CAV2 vector gene transfer into central nervious System

Estudi realitzat a partir d’una estada al Institut de Génétique Moléculaire de Montpellier, França, entre 2010 i 2012. En aquest projecte s’ha avaluat les avantatges dels vectors adenovirals canins tipus 2 (CAV2) com a vectors de transferència gènica al sistema nerviós central (SNC) en un model primat no-humà i en un model caní del síndrome de Sly (mucopolisacaridosis tipus 7, MPS VII), malaltia monogènica que cursa amb neurodegeneració. En una primera part del projecte s’ha avaluat la biodistribució, l’eficàcia i la durada de l’expressió del transgen en un model primat no humà, (Microcebus murinus). Com ha vector s’ha utilitzat un CAV2 de primera generació que expressa la proteïna verda fluorescent (CAVGFP). Els resultats aportats en aquesta memòria demostren que en primats no humans, com en d’altres espècies testades anteriorment per l’equip de l’EJ Kremer, la injecció intracerebral de CAV2 resulta en una extensa transducció del SNC, siguent les neurones i els precursors neuronals les cèl•lules preferencialment transduïdes. Els vectors canins, servint-se de vesícules intracel•lulars són transportats, majoritàriament, des de les sinapsis cap al soma neuronal, aquest transport intracel•lular permet una extensa transducció del SNC a partir d’una única injecció intracerebral dels vectors virals. En una segona part d’aquest projecte s’ha avaluat l’ús terapèutic dels CAV2. S’ha injectat un vector helper-dependent que expressa el gen la b-glucuronidasa i el gen de la proteïna verda fluorescent (HD-RIGIE), en el SNC del model caní del síndrome de Sly (MPS VII). La biodistribució i la eficàcia terapèutica han estat avaluades. Els nivells d’activitat enzimàtica en animals malalts injectats amb el vector terapèutic va arribar a valors similars als dels animals no afectes. A més a més s’ha observat una reducció en la quantitat dels GAGs acumulats en les cèl•lules dels animals malalts tractats amb el vector terapèutic, demostrant la potencialitat terapèutica dels CAV2 per a malalties que afecten al SNC. Els resultats aportats en aquest treball ens permeten dir que els CAV2 són unes bones eines terapèutiques per al tractament de malalties que afecten al SNC.

Giving SBML support to ByoDyn

Report for the scientific stay at the California Institute of Technology during the summer of 2005. ByoDyn is a tool for simulating the dynamical expression of gene regulatory networks (GRNs) and for parameter estimation in uni- and multicellular models. A software support was carried out describing GRNs in the Systems Biology Markup Language (SBML). This one is a computer format for representing and storing computational models of biochemical pathways in software tools and databases. Supporting this format gives ByoDyn a wide range of possibilities to study the dynamical properties of multiple regulatory pathways.

Ultrastructural characterisation of the cell wall of Arabidopsis thaliana transgenic plants

The plant cell wall is a strong fibrillar network that gives each cell its stable shape. It is constituted by a network of cellulose microfibrils embedded in a matrix of polysaccharides, such as xyloglucans. To enlarge, cells selectively loosen this network. Moreover, there is a pectin-rich intercellular material, the middle lamella, cementing together the walls of adjacent plant cells. Xyloglucan endotransglucosylase/hydrolases (XTHs) are a group of enzymes involved in the reorganisation of the cellulose-xyloglucan framework by catalysing cleavage and re-ligation of the xyloglucan chains in the plant cell wall, and are considered cell wall loosening agents. In the laboratory, it has been isolated and characterised a XTH gene, ZmXTH1, from an elongation root cDNA library of maize. To address the cellular function of ZmXTH1, transgenic Arabidopsis thaliana plants over-expressing ZmXTH1 (under the control of the CaMV35S promoter) were generated. The aim of the work performed was therefore the characterisation of these transgenic plants at the ultrastructural level, by transmission electron microscopy (TEM).The detailed cellular phenotype of transgenic plants was investigated by comparing ultra-thin transverse sections of basal stem of 5-weeks old plants of wild type (Col 0) and 35S-ZmXTH1 Arabidopsis plants. Transgenic plants show modifications in the cell walls, particularly a thicker middle lamella layer with respect the wild type plants, supporting the idea that the overexpression of ZmXTH1 could imply a pronounced wall-loosening. In sum, the work carried out reinforces the idea that ZmXTH1 is involved in the cell wall loosening process in maize.  

Clonació del gen de l'envolta de vih en el plàsmid pnl Δenv-Ren per la obtenció de recombinants

Estudi elaborat a partir d’una estada al Laboratori de Inmunopatología del SIDA del Dr Alcamí a l’Instituto de Salud Carlos III-Centro Nacional de Microbiologia, entre finals de desembre de 2006 i març de 2007. L’objectiu ha estat millorar la caracterització de l’envolta del VIH-1 mitjançant l’obtenció de virus recombinants, ja que això permet estudiar l’envolta viral tant genètica com fenotípicament. En aquest cas, s’ha estudiat l'envolta viral dels pacients sotmesos a vacunació terapèutica amb cèl•lules dendrítiques polsades amb virus autòlegs. Durant aquesta estada es realitza un aprenentatge profund de les tècniques adequades per a l'amplificació i clonatge del gen complet de l'envolta del VIH-1 (env), així com de l’obtenció de virus recombinants amb l’envolta del pacient i els corresponents assaigs de tropisme viral i neutralització sèrica. Aquesta metodologia empra el virus quimèric pNL4.3 delta_env Renilla, construït a partir del virus de referència NL4.3 i que té dues característiques importants: la primera és que conté un gen marcador Renilla, que a l’interior de les cèl•lules infectades té activitat luciferasa. La utilització del virus pNL4.3 delta_env Renilla en assaigs de neutralització presenta diversos avantatges front altres assaigs més convencionals, tant a nivell de sensibilitat i especificitat com d’estalvi de temps.

Chain conditions for Leavitt path algebras

In this paper, results known about the artinian and noetherian conditions for the Leavitt path algebras of graphs with finitely many vertices are extended to all row-finite graphs. In our first main result, necessary and sufficient conditions on a row-finite graph E are given so that the corresponding (not necessarily unital) Leavitt path K-algebra L(E) is semisimple. These are precisely the algebras L(E)for which every corner is left (equivalently, right)artinian. They are also precisely the algebras L(E) for which every finitely generated left (equivalently, right) L(E)-module is artinian. In our second main result, we give necessary and sufficient conditions for every corner of L(E) to be left (equivalently, right) noetherian. They also turn out to be precisely those algebras L(E) for which every finitely generated left(equivalently, right) L(E)-module is noetherian. In both situations, isomorphisms between these algebras and appropriate direct sums of matrix rings over K or K[x, x−1] are provided. Likewise, in both situations, equivalent graph theoretic conditions on E are presented.

Transferring QTL technology to the pig breeding industry (PigQTech) - a demonstration project

The aim of the project has been to demonstrate how the farm animal breeding industry can utilise gene mapping technology to accelerate genetic improvement. Previous theoretical studies had suggested that the use of marker assisted selection could potentially increase the annual improvement for quantitative traits like backfat with about 10% and for more difficult traits such as meat quality and reproduction by as much as 40-60% compared with existing technology. The work has comprised two major tasks: 1. Commercially relevant populations have been screened for segregation at QTLs identified in experimental populations. The aim has been to establish optimal strategies for QTL detection in commercial pig populations and the extent to which QTLs explaining major phenotypic differences between divergent lines used in experimental studies also explain quantitative variation within commercial lines. The results are important for specifying future strategies for finding economically valuable QTLs. 2. Marker assisted backcrossing has been used to demonstrate how a QTL allele can be introgressed from one breed to another. The work has focused on the major fatness QTL on pig chromosome 4 previously identified in a wild pig/Large White intercross. The end result was not designed to be a commercially viable product in its own right, but the process has validated a number of points of major importance for the exploitation of QTLs in livestock.

Efecte de la freqüència d'incendis sobre l'estructura i composició de les comunitats vegetals a la península del Cap de Creus

L’efecte de la freqüència d’incendis sobre la dinàmica de les comunitats vegetals mediterrànies ha estat estudiada a la península del cap de Creus. S’han realitzat observacions en 24 parcel·les per percebre canvis en l’estructura i composició de les comunitats vegetals en funció de la freqüència de foc (de 1 a 5 incendis en una mateixa parcel·la) i de les estratègies regeneratives postincendi que presenten les espècies (rebrotació i germinació). Una elevada freqüència d’incendis va associada a una disminució de l’abundància de les espècies llenyoses rebrotadores obligades i de les espècies llenyoses germinadores obligades. D’aquestes últimes, les espècies del gènere Cistus acaben desapareixent a freqüències altes de foc. Les espècies rebrotadores facultatives es mantenen indiferents a la freqüència d’incendis, fet que els permet ser les dominants als estrats arbustius de les comunitats a freqüències elevades de foc. S’observa una tendència a l’increment d’espècies herbàcies, incloses les gramínies, a major números de focs. Brachypodium retusum és dominant en totes les àrees, demostrant una gran capacitat de colonització i regeneració postincendi. Aquests resultats suggereixen una transformació de les comunitats vegetals dominades per espècies arbustives llenyoses a estructures més simplificades dominades per herbàcies, establint-se un mecanisme de retroalimentació entre aquestes i el foc.

Els camins "verd" i "daurat" cap a l'accés obert: arguments a favor de combinar i relacionar

Els debats recents sobre l'accés obert (OA) han tendit a tractar les revistes d'OA i l'auto-arxiu com dues rutes diferents. Alguns partidaris de l'auto-arxiu fins i tot han suggerit que per si sol aquest pot conduir a l'accés obert complet de la literatura científica mundial. En aquest article es discuteix que, de fet, cada camí correspon a una fase del moviment cap a l'accés obert; que amb el simple fet de l’auto-arxiu no n'hi ha prou, i que cal que els dipòsits proporcionin alguna capacitat de crear marques. De totes maneres, fer això desembocaria, finalment, en la creació d'overlay journals (o bases de dades). Per tant, els dos camins es fusionarien per crear un paisatge d'OA madur.

Sistema de secreción de tipo III en Aeromonas mesòfilas

Aeromonas hydrophila és un bacil gram-negatiu, patogen oportunista d’animal i humans. La patogènesi d’A. Hydrophila és multifactorial. A fi d'identificar gens implicats en la virulència de la soca PPD134/91 d’A. hydrophila, vam realitzar experiments de substracció gènica, que van dur a la detecció de 22 fragments d’ADN que codificaven 19 potencials factors de virulencia, incloent un gen que codificava una proteïna de sistema de secreció de tipus III (T3SS). La importància creixent del T3SS en la patogènesi de diversos bacteris, ens va dur a identificar i analitzar l'agrupació gènica del T3SS de les soques AH-1 i AH-3 d’A. hydrophila. La inactivació dels gens de T3SS aopB i aopD d’A. hydrophila AH-1, i ascV d’A. hydrophila AH-3, comporta una disminució de la citotoxicitat, un increment de la fagocitosi, i una reducció de la virulència en diferents models animals. Aquests resultats demostren que el T3SS és necessari per a la patogenicitat. També vam clonar i seqüenciar una ADP-ribosiltransferasa (AexT) a la soca AH-3 d’A. hydrophila, i vam demostrar que aquesta toxina és translocada via el T3SS, sistema que al seu torn sembla ser induïble in vitro en condicions de depleció de calci. El mutant en el gen aexT de la soca AH-3 d’A. hydrophila va mostrar una lleugera reducció de la virulència, assajada amb diferents mètodes. Mitjançant l'ús de diferents sondes d’ADN, vam determinar la presència del T3SS en soques tant clíniques com ambientals de diferents espècies del gènere Aeromonas: A. hydrophila, A. veronii, i A. caviae, i la codistribució d'aquesta agrupació gènica i el gen aexT. Finalment, amb la finalitat d'estudiar la regulació transcripcional de l'agrupació gènica de T3SS i de l’efector AexT A. hydrophila AH-3, vam aïllar els promotors predits per l’operó aopN-aopD i el gen aexT, i els vam fusionar amb el gen reporter gfp (Green Fluorescence Protein). A més, vam demostrar que l'expressió d'ambdós promotors depèn de diferents components bacterians, com per exemple el sistema de dos components PhoP/PhoQ, el sistema de quorum sensing AhyI/AhyR, o el complex piruvat deshidrogenasa.

Redirecció de l'especificitat de les cél·lules T contra epítops del VIH restringit per la HLA-A2 mitjaçant transferència genética

Existeixen creixents evidències què la resposta dels limfòcits T CD8+ alpha beta citotòxics (CTLs) és un element fonamental en la infecció produïda pel VIH. Les CTLs VIH especifiques es consideren molt importants en la reducció de la càrrega viral i en la contenció de la infecció. Encara que la combinació dels antiretrovirals (HAART) ha suposat una millora considerable en la lluita contra el VIH induint una important reducció de la càrrega viral i augmentant el nombre de cèl•lules T CD4+, diverses complicacions han fet ressaltar la necessitat de noves alternatives terapèutiques. Les complicacions inclouen: manca de recuperació d’una resposta immune sòlida contra el VIH, toxicitat a llarg termini de la teràpia i el descobriment que les cèl•lules T CD4+ constitueixen un reservori pel virus. Les noves alternatives controlaran la replicació viral i reconstituiran la immunitat. L’eficàcia de la immunoteràpia cel•lular amb transferència adoptiva de CTLs virals específics s’ha provat en diferents infeccions virals humanes, incloent el VIH. Proposem una modificació de la immunoteràpia adoptiva redirigint l’especificitat de les cèl•lules T contra el VIH mitjançant la transfecció dels gens del TCR. En aquest assaig preclínic, ens aprofitarem de la tecnologia dels animals transgènics per les molècules de HLA, amb la finalitat de generar TCRs d’alta afinitat dirigits contra epitops del VIH restringits per la molècula HLA. Aquests TCRs seran induïts in vivo i seleccionats in vitro. Les cadenes alpha i beta dels TCRs VIH específics procedents de les CTLs seran clonades mitjançant tècniques de biologia molecular. Aquests TCRs VIH específics seran transferits a cèl•lules T CD8+ humanes i la seva especificitat i capacitat citolítica contra cèl•lules diana que presentin antígens de VIH-1 s’estudiaran mitjançant la combinació de diverses tècniques noves (FCC, transfecció mitjançant Nucleoefector). Finalment, una construcció retroviral adient per la seva transducció en cèl•lules T humanes s’establirà amb un TCR òptim seleccionat.

A priori ratemaking using bivariate poisson regression models

In automobile insurance, it is useful to achieve a priori ratemaking by resorting to gene- ralized linear models, and here the Poisson regression model constitutes the most widely accepted basis. However, insurance companies distinguish between claims with or without bodily injuries, or claims with full or partial liability of the insured driver. This paper exa- mines an a priori ratemaking procedure when including two di®erent types of claim. When assuming independence between claim types, the premium can be obtained by summing the premiums for each type of guarantee and is dependent on the rating factors chosen. If the independence assumption is relaxed, then it is unclear as to how the tari® system might be a®ected. In order to answer this question, bivariate Poisson regression models, suitable for paired count data exhibiting correlation, are introduced. It is shown that the usual independence assumption is unrealistic here. These models are applied to an automobile insurance claims database containing 80,994 contracts belonging to a Spanish insurance company. Finally, the consequences for pure and loaded premiums when the independence assumption is relaxed by using a bivariate Poisson regression model are analysed.

Caracterització estructural i funcional del gen de la miogenia en l’orada (Sparus aurata )

Report for the scientific sojourn at the University of Maryland Biotechnology Institute from February to August 2007. Myogenesis of skeletal muscles in vertebrates is controlled by extracellular signalling molecules together with intracellular transcription factors. Among the transcriptional factors, the members of the myogenic regulatory family play important roles regulating skeletal muscle development and growth. To characterize the gene structure and expression of fish myogenin, we have isolated the myogenin genomic gene and cDNA from gilthead seabream (Sparus aurata) and analyzed the genomic structure, pattern of expression and the regulation of musclespecific expression. Sequence analysis revealed that the seabream myogenin shares a similar gene structure with other fish myogenins, with three exons, two introns and the highly conserved bHLH domain. Expression studies demonstrated that myogenin is expressed in both slow and fast muscles as well as in muscle cells in primary culture. In situ hybridization showed that myogenin was specifically expressed in developing somites of seabream embryos. Promoter activity analysis demonstrated that the myogenin promoter could drive green fluorescence protein expression in muscle cells of zebrafish embryos, as well as in myofibers of adult zebrafish and juvenile seabream.

Cap a una escola secundària inclusiva: sabers i experiències de joves en situació d’exclusió

Aquest projecte revisa la narrativa al voltant del fracàs escolar a partir del desenvolupament de deu històries de joves – set nois i tres noies- de Catalunya en situació d’exclusió escolar. Dins d’aquesta marc la recerca s’ha articulat a partir de tres eixos: (1) La realització d’un mapa dels estudis realitzats a Catalunya entorn al anomenat fracàs escolar, amb la finalitat de situar i contextualitzar les seves narratives dominants. (2) La recerca entorn a les històries biogràfiques d’un grup de joves per explorar alternatives a l’actual crisi internacional de l’escola secundària que es reflecteix, entre d’altres fenòmens, en els elevats índexs d’abandonament d’aquesta etapa educativa per part dels estudiants. (3) La recerca conclou amb una sèrie de consideracions que pretenen contribuir a una narrativa a favor d’una escola inclusiva per a l’educació secundària que tingui en compte les experiències i sabers d’aquests joves que, per diferents raons, no finalitzen la seva educació bàsica.

Comparació dels sistemes "ribosome skipping" i "splicing acceptor" per a l'expressió de transgenes en adenovirus oncolítics

Report for the scientific sojourn carried out at the University of St. Andrews, United Kingdom, from November 2007 until January 2008. Therapeutic transgene expression is a valuable strategy to counteract the limitations associated with oncolytic adenoviruses. Late phase expression is desirable to avoid early cell death for proper virus production. In this 3 months-collaboration, we have constructed a late expression system based on ribosome skipping downstream fiber protein and compared it with a splicing-based method of late gene expression. Despite expressing high amounts of the transgene when utilizing the ribosome skipping-system, flow cytomety assays indicate a delayed transgene-expression kinetics compared with the splicing-based one. Furthermore, when using the ribosome skipping system not only fiber protein expression is more altered but also viral production. These results suggest splicing-based expression strategy as a more suitable system for expression of transgenes late in the viral life cycle of an oncolytic adenovirus.