not achieve the amount of the conjugate needed for NMR studies. Most probably the low yield is due to the intrinsic sensitive to hydrolysis of the phosphate bond between oligonucleotide and tyrosine. We have started the synthesis and the structural characterization of oligonucleotides carrying intercalating compounds. At the present state we have obtained model duplex and quadruplex sequences modified with acridine and NMR studies are underway. In addition to this project we have successfully resolved the structure of a fusion peptide derived from hepatitis C virus envelope synthesized by the group of Dr. Haro and we have synthesized and started the characterization of a modified G-quadruplex.

Declining labor force attachment and downward trends in unemployment and participation

The US labor market witnessed two apparently unrelated secular movements in thelast 30 years: a decline in unemployment between the early 1980s and the early 2000s,and a decline in participation since the early 2000s. Using CPS micro data and a stock-flow accounting framework, we show that a substantial, and hitherto unnoticed, factorbehind both trends is a decline in the share of nonparticipants who are at the margin ofparticipation. A lower share of marginal nonparticipants implies a lower unemploymentrate, because marginal nonparticipants enter the labor force mostly through unemployment,while other nonparticipants enter the labor force mostly through employment.

Ionic-covalent transition in titanium oxides

The nature of the chemical bond in three titanium oxides of different crystal structure and different formal oxidation state has been studied by means of the ab initio cluster-model approach. The covalent and ionic contributions to the bond have been measured from different theoretical techniques. All the analysis is consistent with an increasing of covalence in the TiO, Ti2O3, and TiO2 series as expected from chemical intuition. Moreover, the use of the ab initio cluster-model approach combined with different theoretical techniques has permitted us to quantify the degree of ionic character, showing that while TiO can approximately be described as an ionic compound, TiO2 is better viewed as a rather covalent oxide.

Models of social networks based on social distance attachment

We propose a class of models of social network formation based on a mathematical abstraction of the concept of social distance. Social distance attachment is represented by the tendency of peers to establish acquaintances via a decreasing function of the relative distance in a representative social space. We derive analytical results (corroborated by extensive numerical simulations), showing that the model reproduces the main statistical characteristics of real social networks: large clustering coefficient, positive degree correlations, and the emergence of a hierarchy of communities. The model is confronted with the social network formed by people that shares confidential information using the Pretty Good Privacy (PGP) encryption algorithm, the so-called web of trust of PGP.

Bioequivalence of meat products treated with high pressure processing

The effects of high pressure on the composition of food products have not been evaluated extensively. Since, it is necessary to take in consideration the possible effects in basis to the changes induced in the bio molecules by the application of high pressures. The main effect on protein is the denaturation, because the covalent bonds are not affected; however hydrogen bonding, hydrophobic and intermolecular interactions are modified or destroyed. 1 High pressure can modify the activity of some enzymes. If this is done the proteolysis and lipolysis could be more or less intense and the content of free amino acids and fatty acids will be different. This could be related to the bioavailability of these compounds. Low pressures (100 MPa) have been shown to activate some enzymes (monomeric enzymes). Higher pressures induce loss of the enzyme activity. However some enzymes are very stable (ex. Lipase ~ 600 - 1000 MPa). Lipoxygenase is less stable, and there is little information about the effects on antioxidant enzymes. Other important issue is the influence of high pressure on oxidation susceptibility. This could modify the composition of lipids if the degree of the oxidation would have been higher or lower than in the traditional product. Pressure produces the damage of cell membranes favouring the contact between substrates and enzymes, exposure to oxidation of membrane fatty acids and loos of the efficiency of vitamin E. These effects can also affect to protein oxidation. In this study different compounds were analysed to establish the differences between non-treated and high-pressure treated products.

Desenvolupament d'hidrogels superficials que contenen motius d'adhesió cel·lular

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada al Departament d’Enginyeria Química del Massachusetts Institute of Technology entre abril i octubre del 2006. S’ha dissenyat i sintetitzat uns nous films polimèrics, amb aplicacions en l’àmbit de l’enginyeria de teixits, utilitzant la tècnica anomenada iCVD (initiated Chemical Vapor Deposition), prèviament desenvolupada pel grup receptor. Es tracta d’uns hidrogels superficials de gruix controlable, que incorporen un monòmer fluorat, el qual s’havia estudiat extensament en el grup d’origen. Aquest monòmer es caracteritza per reaccionar molt fàcilment amb pèptids, de manera que aquests queden units covalentment a la superfície. Diferents estratègies pel desenvolupament d’aquests copolímers han estat avaluades, tant des del punt de vista purament sintètic com de la pròpia aplicació. Les condicions de polimerització han estat optimitzades i els hidrogels s’han caracteritzat químicament per tècniques espectroscòpiques (FTIR, XPS), i físicament per angle de contacte i el·lipsometria. D’aquesta manera, s’ha estudiat la capacitat dels hidrogels d’absorbir aigua i alhora augmentar el seu gruix, depenent de la quantitat d’agent reticulant introduït i de la incorporació del nou monòmer. A continuació, s’han optimitzat les condicions de reacció d’aquestes superfícies amb pèptids que incorporen una molècula fluorescent, la qual permet detectar fàcilment per microscòpia de fluorescència si la reacció ha tingut lloc. Una vegada la plataforma ha estat posada a punt, s’han iniciat assajos cel·lulars tant amb fibroblasts embriònics de ratolí com amb cèl·lules humanes umbilicals. Els resultats preliminars suggereixen una morfologia diferent de les cèl·lules segons si es cultiven sobre films modificats amb pèptids que promouen l’adhesió cel·lular o sobre les seves seqüències permutades no actives. Però, el més interessant és que també s’han observat certes diferències depenent si els films contenen el component hidrogel o no, fet que suggeriria un paper actiu d’aquests noves superfícies en el comportament cel·lular.

Perceptions of Europe in political and economic elites: a geographical compared analysis of Germany, Spain and Poland

Elite perceptions about Europe are a very important point in order to understand the current European integration process, as well as the future perspectives for the continent. This study makes a comparison between the perceptions which political and economical elites in some European countries have about the European Union process and its mechanisms. The main goal is to identify the differences in positions of each type of elites, as well as the variations among three key countries. The database built thanks to the INTUNE (Integrated and United? A quest for Citizenship in an ¨ever closer Europe¨) Project Survey on European Elites and Masses, funded by the Sixth Framework Programme of the EU [Contract CIT 3-CT-2005-513421] have being used. The questionnaire was applied between February and May 2007, in a total of 18 European countries. The national teams got a total of almost 2000 valid responses at European level. In the analysis we have showed some general descriptive statistics about the perception of Europe taking as a reference two dimensions of the INTUNE project: identity (attachment to the national level, the meaning of being a truly national, and the threats from Turkey that EU is facing at this moment) and representation (trust in European and national institutions, preferences for a national or an European army). The results are presented distinguishing between political (national MP’s in low chambers) and economical elites (presidents of corporations, general managers…) and, at the same time, among three countries: Germany as an original member of the European Union; Spain, incorporated in 1986; and a new member, Poland, joining the EU in 2004.

Uncorrelatedness in growing networks with preferential survival of nodes

The emergence of uncorrelated growing networks is proved when nodes are removed either uniformly or under the preferential survival rule recently observed in the World Wide Web evolution. To this aim, the rate equation for the joint probability of degrees is derived, and stationary symmetrical solutions are obtained, by passing to the continuum limit. When a uniformly random removal of extant nodes and linear preferential attachment of new nodes are at work, we prove that the only stationary solution corresponds to uncorrelated networks for any removal rate r ∈ (0,1). In the more general case of preferential survival of nodes, uncorrelated solutions are also obtained. These results generalize the uncorrelatedness displayed by the (undirected) Barab´asi-Albert network model to models with uniformly random and selective (against low degrees) removal of nodes

Continuum formalism for modeling growing networks with deletion of nodes

We present a continuum formalism for modeling growing random networks under addition and deletion of nodes based on a differential mass balance equation. As examples of its applicability, we obtain new results on the degree distribution for growing networks with a uniform attachment and deletion of nodes, and complete some recent results on growing networks with preferential attachment and uniform removal

Can organizational commitment be experienced by indivuals pursuing contemporary career paths?

In a context in which organizations can no longer promise life-time employment and individuals increasingly experience inter-organizational mobility, this study tackles the question of whether organizational commitment is no longer related to new career orientations. To this end, it analyzes the relation between the underlying dimensions of protean (self direction and values driven) and boundaryless (boundaryless mindset and organizational mobility preference) career attitudes (Briscoe et al., 2006) and organizational commitment, within today's unstable and uncertain business scenario. Research results suggest that protean career attitudes contribute significantly to individuals emotional attachment to their employing organization. Furthermore, organizational mobility preference was found to be significant in predicting both affective and continuance commitment. Finally, future research suggestions and practical implications associated with the current study are provided.

Cultural self-identification(s) and personal social networks among first and second-generation immigrants

L’estudi examina les relacions entre (1) les xarxes socials personals de la població immigrant resident a Barcelona i (2) les seves identitats culturals múltiples. L’objectiu principal de l’estudi és entendre com el contingut i l’estructura de les relacions socials dels immigrants facilita o dificulta (1) tenir un sentiment de pertinença a les noves cultures d’acollida, la catalana i la espanyola, i (2) la integració d’aquestes noves identitats socioculturals amb la seva identitat d’origen en una nova identitat bicultural cohesiva. El nostre plantejament inicial era que els immigrants amb xarxes socials més diverses des del punt de vista de la seva composició cultural tindrien més recursos socials i experiències cognitives més diverses , factors que afavoreixen les identificacions múltiples i la participació cívica. Els resultats de l’estudi mostren que el grau d’identificació dels participants amb la seva cultura ètnica o d’origen és força alt i, en certa mesura, més alt en comparació amb les cultures d’acollida ( catalana, cívica i espanyola). Tanmateix, el vincle dels participants amb les cultures d’acollida (p. ex., la cultura catalana) és prou rellevant per a indicar una orientació bicultural (catalana i ètnica). Les anàlisis de correlacions revelen que sentir-se català no impedeix sentir-se part de la comunitat etnocultural d’origen. A més, existeix una interrelació entre l'orientació cultural catalana i la identificació amb les comunitats cíviques locals. De la mateixa manera, tenir competències en llengua catalana no va en detriment de les competències en llengua castellana. Les anàlisis també mostren que factors com l’orientació cultural catalana, l’ús del català i la identificació amb la cultura catalana tenen una correlació positiva amb el grau de chohesio de la indentitat bicultural, afavoreixen el benestar psicològic i disminueixen l’estrès aculturatiu. L’anàlisi de les xarxes socials mostra que la identificació amb la cultura catalana, l’orientació cultural catalana i la integració de la identitat són factors clau per tenir xarxes socials més diverses des del punt de vista ètnic i lingüístic, amb menys membres del col•lectiu d’origen, i amb subgrups o “cliques” culturalment més heterogenis. La identificació espanyola també prediu, en mesura més reduïda, la diversitat de les xarxes. Els nostres resultats contribueixen a la recerca actual i les teories sobre interculturalitat i identitat cultural.

Density functional energy decomposition into one- and two-atom contributions

The present work provides a generalization of Mayer's energy decomposition for the density-functional theory (DFT) case. It is shown that one- and two-atom Hartree-Fock energy components in Mayer's approach can be represented as an action of a one-atom potential VA on a one-atom density ρ A or ρ B. To treat the exchange-correlation term in the DFT energy expression in a similar way, the exchange-correlation energy density per electron is expanded into a linear combination of basis functions. Calculations carried out for a number of density functionals demonstrate that the DFT and Hartree-Fock two-atom energies agree to a reasonable extent with each other. The two-atom energies for strong covalent bonds are within the range of typical bond dissociation energies and are therefore a convenient computational tool for assessment of individual bond strength in polyatomic molecules. For nonspecific nonbonding interactions, the two-atom energies are low. They can be either repulsive or slightly attractive, but the DFT results more frequently yield small attractive values compared to the Hartree-Fock case. The hydrogen bond in the water dimer is calculated to be between the strong covalent and nonbonding interactions on the energy scale

Esfingolipids i senyal•lització cel.lular: l'(E)-2-hexadecenal com a possible lípid bioactiu

L’esfingosina-1-fosfat (S1P) és un lípid bioactiu amb funcions crucials en la biologia cel•lular. Entre aquestes, la seva activitat mitogènica i citoprotectora són les més estudiades. L’S1P és catabolitzada intracel•lularment mitjançant l’esfingosina-1-fosfat liasa (SGPL1) per generar (E)-2-hexadecenal i fosforiletanolamina. L’objectiu d’aquest projecte és explorar si l’(E)-2-hexadecenal és realment un catabòlit innocu o bé si, pel seu caràcter acceptor de Michael, és capaç de reaccionar amb pèptids o proteïnes específics. Aquesta interacció podria traduïr-se en funcions biològiques determinades, algunes de les quals són possiblement atribuïdes a l’esfingosina-1-fosfat com a tal. Per poder explorar el potencials adductes proteïcs amb l’aldehid, s’han emprat, sobre cèl•lules HeLa que sobreexpressen SGPL1, sondes anàlegs a esfingosina i esfinganina (i els seus derivats fosforil•lats) que presenten una funció azida en la posició omega de la cadena esfingoide. Aquestes, mitjançant química click sense coure, s’han fet reaccionar amb una molècula que presenta un dibenzociclooctí unit a biotina DBCObiotina). Després d’aïllar les proteïnes així biotinilades amb una reïna d’estreptavidina, aquestes es van separar per electroforesi. Les bandes proteïques observades es van extreure del gel i es van digerir amb tripsina, per posteriorment analitzar els pèptids per MALDI-TOF, el que permetria l’identificació de proteïnes a partir de “peptide mass fingerprinting”. Lamentablement, a la fi d’aquest contracte, encara no s’ha pogut identificar cap proteïna que s’uneixi a l’aldehid alliberat per la reacció de l’esfingosina-1- fosfat liasa. No obstant, durant aquest temps s’ha millorat el mètode per detectar aquests adductes proteïcs. Per això, si la recerca continua en aquesta línia, properament es podria saber amb certesa si existeixen o no aquestes interaccions covalents entre determinades proteïnes i l’(E)-2-hexadecenal.

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.

Thermal modeling and management in ultrathin chip stack technology

This paper presents a thermal modeling for power management of a new three-dimensional (3-D) thinned dies stacking process. Besides the high concentration of power dissipating sources, which is the direct consequence of the very interesting integration efficiency increase, this new ultra-compact packaging technology can suffer of the poor thermal conductivity (about 700 times smaller than silicon one) of the benzocyclobutene (BCB) used as both adhesive and planarization layers in each level of the stack. Thermal simulation was conducted using three-dimensional (3-D) FEM tool to analyze the specific behaviors in such stacked structure and to optimize the design rules. This study first describes the heat transfer limitation through the vertical path by examining particularly the case of the high dissipating sources under small area. First results of characterization in transient regime by means of dedicated test device mounted in single level structure are presented. For the design optimization, the thermal draining capabilities of a copper grid or full copper plate embedded in the intermediate layer of stacked structure are evaluated as a function of the technological parameters and the physical properties. It is shown an interest for the transverse heat extraction under the buffer devices dissipating most the power and generally localized in the peripheral zone, and for the temperature uniformization, by heat spreading mechanism, in the localized regions where the attachment of the thin die is altered. Finally, all conclusions of this analysis are used for the quantitative projections of the thermal performance of a first demonstrator based on a three-levels stacking structure for space application.