X-chromosome tiling path array detection of copy number variants in patients with chromosome X-linked mental retardation

Background: Aproximately 5–10% of cases of mental retardation in males are due to copy number variations (CNV) on the X chromosome. Novel technologies, such as array comparative genomic hybridization (aCGH), may help to uncover cryptic rearrangements in X-linked mental retardation (XLMR) patients. We have constructed an X-chromosome tiling path array using bacterial artificial chromosomes (BACs) and validated it using samples with cytogenetically defined copy number changes. We have studied 54 patients with idiopathic mental retardation and 20 controls subjects. Results: Known genomic aberrations were reliably detected on the array and eight novel submicroscopic imbalances, likely causative for the mental retardation (MR) phenotype, were detected. Putatively pathogenic rearrangements included three deletions and five duplications (ranging between 82 kb to one Mb), all but two affecting genes previously known to be responsible for XLMR. Additionally, we describe different CNV regions with significant different frequencies in XLMR and control subjects (44% vs. 20%). Conclusion:This tiling path array of the human X chromosome has proven successful for the detection and characterization of known rearrangements and novel CNVs in XLMR patients.

Distribution of the transposable elements bilbo and gypsy in original and colonizing populations of Drosophila subobscura

Background: Transposable elements (TEs) constitute a substantial amount of all eukaryotic genomes. They induce an important proportion of deleterious mutations by insertion into genes or gene regulatory regions. However, their mutational capabilities are not always adverse but can contribute to the genetic diversity and evolution of organisms. Knowledge of their distribution and activity in the genomes of populations under different environmental and demographic regimes, is important to understand their role in species evolution. In this work we study the chromosomaldistribution of two TEs, gypsy and bilbo, in original and colonizing populations of Drosophilasubobscura to reveal the putative effect of colonization on their insertion profile.Results: Chromosomal frequency distribution of two TEs in one original and three colonizingpopulations of D. subobscura, is different. Whereas the original population shows a low insertionfrequency in most TE sites, colonizing populations have a mixture of high (frequency ¿ 10%) andlow insertion sites for both TEs. Most highly occupied sites are coincident among colonizingpopulations and some of them are correlated to chromosomal arrangements. Comparisons of TEcopy number between the X chromosome and autosomes show that gypsy occupancy seems to becontrolled by negative selection, but bilbo one does not. Conclusion: These results are in accordance that TEs in Drosophila subobscura colonizing populations are submitted to a founder effect followed by genetic drift as a consequence of colonization. This would explain the high insertion frequencies of bilbo and gypsy in coincident sites of colonizing populations. High occupancy sites would represent insertion events prior to colonization. Sites of low frequency would be insertions that occurred after colonization and/orcopies from the original population whose frequency is decreasing in colonizing populations. Thiswork is a pioneer attempt to explain the chromosomal distribution of TEs in a colonizing specieswith high inversion polymorphism to reveal the putative effect of arrangements in TE insertionprofiles. In general no associations between arrangements and TE have been found, except in a fewcases where the association is very strong. Alternatively, founder drift effects, seem to play aleading role in TE genome distribution in colonizing populations.

The Armc10/SVH gene: Genome context, regulation of mitochondrial dynamics and protection against Aβ-induced mitochondrial fragmentation

Mitochondrial function and dynamics are essential for neurotransmission, neural function and neuronal viability. Recently, we showed that the eutherian-specific Armcx gene cluster (Armcx1-6 genes), located in the X chromosome, encodes for a new family of proteins that localise to mitochondria, regulating mitochondrial trafficking. The Armcx gene cluster evolved by retrotransposition of the Armc10 gene mRNA, which is present in all vertebrates and is considered to be the ancestor gene. Here we investigate the genomic organisation, mitochondrial functions and putative neuroprotective role of the Armc10 ancestor gene. The genomic context of the Armc10 locus shows considerable syntenic conservation among vertebrates, and sequence comparisons and CHIP-data suggest the presence of at least three conserved enhancers. We also show that the Armc10 protein localises to mitochondria and that it is highly expressed in the brain. Furthermore, we show that Armc10 levels regulate mitochondrial trafficking in neurons, but not mitochondrial aggregation, by controlling the number of moving mitochondria. We further demonstrate that the Armc10 protein interacts with the KIF5/Miro1-2/Trak2 trafficking complex. Finally, we show that overexpression of Armc10 in neurons prevents A beta-induced mitochondrial fission and neuronal death. Our data suggest both conserved and differential roles of the Armc10/Armcx gene family in regulating mitochondrial dynamics in neurons, and underscore a protective effect of the Armc10 gene against A beta-induced toxicity. Overall, our findings support a further degree of regulation of mitochondrial dynamics in the brain of more evolved mammals.

The Armc10/SVH gene: Genome context, regulation of mitochondrial dynamics and protection against Aβ-induced mitochondrial fragmentation

Mitochondrial function and dynamics are essential for neurotransmission, neural function and neuronal viability. Recently, we showed that the eutherian-specific Armcx gene cluster (Armcx1-6 genes), located in the X chromosome, encodes for a new family of proteins that localise to mitochondria, regulating mitochondrial trafficking. The Armcx gene cluster evolved by retrotransposition of the Armc10 gene mRNA, which is present in all vertebrates and is considered to be the ancestor gene. Here we investigate the genomic organisation, mitochondrial functions and putative neuroprotective role of the Armc10 ancestor gene. The genomic context of the Armc10 locus shows considerable syntenic conservation among vertebrates, and sequence comparisons and CHIP-data suggest the presence of at least three conserved enhancers. We also show that the Armc10 protein localises to mitochondria and that it is highly expressed in the brain. Furthermore, we show that Armc10 levels regulate mitochondrial trafficking in neurons, but not mitochondrial aggregation, by controlling the number of moving mitochondria. We further demonstrate that the Armc10 protein interacts with the KIF5/Miro1-2/Trak2 trafficking complex. Finally, we show that overexpression of Armc10 in neurons prevents A beta-induced mitochondrial fission and neuronal death. Our data suggest both conserved and differential roles of the Armc10/Armcx gene family in regulating mitochondrial dynamics in neurons, and underscore a protective effect of the Armc10 gene against A beta-induced toxicity. Overall, our findings support a further degree of regulation of mitochondrial dynamics in the brain of more evolved mammals.

Study of linkage between miniature and singed genes in Drosophila melanogaster

We have developed a practical exercise for undergraduate students whose main aim is to identify, using genetic crosses, a pair of D. melanogaster mutations (miniature and singed). Each student receives a vial with the problem strain containing two unknown mutations. The first step is to observe and describe both mutations. Then, the students carry out genetic crosses between mutant and normal strains: (P) ♀ mutant strain × ♂ normal strain (P) ♀ normal strain × ♂ mutant strain A different offspring is expected in these crosses: in the first one we will obtain normal females and m sn males, whereas in the second all individuals will present normal phenotype. It is possible to deduce that both are sex linked mutations. With this information and to simplify the amount of work, only F1 individuals from the first cross will be used (m+sn+ / m sn × m sn / Y chrom.) to obtain the F2 generation. By counting the number of miniature (recombinant type), singed (recombinant type), miniature-singed (parental type) and normal (parental type) flies it is possible to estimate the recombination frequency between both genes. Knowing the phenotype, their chromosomal location (X chromosome) and the genetic distance between both mutations, it is possible to identify them by finding all this information in a Drosophila melanogaster genetic map. Additionally, a statistical analysis can be carried out to compare the number of expected F2 individuals with those observed in the experiment. As the distance between both genes is 15.1 m.u., then the expected percentages for each phenotype would be: normal (42.45%), miniature-signed (42.45%), miniature (7.55%) and singed (7.55%). Multiplying the frequency of each class by the total number of individuals obtained in the F2 it is possible to estimate the expected number of flies for each class. Finally, a χ2 test can be computed to ascertain whether there are significant differences between expected and observed number of individuals.

Fragile X-syndrome: literature review and report of two cases

Fragile X-syndrome is caused by a mutation in chromosome X. It is one of the most frequent causes of learning disability. The most frequent manifestations of fragile X-syndrome are learning disability, different orofacial morphological alterations and an increase in testicle size. The disease is associated with cardiac malformations, joint hyperextension and behavioural alterations. We present two male patients aged 17 and 10 years, treated in our Service due to severe gingivitis. Both showed the typical facial and dental characteristics of the syndrome. In addition, we detected the presence of root anomalies such as taurodontism and root bifurcation, which had not been associated with fragile X-syndrome in the literature. In some cases these root malformations have been associated with other sex-linked congenital syndromes, though in none of the studies published in the literature have they been related with fragile X-syndrome. This syndrome is relevant due to its high prevalence, the presentation of certain oral and facial characteristics that can facilitate the diagnosis, and the few cases published to date

Fabricació de Lents Zonals de Fresnel per aplicació als raigs X tous

Estudi elaborat a partir d’una estada al Paul Scherrer Institut del Maig a l’Octubre del 2006 amb l’ajuda i supervisió dels Dr. Konstantins Jefimovs i Dr. Christian David. Focalitzar raigs X tous és una necessitat essencial per al microanàlisis, la microscopia, i fer imatges en moltes Instal·lacions de Radiació Sincrotró. Les Lents Zonals de Fresnel (FZP, de la denominació anglesa “Fresnel Zone Plates”) han demostrat donar uns punts focals amb una resolució espacial destacada i una baixa il·luminació de fons. Tanmateix, la fabricació de FZP és complexa i no totalment reproduïble. A més a més, el temps de vida de les FZP és força curt, ja que estant situades sobre membranes de nitrur de silici molt fines i altament absorbents. Per tant, hem fet esforços per implementar FZP de silici, que s’espera que siguin més resistents. L’element està fet d’una oblia de cristall de silici poc absorbent, i no presenta cap interfase entre materials. Així doncs, aquestes lents són especialment adequades per a aguantar les extremes càrregues de radiació de les fonts de raigs X més brillants. Particularment, això és molt important per a les aplicacions a les pròximes generacions de fonts de raigs X, com els Làsers d’Electrons Lliures (FEL, de la denominació anglesa “Free Electron Laser”). El silici també garanteix que no hi hagi cap banda d’absorció en el rang d’energies de la finestra de l’aigua (200-520 eV), fent aquestes lents ideals per a fer imatges de mostres biològiques. En aquest informe, hi ha una descripció detallada de tots els passos involucrats en la fabricació de les Lents Zonals de Fresnel de silici. En resum, les estructures de FZP es modelen sobre una resina utilitzant litografia per feix d’electrons i llavors el patró es transmet al silici mitjançant un gravat d’ions reactius (RIE, de la denominació anglesa ‘Reactive Ion Etching’) utilitzant una fina (20 nm) màscara de Crintermitja. Les membranes de silici es poden aprimar després de la fabricació de les estructures per a garantir una transmissió suficient fins i tot a baixes energies. Aquest informe també inclou l’anàlisi i la discussió d’alguns experiments preliminars per avaluar el rendiment de les Si FZPs fets a la línia de llum PolLux del Swiss Ligth Source amb l’ajuda dels Dr. Jörg Raabe i Dr. George Tzvetkov.

Sistema de control remot d'una màquina de rajos X via web

El projecte desenvolupat té com a objectiu la millora en la gestió de la configuració de les màquines de rajos X de l'empresa Varpe. La principal funció d’aquestes màquines és la inspecció d'envasos de productes alimentaris, amb l'objectiu de detectar anomalies produïdes durant l'envasat. En l'actualitat la resolució d'incidències d'aquestes màquines requereix el desplaçament físic d'operaris a les localitzacions on estan situades les màquines. El projecte proporciona una nova forma de treball a partir de l'ús de bases de dades distribuïdes en les màquines de rajos X i que són gestionades per un servidor central. Entre d'altres, la principal avantatge d'aquesta gestió és que la reconfiguració i resolució d'indecències es pot realitzar fàcilment a través d'una aplicació web.

Estudi i implementació d'un arxivat de dades per a les plataformes SAP Enterprise 4.7 x 200 d'una gran empresa

En aquest projecte s'ha implementat un sistema de data archiving amb SAP-IXOS per a una empresa després que aquesta demanés consell a la nostra consultora per reduir espai en la base de dades, ja que només els quedava lliure un 14% de l'ocupació total, i d'aquesta forma millorar el rendiment del sistema. S'ha realitzat un estudi de la base de dades, ocupació en Mb i creixement mensual de les dades en les taules. S'han parametritzat objectes d'arxivat, creat i definits repositoris de contingut, fitxers lògics i s'han programat reports addicionals per arxivar les dades correctament. El resultat ha estat reduir la base de dades en un 22% sent posible l'entrada de noves dades obtenint una resposta més àgil del sistema.

Anàlisi de la composició en metalls pesants de sòls adjacents a carreteres per fluorescència de raigs X portàtil

L’objectiu del present estudi és la caracterització i avaluació del grau de contaminació per metalls pesants dels sòls adjacents a una carretera de l’àrea metropolitana de Barcelona. Aquesta caracterització inclou la comparació dels valors mesurats amb els nivells màxims legals i la determinació de l’origen antropogènic o litogènic dels metalls mitjançant mètodes estadístics. Per a assolir aquest objectiu, s’emprarà la tècnica de la fluorescència de raigs X portàtil (FPXRF), de manera que l’estudi també inclourà la validació dels resultats obtinguts mitjançant aquesta tècnica per comparació amb un mètode de referència, així com l’estudi de la principal limitació que presenta la tècnica, que és la presència d’humitat a les mostres.

Rediseño del Servicio de Difracción de Rayos X de la UAB

Estudio de la ampliación de los espacios del Servicio de Difracción de Rayos X de la UAB a partir de una sala adyacente tras la compra de nueva maquinaria. Rediseño de los espacios disponibles para difracción y para oficinas para su actualización adaptando la zona a las nuevas tecnologías. El estado actual del Servicio y sus usuarios establecen los requisitos de la reforma y las necesidades que presenta este proyecto. Se justificarán las soluciones adoptadas para cada uno de los ámbitos de estudio como son la distribución en planta, seguridad estructural, insonorización, ventilación e iluminación.

Accions no canoniques dels Inhibidors d'Acetilcolinesterasa (IAChE ): estudis in vivo i in vitro de les huprines i heterodímers huprina X i tacrina

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada al Karolinska Institutet, Suècia, entre febrer i juliol del 2007. Els anticolinesteràsics són els fàrmacs aprovats actualment pel tractament pal•liatiu d’Alzheimer. En l’intent de trobar fàrmacs capaços de modificar l’evolució de la malaltia s’han sintentitzat nous compostos que conserven l’activitat anticolinesteràsica però que a més, són capaços d’interaccionar amb la cascada de formació de la proteïna beta-amiloid i la proteïna tau, principals agents patogènics d’aquesta malaltia. L’objectiu fonamental del projecte era el d’analitzar el contingut de proteina beta-amiloid, de receptors nicotínics, de GPAF i sinaptofisina en mostres de cervell de ratolins triple transgènics tractats previament amb Huprina X i Huperzina A.

Evolució del poblament i organització del territori a la Catalunya interior durant l'Antiguitat Tardana i l'Alta Edat Mitjana: els casos de la Catalunya Central (Bages, Berguedà i Solsonès) i la Garrotxa (segles V-X)

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la Université de Toulouse 2 – Le Mirail entre gener i juny del 2007. En concret, l’estada efectuada ha suposat la integració de qui signa aquesta memòria dins l’equip al-Andalus/Hispaniae, dirigit pel professor Philippe Sénac, una de les diverses branques que conformen el grup FRAMESPA d’aquella universitat, unitat de recerca adscrita al CNRS (UMR 5136). El títol proposat per al contingut de la recerca en la sol•licitud presentada, Evolució del poblament i organització del territori a la Catalunya interior a l’Alta Edat Mitjana, encapçalava un pla de treball que tenia per objectiu la recopilació i l’anàlisi de dades arqueològiques i textuals que oferissin un escenari a partir del qual establir una seqüència evolutiva en relació a les diferents tendències pel que fa al poblament tardoantic i altmedieval en dues zones diferenciades com són les conques mitjanes dels rius Llobregat i Cardener, a la Catalunya Central, i la capçalera del riu Fluvià, a la Garrotxa. Així, s’han pogut detectar, a partir de la contrastació de les diferents dades, fenòmens diversos que reflecteixen la incidència dels successius canvis històrics a nivell territorial i de poblament.

Estudio de cerámicas nanoestructuradas mediante difracción de rayos X y microscopía electrónica de alta resolución

Este proyecto trata sobre la determinación de las relaciones epitaxiales que se dan entre una capa de NGO (Oxido de Neodimio-Galio) y una capa depositada de CGO (Óxido de Cerio dopado con Gadolinio). Con ello buscamos estudiar indirectamente como podemos producir las dislocaciones antes citadas mediante la tensión superficial que se crea al dar lugar un crecimiento heteroepitaxial auto-ensamblado de nanohilos sobre un substrato. Para utilizar en el futuro esta cerámica nanoestructurada como plantillas de superconductores. Abordaremos este objetivo mediante dos vertientes distintas. Por un lado, mediante el estudio de una muestra mediante difracción de rayos X en dos dimensiones (DRX2). Y paralelamente mediante su visualización usando Microscopía Electrónica de Transmisión (MET).

Estimation of lean meat content in pig carcasses using X-ray Computed Tomography and PLS regression

Lean meat percentage (LMP) is an important carcass quality parameter. The aim of this work is to obtain a calibration equation for the Computed Tomography (CT) scans with the Partial Least Square Regression (PLS) technique in order to predict the LMP of the carcass and the different cuts and to study and compare two different methodologies of the selection of the variables (Variable Importance for Projection — VIP- and Stepwise) to be included in the prediction equation. The error of prediction with cross-validation (RMSEPCV) of the LMP obtained with PLS and selection based on VIP value was 0.82% and for stepwise selection it was 0.83%. The prediction of the LMP scanning only the ham had a RMSEPCV of 0.97% and if the ham and the loin were scanned the RMSEPCV was 0.90%. Results indicate that for CT data both VIP and stepwise selection are good methods. Moreover the scanning of only the ham allowed us to obtain a good prediction of the LMP of the whole carcass.