Understanding the two-component sensing System of virulent bacteria

Report for the scientific sojourn carried out at the l’ Institute for Computational Molecular Science of the Temple University, United States, from 2010 to 2012. Two-component systems (TCS) are used by pathogenic bacteria to sense the environment within a host and activate mechanisms related to virulence and antimicrobial resistance. A prototypical example is the PhoQ/PhoP system, which is the major regulator of virulence in Salmonella. Hence, PhoQ is an attractive target for the design of new antibiotics against foodborne diseases. Inhibition of the PhoQ-mediated bacterial virulence does not result in growth inhibition, presenting less selective pressure for the generation of antibiotic resistance. Moreover, PhoQ is a histidine kinase (HK) and it is absent in animals. Nevertheless, the design of satisfactory HK inhibitors has been proven to be a challenge. To compete with the intracellular ATP concentrations, the affinity of a HK inhibidor must be in the micromolar-nanomolar range, whereas the current lead compounds have at best millimolar affinities. Moreover, the drug selectivity depends on the conformation of a highly variable loop, referred to as the “ATP-lid, which is difficult to study by X-Ray crystallography due to its flexibility. I have investigated the binding of different HK inhibitors to PhoQ. In particular, all-atom molecular dynamics simulations have been combined with enhanced sampling techniques in order to provide structural and dynamic information of the conformation of the ATP-lid. Transient interactions between these drugs and the ATP-lid have been identified and the free energy of the different binding modes has been estimated. The results obtained pinpoint the importance of protein flexibility in the HK-inhibitor binding, and constitute a first step in developing more potent and selective drugs. The computational resources of the hosting institution as well as the experience of the members of the group in drug binding and free energy methods have been crucial to carry out this work.

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.

L'oficina judicial a Catalunya: mitjà real d'una justícia eficaç pel ciutadà del segle XXI

En aquest estudi es pretenia assolir la pràctica d'un sistema que només s'ha plantejat teòricament, doncs l'experiència acumulada, ja abans de la reforma orgànica de 2003, parteix de la figura dels serveis comuns, amb un criteri d'eficiència, racionalitat i economia per invertir en l'Administració de justícia catalana. Assumir i donar resposta jurídica concreta a tots els reptes tècnics pot fer-se des d'una perspectiva dogmàtica, tot i que el temps transcorregut també permet advertir exigències pràctiques a l'àmbit de la dogmàtica processal, el context socio-cultural i, naturalment, les necessitats laborals. En aquest sentit, els objectius s'introdueixen cap a la garantia d'un apropament material, conceptual i quotidià de l'Administració de justícia al ciutadà, establert com a eix inextricable del sistema, tenint present la de vegades despesa incomprensible en una realitat històricament menystinguda i deficitària, malgrat l'esforç pressupostari fet els darrers anys que, malgrat tot, no ha evitat discordances greus per manca de racionalitat i eficiència en el consum diari dels operadors implicats. Es pretén aconseguir, per mitjà del nou sistema d'oficina judicial estructurat, un avenç efectiu i econòmic a l'estat de la Justícia al país, especialment envers la dilació dels tràmits, a més de reclamar reformes legals, de caire processal especialment, que no es prestin a mers paràmetres d'ajust formal, sinó que incideix substantivament en millores per altre part reclamades fa temps per la doctrina científica. S'han aconseguit les fites definides des del punt de vista teòric, així com s'ha afrontat tots el problemes conceptuals i hipòtesis pràctiques més significatives, establint pautes de resposta sota la prèvia determinació de les qüestions debatudes i els conflictes habituals que correspon enfrontar. D'aquesta manera, s'ha estudiat la normativa en presència i la jurisprudència que hi dona actualitat pràctica, sense oblidar la doctrina d'autors. S'ha repassat el funcionament existent a l'oficina judicial i les previsions de la mateixa en un futur immediat, remarcant les noves tecnologies en ús i projectades, de igual manera que les bondats i crítiques de tots els operador jurídics actuants.

Mejorando la robustez de aplicaciones frente a fallos transitorios

Computer chips implementation technologies evolving to obtain more performance are increasing the probability of transient faults. As this probability grows and on-chip solutions are expensive or tend to degrade processor performance, the efforts to deal with these transient faults in higher levels (such as the operating system or even at the application level) are increasing. Mostly, these efforts are trying to avoid silent data corruptions using hardware, software and hybrid based techniques to add redundancy to detect the errors generated by the transient faults. This work presents our proposal to improve the robustness of applications with source code based transformation adding redundancy. Also, our proposal takes account of the tradeoff between the improved robustness and the overhead generated by the added redundancy.

A Musically aware system for browsing and interacting with audio music collections

In the context of the CompMusic project we are developing methods to automatically describe/annotate audio music recordings pertaining to various music cultures. As away to demonstrate the usefulness of the methods we are also developing a system to browse and interact with specific audio collections. The system is an online web application that interfaces with all the data gathered (audio, scores plus contextual information) and all the descriptions that are automatically generated with the developed methods. In this paper we present the basic architecture of the proposed system, the types of data sources that it includes,and we mention some of the culture specific issues that we are working on for its development. The system is in a preliminary stage but it shows the potential that MIR technologies can have in browsing and interacting with musiccollections of various cultures.

Enabling dCache to use preexistent mass storage systems

A mesura que la investigació depèn cada vegada més dels computadors, l'emmagatzematge de dades comença a convertir-se en un recurs escàs per als projectes, i suposa una gran part del cost total. Alguns projectes intenten resoldre aquest problema emprant emmagatzament distribuït. És doncs necessari que alguns centres proveeixin de grans quantitats d'emmagatzematge massiu de baix cost basat en cintes magnètiques. L'inconvenient d'aquesta solució és que el rendiment disminueix, particularment a l'hora de tractar-se de grans quantitats d'arxius petits. El nostre objectiu és crear un híbrid entre un sistema d'alt cost i rendiment basat en discs, i un de baix cost i rendiment basat en cintes. Per això, unirem dCache, un sistema d'emmagatzematge distribuït, amb Castor, un sistema d'emmagatzematge jeràrquic, creant sistemes de fitxers virtuals que contindran grans quantitats d'arxius petits per millorar el rendiment global del sistema.

Reactive and proactive approaches for introspective CBR

This work investigates applying introspective reasoning to improve the performance of Case-Based Reasoning (CBR) systems, in both reactive and proactive fashion, by guiding learning to improve how a CBR system applies its cases and by identifying possible future system deficiencies. First we present our reactive approach, a new introspective reasoning model which enables CBR systems to autonomously learn to improve multiple facets of their reasoning processes in response to poor quality solutions. We illustrate our model’s benefits with experimental results from tests in an industrial design application. Then as for our proactive approach, we introduce a novel method for identifying regions in a case-base where the system gives low confidence solutions to possible future problems. Experimentation is provided for Zoology and Robo-Soccer domains and we argue how encountered regions of dubiosity help us to analyze the case-bases of a given CBR system.

Disseny d'un sistema HW/SW de control remot amb dispositius FPGA

El projecte que es presenta a continuació, té com a objectiu implementar un sistema HW/SW encastat en una FPGA, capaç d’executar funcions de control remot per infraroig en plataformes de televisió flexibles de Sony Corp. El disseny obtingut, s’incorporarà a un sistema més ampli de verificació i test de circuits impresos, dins del marc de producció SMD. La finalitat d’aquest projecte, és la realització d’un sistema flexible per a la implementació de comandaments de comunicació per infraroig amb circuits impresos. Prèviament, s’ha estudiat els conceptes bàsics referents a la implementació de sistemes amb FPGAs, la seva metodologia de desenvolupament i les principals característiques de la seva arquitectura. Com a especificacions, s’ha utilitzat l’estàndard de control remot per infraroig de Sony Corp SIRCS (Sony Infrared remote control system).

Diseño de instalaciones logísticas a través de la simulación

En una época como la actual en la que la continua apertura del mercado obliga a ser competitivos frente a nuevas empresas que se adaptan a los gustos y necesidades de los clientes, la empresa de bolígrafos realiza la gestión de su almacén de la misma forma que en sus inicios, hace ya 45 años. Por este motivo, se hace necesaria una adaptación de los sistemas actuales para responder a las características del mercado. Para alcanzar este objetivo se empleará la técnica de simulación por ordenador para evaluar las estrategias de mejora sin perturbar el funcionamiento del sistema existente, además de evaluar hipótesis sobre cómo y por qué aparecen ciertos fenómenos en el sistema.

Open source framework for trucks fleet control (client)

Aquest projecte desenvolupa la part client d'una aplicació per controlar una flota de camions. Està implementada per funcionar sobre un dispositiu mòbil que funcioni amb el sistema operatiu Android.

Implantació de noves metodologies docents en el pla d'estudis de l'EUETII d'Igualada en el marc de l'EEES

Aquest projecte pretén incorporar a la titulació d’Enginyeria Tècnica en Química Industrial les competències transversals amb què hauran de comptar els futurs enginyers perquè entrin en el món laboral amb tots els requisits tècnics i competencials que requereixen els canvis dels models educatius (crèdits ECTS) i la canviant situació laboral en l’àmbit de la Unió Europea. La incorporació de competències transversals en les assignatures del pla d’estudis és un dels eixos bàsics plantejats en el Pla Estratègic 2005-2009 de l’Escola Universitària d’Enginyeria Tècnica Industrial d’Igualada. Aquest procés s’ha portat a terme en quatre fases: Disseny: Implicar els empresaris en el disseny de programes de formació que capacitin els estudiant en les competències que demana el mercat de treball. Presentació: Sensibilitzar els professors i els alumnes de la importància de desenvolupar competències transversals dins del marc actual i futur de l’ensenyament. Planificació de les assignatures: Portar a terme la incorporació de competències transversals de forma gradual des del primer curs i donar suport i formació a tot el professorat. Difusió: Divulgar la important transformació que s’està realitzant a l’Escola dins de l’àmbit de la nova implantació de competències transversals per formar als enginyers per tal de fer-los més competitius. Per a aconseguir l’adaptació de les assignatures del pla d’estudis a les noves directrius de l’EEES s’ha treballat des de dues vessants: a) introduint canvis metodològics en la forma d’impartir les assignatures per part del professorat per permetre la incorporació de competències transversals, com ara el treball en equip, a través de l’aprenentatge basat en projectes, i la competència lingüística en anglès, a partir de la introducció de l’anglès a l’aula, i b) adaptant al nou sistema la documentació associada a les matèries que s’imparteixen: guia docent, guies de les assignatures, etc.

Implantació de l'ERP SAP ISH-Med de gestió assistencial d'hospitals

Aquest projecte pretén mostrar les diferents tasques que composen la implantació de la solució assistencial de SAP, anomenada SAP ISH i SAP ISH-Med, en els processos concrets d’Urgències i Hospitalització d’un hospital, tenint en compte que es troben englobats dins de la implantació de la solució per a tots els processos assistencials del centre. Centrants en un hospital de les dimensions i volum d’activitat similar als Hospitals de Bellvitge o de la Vall d’Hebron, es mostren les diferents fases d’anàlisi, disseny i desenvolupament que condueixen el projecte fins a la data límit de posada en marxa del nou sistema.

Avaluació d'aplicacions HPC sobre Clouds públics / privats

Treball final de carrera (TFC) de l'Enginyeria Tècnica d'Informàtica de Gestió: avaluació d'aplicacions HPC sobre Clouds públics / privats.

Estudio Virtualización Ayuntamiento

Estudio y evaluación de un proyecto de virtualización que se quiere llevar acabo en un ayuntamiento.

Actualització tecnológica : una evolució cap al Green Computing

El projecte que es presenta a continuació és una planificació de migració de servidors físics a un entorn virtualitzat, allà on sigui possible. A més s'ha plantejat una renovació tecnològica de tot el parc de servidors per estalviar diners en el manteniment i en el consum d'energia.La solució de virtualització es buscarà que sigui programari lliure.