Degradació en planta pilot de colorants reactius mitjançant el procés de foto-Fenton assistit amb llum solar: aplicació del procés com a pre-tractament d'un procés biològic

Estudi elaborat a partir d’una estada a la Plataforma Solar de Almería entre desembre del 2006 i gener del 2007. S’ha dut a terme la degradació en planta pilot dels colorants reactius Procion Red H-E7B i Cibacron Red FN-R mitjançant el procés de foto-Fenton aplicat com a tractament únic i com a pretractament d’un procés biològic. El procés de foto-Fenton, assistit amb llum solar, es va realitzar en un fotoreactor solar tipus Col•lector Parabòlic Compost (CPC) i el tractament biològic en un Reactor de Biomassa Immobilitzada (RBI). Com a punt de partida, i amb l’objectiu d’estudiar la reproductibilitat del sistema, es van prendre resultats obtinguts d’experiments realitzats prèviament a escala de laboratori i amb llum artificial. El paràmetre Carboni Orgànic Total (COT) es va emprar com a indicador de l’eliminació dels colorants i dels seus intermedis. En aplicar únicament el procés de foto-Fenton com a tractament, concentracions de 10 mg•l-1 de Fe (II) i 250 mg•l-1 de H2O2 per degradar 250 mg•l-1 Procion Red H-E7B, i de 20 mg•l-1 de Fe (II) i 500 mg•l-1 de H2O2 per degradar 250 mg•l-1 Cibacron Red FN-R, van reproduir els resultants obtinguts al laboratori, amb uns nivells d’eliminació de COT del 82 i 86%, respectivament. A més, l’ús beneficiós de la llum solar en el procés de foto-Fenton, juntament amb la configuració del CPC, van incrementar la velocitat de degradació respecte als resultats previs, permetent la reducció de la concentració de Fe (II) de 10 a 2 mg•l-1 (Procion Red H-E7B) i de 20 a 5 mg•l-1 (Cibacron Red FN-R) sense pèrdues d’efectivitat. D’altre banda, el sistema combinat foto-Fenton/tractament biològic en planta pilot, unes concentracions d’oxidant de 225 mg•l-1 H2O2 per Cibacron Red FN-R i 65 mg•l-1 H2O2 per Procion Red H-E7B van ser suficients per generar solucions intermèdies biodegradables i alimentar així el RBI, millorant inclús els resultats obtinguts prèviament al laboratori.

Visualització dinàmica d'un procés metabòlic amb finalitats docents

La incorporació del Moodle com a eina de docència, i l’augment de hores no presencials a les diverses assignatures fa que calgui incorporar les noves tecnologies perquè els alumnes disposin de més material docent al seu abast. Però l’acumulació de material fa que només sigui útil aquell material que es guanyi a l’alumne. En aquest sentit, creiem que les animacions i les eines interactives poden ser materials atractius pels alumnes. En aquest projecte hem creat una eina d’animació interactiva perquè l’estudiant de Bioquímica practiqui i aprengui una de les rutes metabòliques principals: la glucòlisi. Aquesta eina consta d’una pantalla separada en 3 zones: 1) una zona lateral que inclou la ruta metabòlica completa, i en la que l’alumne pot prémer sobre cada un dels passos que estructuren la ruta (finestra del metabolisme); 2) una zona inferior que presenta la reacció individual de la ruta metabòlica, en la que s’observa l’estructura química de les molècules i informació de l’enzim implicat en la reacció (finestra de l’enzim); i 3) una zona central en la que a través d’una animació amb Macromedia Flash MX, l’alumne observa el mecanisme químic de la reacció (finestra del mecanisme químic). Les tres zones són interactives i en prémer sobre elles donen informació, respectivament sobre la ruta completa, l’enzim de cada pas en particular i el mecanisme d’acció. A més, la finestra del mecanisme químic permet aturar en qualsevol moment la animació, tornar enrere i veure els intermediaris. Durant el segon semestre del curs 2006-2007 hem avaluat l’eina amb alumnes de Bioquímica de la Llicenciatura de Química, incorporant-la als dossier electrònics. Creiem que hem assolit els objectius que es proposaven: aprendre una ruta metabòlica, de manera divertida; aprendre el mecanisme de cada un dels passos de la ruta i aprendre l’estructura química dels metabòlits intermediaris de la ruta.

Animació de les rutes glucolítica i gluconeogènica : una eina no presencial per a aprendre de manera amena

La incorporació del Moodle com a eina de docència, i l’augment de hores no presencials a les diverses assignatures fa que calgui incorporar les noves tecnologies perquè els alumnes disposin de més material docent al seu abast. Però l’acumulació de material fa que només sigui útil aquell material que es guanyi a l’alumne. En aquest sentit, creiem que les animacions i les eines interactives poden ser materials atractius pels alumnes. En aquest projecte hem creat una eina d’animació interactiva perquè l’estudiant de Bioquímica practiqui i aprengui dues rutes principals del metabolisme de hidrats de carboni: la glucòlisi i la gluconeogènesi. Aquesta eina consta d’una pantalla separada en 3 zones: 1) una zona lateral que inclou la ruta metabòlica completa, i en la que l’alumne pot prémer sobre cada un dels passos que estructuren la ruta (finestra del metabolisme); 2) una zona inferior que presenta la reacció individual de la ruta metabòlica, en la que s’observa l’estructura química de les molècules i informació de l’enzim implicat en la reacció (finestra de l’enzim); i 3) una zona central en la que a través d’una animació amb Macromedia Flash MX, l’alumne observa el mecanisme químic de la reacció (finestra del mecanisme químic). Les tres zones són interactives i en prémer sobre elles donen informació, respectivament sobre la ruta completa, l’enzim de cada pas en particular i el mecanisme d’acció. A més, la finestra del mecanisme químic permet aturar en qualsevol moment la animació, tornar enrere i veure els intermediaris. Durant el segon semestre del curs 2007-2008 hem avaluat l’eina amb alumnes de Bioquímica de la Llicenciatura de Química, incorporant-la als dossier electrònics i al Moodle. Creiem que hem assolit els objectius que es proposaven: que l’alumne aprengui les dues rutes metabòliques, de manera divertida; el mecanisme de cada un dels passos de les rutes i l’estructura química dels metabòlits intermediaris de les rutes.

Modelització de la producció de melanina a partir de polifenol oxidasa d'Agaricus bisporus

Les melanines són un grup heterogeni de polímers producte de reaccions enzimàtiques en els teixits vegetals que contenen compostos fenòlics o polifenòlics. Estudis recents han descobert algunes propietats benèfiques de les melanines sobre la salut, tals com antioxidants, antiinflamatòries, immunològiques i propietats anti-tumorals. Així, no només la seva eliminació ha de ser examinada, sinó que també podria considerar-se la seva addició a aliments funcionals de nova creació. D’aquesta manera, es requereix conèixer el mecanisme cinètic de la lanogènesi abans de la seva possible utilització industrial. S’ha desenvolupat un model cinètic per explicar la formació de melanina a partir de L-tirosina utilitzant polifenol oxidasa d’Agaricus bisporus i monitoritzant l'absorbància de la solució. Aquesta expressió permet descriure la formació de melanina en funció del temps de reacció i obtenir alguns paràmetres importants que defineixen el producte, com el coeficient d'extinció. L’absorbància comença a créixer després d'un període de latència en què es produeixen productes intermedis incolors. El coeficient d'extinció dels productes resultants no és un valor constant, perquè depèn de les condicions de cada experiment. La tirosinasa tingué un menor efecte catalitzador sobre la L-tirosina (primera reacció que catalitza), que sobre L-DOPA (segona reacció).

Offshoring and directed technical change

To study the short-run and long-run implications on wage inequality, we introducedirected technical change into a Ricardian model of offshoring. A unique final good isproduced by combining a skilled and an unskilled product, each produced from a continuumof intermediates (tasks). Some of these tasks can be transferred from a skill-abundant Westto a skill-scarce East. Profit maximization determines both the extent of offshoring andtechnological progress. Offshoring induces skill-biased technical change because it increasesthe relative price of skill-intensive products and induces technical change favoring unskilledworkers because it expands the market size for technologies complementing unskilled labor.In the empirically more relevant case, starting from low levels, an increase in offshoringopportunities triggers a transition with falling real wages for unskilled workers in the West,skill-biased technical change and rising skill premia worldwide. However, when the extentof offshoring becomes sufficiently large, further increases in offshoring induce technicalchange now biased in favor of unskilled labor because offshoring closes the gap betweenunskilled wages in the West and the East, thus limiting the power of the price effectfueling skill-biased technical change. The unequalizing impact of offshoring is thus greatestat the beginning. Transitional dynamics reveal that offshoring and technical change aresubstitutes in the short run but complements in the long run. Finally, though offshoringimproves the welfare of workers in the East, it may benefit or harm unskilled workers inthe West depending on elasticities and the equilibrium growth rate.

Horizontal innovation in the theory of growth and development

We analyze recent contributions to growth theory based on the model of expanding variety of Romer (1990). In the first part, we present different versions of the benchmark linear model with imperfect competition. These include the labequipment model, labor-for-intermediates and directed technical change . We review applications of the expanding variety framework to the analysis of international technology diffusion, trade, cross-country productivity differences, financial development and fluctuations. In many such applications, a key role is played by complementarities in the process of innovation.

Regulation of protein transport from the Golgi complex to the endoplasmic reticulum by CDC42 and N-WASP.

Actin is involved in the organization of the Golgi complex and Golgi-to-ER protein transport in mammalian cells. Little, however, is known about the regulation of the Golgi-associated actin cytoskeleton. We provide evidence that Cdc42, a small GTPase that regulates actin dynamics, controls Golgi-to-ER protein transport. We located GFP-Cdc42 in the lateral portions of Golgi cisternae and in COPI-coated and noncoated Golgi-associated transport intermediates. Overexpression of Cdc42 and its activated form Cdc42V12 inhibited the retrograde transport of Shiga toxin from the Golgi complex to the ER, the redistribution of the KDEL receptor, and the ER accumulation of Golgi-resident proteins induced by the active GTP-bound mutant of Sar1 (Sar1[H79G]). Coexpression of wild-type or activated Cdc42 and N-WASP also inhibited Golgito-ER transport, but this was not the case in cells expressing Cdc42V12 and N-WASP(AWA), a mutant form of N-WASP that lacks Arp2/3 binding. Furthermore, Cdc42V12 recruited GFP-NWASP to the Golgi complex. We therefore conclude that Cdc42 regulates Golgi-to-ER protein transport in an N-WASP¿dependent manner.

Total synthesis of aeruginazole A

The first total synthesis of Aeruginazole A, prepared via a convergent strategy that involved both solid-phase peptide synthesis and solution phase chemistry and that enabled conservation of the stereochemistry of the intermediates, is reported.

Convergent Approaches for the Synthesis of the Anti-tumoral Peptide, Kahalalide F. Study of Orthogonal Protecting Groups

Kahalalide compounds are peptides that are isolated from a Hawaiian herbivorous marine species of mollusc, Elysia rufescens, and its diet, the green alga Bryopsis sp. Kahalalide F and its synthetic analogues are the most promising compounds of the Kahalalide family because they show anti-tumoral activity. Linear solid-phase syntheses of Kahalalide F have been reported. Here we describe several new improved synthetic routes based on convergent approaches with distinct orthogonal protection schemes for the preparation of Kahaladide analogues. These strategies allow a better control and characterization of the intermediates because more reactions are performed in solution. Five derivatives of Kahalalide F were synthesized using several convergent approaches.

GD3 Synthase Overexpression Sensitizes Hepatocarcinoma Cells to Hypoxia and Reduces Tumor Growth by Suppressing the cSrc/NF-κB Survival Pathway

Abstract Background: Hypoxia-mediated HIF-1a stabilization and NF-kB activation play a key role in carcinogenesis by fostering cancer cell survival, angiogenesis and tumor invasion. Gangliosides are integral components of biological membranes with an increasingly recognized role as signaling intermediates. In particular, ganglioside GD3 has been characterized as a proapoptotic lipid effector by promoting cell death signaling and suppression of survival pathways. Thus, our aim was to analyze the role of GD3 in hypoxia susceptibility of hepatocarcinoma cells and in vivo tumor growth. Methodology/Principal Findings: We generated and characterized a human hepatocarcinoma cell line stably expressing GD3 synthase (Hep3B-GD3), which catalyzes the synthesis of GD3 from GM3. Despite increased GD3 levels (2-3 fold), no significant changes in cell morphology or growth were observed in Hep3B-GD3 cells compared to wild type Hep3B cells under normoxia. However, exposure of Hep3B-GD3 cells to hypoxia (2% O2) enhanced reactive oxygen species (ROS) generation, resulting in decreased cell survival, with similar findings observed in Hep3B cells exposed to increasing doses of exogenous GD3. In addition, hypoxia-induced c-Src phosphorylation at tyrosine residues, NF-kB activation and subsequent expression of Mn-SOD were observed in Hep3B cells but not in Hep3B-GD3 cells. Moreover, MnTBAP, an antioxidant with predominant SOD mimetic activity, reduced ROS generation, protecting Hep3B-GD3 cells from hypoxia-induced death. Finally, lower tumor growth, higher cell death and reduced Mn-SOD expression were observed in Hep3B-GD3 compared to Hep3B tumor xenografts. Conclusion: These findings underscore a role for GD3 in hypoxia susceptibility by disabling the c-Src/NF-kB survival pathway resulting in lower Mn-SOD expression, which may be of relevance in hepatocellular carcinoma therapy.

Total synthesis of aeruginazole A

The first total synthesis of Aeruginazole A, prepared via a convergent strategy that involved both solid-phase peptide synthesis and solution phase chemistry and that enabled conservation of the stereochemistry of the intermediates, is reported.

Convergent Approaches for the Synthesis of the Anti-tumoral Peptide, Kahalalide F. Study of Orthogonal Protecting Groups

Kahalalide compounds are peptides that are isolated from a Hawaiian herbivorous marine species of mollusc, Elysia rufescens, and its diet, the green alga Bryopsis sp. Kahalalide F and its synthetic analogues are the most promising compounds of the Kahalalide family because they show anti-tumoral activity. Linear solid-phase syntheses of Kahalalide F have been reported. Here we describe several new improved synthetic routes based on convergent approaches with distinct orthogonal protection schemes for the preparation of Kahaladide analogues. These strategies allow a better control and characterization of the intermediates because more reactions are performed in solution. Five derivatives of Kahalalide F were synthesized using several convergent approaches.

Association between Long-Term Exposure to Traffic-Related Air Pollution and Subclinical Atherosclerosis: The REGICOR Study

Background: Epidemiological evidence of the effects of long-term exposure to air pollu tion on the chronic processes of athero genesis is limited. Objective: We investigated the association of long-term exposure to traffic-related air pollu tion with subclinical atherosclerosis, measured by carotid intima media thickness (IMT) and ankle–brachial index (ABI). Methods: We performed a cross-sectional analysis using data collected during the reexamination (2007–2010) of 2,780 participants in the REGICOR (Registre Gironí del Cor: the Gerona Heart Register) study, a population-based prospective cohort in Girona, Spain. Long-term exposure across residences was calculated as the last 10 years’ time-weighted average of residential nitrogen dioxide (NO2) estimates (based on a local-scale land-use regression model), traffic intensity in the nearest street, and traffic intensity in a 100 m buffer. Associations with IMT and ABI were estimated using linear regression and multinomial logistic regression, respectively, controlling for sex, age, smoking status, education, marital status, and several other potential confounders or intermediates. Results: Exposure contrasts between the 5th and 95th percentiles for NO2 (25 μg/m), traffic intensity in the nearest street (15,000 vehicles/day), and traffic load within 100 m (7,200,000 vehicle-m/day) were associated with differences of 0.56% (95% CI: –1.5, 2.6%), 2.32% (95% CI: 0.48, 4.17%), and 1.91% (95% CI: –0.24, 4.06) percent difference in IMT, respectively. Exposures were positively associated with an ABI of > 1.3, but not an ABI of < 0.9. Stronger associations were observed among those with a high level of education and in men ≥ 60 years of age. Conclusions: Long-term traffic-related exposures were associated with subclinical markers of atherosclerosis. Prospective studies are needed to confirm associations and further examine differences among population subgroups.key words: ankle–brachial index, average daily traffic, cardiovascular disease, exposure assessment, exposure to tailpipe emissions, intima media thickness, land use regression model, Mediterranean diet, nitrogen dioxide