Síntesi de siRNAs (short interfering RNAs) modificats amb nucleobases 5-metil i 5-propinil pirimidíniques i avaluació de la seva activitat in vitro en cultius cel•lulars i de la seva estabilitat en sèrum humà. Disseny de siRNAs dirigits a la inhibició de l'expressió de mutacions de l'oncogen K-ras.

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la Stanford University, EEUU, entre 2007 i 2009. El present projecte es basa 1) en la síntesi de cadenes d'ARN dirigides a la inhibició de l'expressió gènica per un mecanisme d'ARN d'interferència (siRNAs o short interefering RNAs) i 2) en l'avaluació de l'activitat in vitro d'aquests oligonucleòtids en cultius cel•lulars. Concretament, la meva recerca ha estat enfocada principalment a l'estudi de cadenes de siRNA modificades amb nucleobases 5-metil i 5-propinil pirimidíniques. Es tractava d'avaluar l'efecte que exerceixen els factors estèrics en el major groove (solc major) dels siRNAs sobre la seva activitat biològica. En aquest sentit, he dut aterme síntesi de fosforamidits de nucleòsis pirimidínics modificats a la posició C-5 de la nucleobase. A continuació he incorporat aquestes unitats nucleosídiques en cadenes d'ARN emprant un sintetitzador d’ADN/ARN i he estudiat l'estabilitat dels corresponents dúplexs d'ARN mitjançant experiments de desnaturalització tèrmica. Finalment he dut a terme experiments d'inhibició de l'expressió gènica en cèl.lules HeLa per tal d'avaluar l'activitat biològia d'aquests siRNAs modificats. Els resultats d'aquests estudis han posat de manifest que la presència de grups voluminosos com el propinil a l'extrem 5' del dúplex de siRNA (definit per la cadena guia o antisense) influeix de forma molt negativa en la seva activitat biològica. En canvi, grups menys voluminosos com el metil hi influeixen positivament, de manera que algunes de les cadenes sintetitzades han resultat ser més actives que els corresponents siRNAs naturals (wild type siRNAs). A més, aquest tipus de modificació contribueix positivament en l'estabilitat de cadenes de siRNA en sèrum humà. Aquest treball ha estat publicat (Terrazas, M.; Kool, E.T. "Major Groove Modifications Improve siRNA Stability and Biological Activity" Nucleic Acids Res. 2009, in press).

FGF signaling controls caudal hindbrain specification through Ras-ERK1/2 pathway

Background: During early steps of embryonic development the hindbrain undergoes a regionalization process along the anterior-posterior (AP) axis that leads to a metameric organization in a series of rhombomeres (r). Refinement of the AP identities within the hindbrain requires the establishment of local signaling centers, which emit signals that pattern territories in their vicinity. Previous results demonstrated that the transcription factor vHnf1 confers caudal identity to the hindbrain inducing Krox20 in r5 and MafB/Kreisler in r5 and r6, through FGF signaling [1].Results: We show that in the chick hindbrain, Fgf3 is transcriptionally activated as early as 30 min after mvHnf1 electroporation, suggesting that it is a direct target of this transcription factor. We also analyzed the expression profiles of FGF activity readouts, such as MKP3 and Pea3, and showed that both are expressed within the hindbrain at early stages of embryonic development. In addition, MKP3 is induced upon overexpression of mFgf3 or mvHnf1 in the hindbrain, confirming vHnf1 is upstream FGF signaling. Finally, we addressed the question of which of the FGF-responding intracellular pathways were active and involved in the regulation of Krox20 and MafB in the hindbrain. While Ras-ERK1/2 activity is necessary for MKP3, Krox20 and MafB induction, PI3K-Akt is not involved in that process.Conclusion: Based on these observations we propose that vHnf1 acts directly through FGF3, and promotes caudal hindbrain identity by activating MafB and Krox20 via the Ras-ERK1/2 intracellular pathway.

Ras-association domain of sorting nexin 27 is critical for regulating expression of GIRK potassium channels

G protein-gated inwardly rectifying potassium (GIRK) channels play an important role in regulating neuronal excitability. Sorting nexin 27b (SNX27b), which reduces surface expression of GIRK channels through a PDZ domain interaction, contains a putative Ras-association (RA) domain with unknown function. Deleting the RA domain in SNX27b (SNX27b-DRA) prevents the down-regulation of GIRK2c/GIRK3 channels. Similarly, a point mutation (K305A) in the RA domain disrupts regulation of GIRK2c/GIRK3 channels and reduces H-Ras binding in vitro. Finally, the dominant-negative H-Ras (S17N) occludes the SNX27b-dependent decrease in surface expression of GIRK2c/GIRK3 channels. Thus, the presence of a functional RA domain and the interaction with Ras-like G proteins comprise a novel mechanism for modulating SNX27b control of GIRK channel surface expression and cellular excitability.

Oncogenic K-Ras segregates at spatially distinct plasma membrane signaling platforms according to its phosphorylation status

Activating mutations in the K-Ras small GTPase are extensively found in human tumors. Although these mutations induce the generation of a constitutively GTP-loaded, active form of K-Ras, phosphorylation at Ser181 within the C-terminal hypervariable region can modulate oncogenic K-Ras function without affecting the in vitro affinity for its effector Raf-1. In striking contrast, K-Ras phosphorylated at Ser181 shows increased interaction in cells with the active form of Raf-1 and with p110α, the catalytic subunit of PI 3-kinase. Because the majority of phosphorylated K-Ras is located at the plasma membrane, different localization within this membrane according to the phosphorylation status was explored. Density-gradient fractionation of the plasma membrane in the absence of detergents showed segregation of K-Ras mutants that carry a phosphomimetic or unphosphorylatable serine residue (S181D or S181A, respectively). Moreover, statistical analysis of immunoelectron microscopy showed that both phosphorylation mutants form distinct nanoclusters that do not overlap. Finally, induction of oncogenic K-Ras phosphorylation - by activation of protein kinase C (PKC) - increased its co-clustering with the phosphomimetic K-Ras mutant, whereas (when PKC is inhibited) non-phosphorylated oncogenic K-Ras clusters with the non-phosphorylatable K-Ras mutant. Most interestingly, PI 3-kinase (p110α) was found in phosphorylated K-Ras nanoclusters but not in non-phosphorylated K-Ras nanoclusters. In conclusion, our data provide - for the first time - evidence that PKC-dependent phosphorylation of oncogenic K-Ras induced its segregation in spatially distinct nanoclusters at the plasma membrane that, in turn, favor activation of Raf-1 and PI 3-kinase.

p21 as a Transcriptional Co-Repressor of S-Phase and Mitotic Control Genes

It has been previously described that p21 functions not only as a CDK inhibitor but also as a transcriptional co-repressor in some systems. To investigate the roles of p21 in transcriptional control, we studied the gene expression changes in two human cell systems. Using a human leukemia cell line (K562) with inducible p21 expression and human primary keratinocytes with adenoviral-mediated p21 expression, we carried out microarray-based gene expression profiling. We found that p21 rapidly and strongly repressed the mRNA levels of a number of genes involved in cell cycle and mitosis. One of the most strongly down-regulated genes was CCNE2 (cyclin E2 gene). Mutational analysis in K562 cells showed that the N-terminal region of p21 is required for repression of gene expression of CCNE2 and other genes. Chromatin immunoprecipitation assays indicated that p21 was bound to human CCNE2 and other p21-repressed genes gene in the vicinity of the transcription start site. Moreover, p21 repressed human CCNE2 promoter-luciferase constructs in K562 cells. Bioinformatic analysis revealed that the CDE motif is present in most of the promoters of the p21-regulated genes. Altogether, the results suggest that p21 exerts a repressive effect on a relevant number of genes controlling S phase and mitosis. Thus, p21 activity as inhibitor of cell cycle progression would be mediated not only by the inhibition of CDKs but also by the transcriptional down-regulation of key genes.

Descripció geoambiental i paisatgística del sistema platja-duna de cala Borró (cap Ras, Alt Empordà- Costa Brava, Girona)

The geoambiental and landscape description of the beach-dune system of Cala Borró, (Cap Ras), placed in the town of Colera (Alt Empordà), is carried out. The dunar system, developed with orientation and N-S, links three beach pockets following the topographic slopes of the torrential basins. We find coalescence of dunes in the upper zones, which were possibly an object of reafforestation in the 19thC. to avoid erosion

Sensitivity of simulation results to competing SAM updates

Recently there has been a renewed research interest in the properties of non survey updates of input-output tables and social accounting matrices (SAM). Along with the venerable and well known scaling RAS method, several alternative new procedures related to entropy minimization and other metrics have been suggested, tested and used in the literature. Whether these procedures will eventually substitute or merely complement the RAS approach is still an open question without a definite answer. The performance of many of the updating procedures has been tested using some kind of proximity or closeness measure to a reference input-output table or SAM. The first goal of this paper, in contrast, is the proposal of checking the operational performance of updating mechanisms by way of comparing the simulation results that ensue from adopting alternative databases for calibration of a reference applied general equilibrium model. The second goal is to introduce a new updatin! g procedure based on information retrieval principles. This new procedure is then compared as far as performance is concerned to two well-known updating approaches: RAS and cross-entropy. The rationale for the suggested cross validation is that the driving force for having more up to date databases is to be able to conduct more current, and hopefully more credible, policy analyses.

Combinatorial Synthesis and Biological Evaluation of Inhibitors of D-Ala-D-Ala-Ligase

Report for the scientific sojourn carried out at the Max Planck Institut of Molecular Phisiology, Germany, from 2006 to 2008.The work carried out during this postdoctoral stage was focused on two different projects. Firstly, identification of D-Ala D-Ala Inhibitors and the development of new synthethic approaches to obtain lipidated peptides and proteins and the use of these lipidated proteins in biological and biophysical studies. In the first project, new D-Ala D-Ala inhibitors were identified by using structural alignments of the ATP binding sites of the bacterial ligase DDl and protein and lipid kinases in complex with ATP analogs. We tested a series of commercially available kinase inhibitors and found LFM-A13 and Tyrphostine derivatives to inhibit DDl enzyme activity. Based on the initial screening results we synthesized a series of malononitrilamide and salicylamide derivatives and were able to confirm the validity of these scaffolds as inhibitors of DDl. From this investigation we gained a better understanding of the structural requirements and limitations necessary for the preparation of ATP competitive DDl inhibitors. The compounds in this study may serve as starting points for the development of bi-substrate inhibitors that incorporate both, an ATP competitive and a substrate competitive moiety. Bisubstrate inhibitors that block the ATP and D-Ala binding sites should exhibit enhanced selectivity and potency profiles by preferentially inhibiting DDl over kinases. In the second project, an optimized synthesis for tha alkylation of cysteins using the thiol ene reaction was establisehd. This new protocol allowed us to obtain large amounts of hexadecylated cysteine that was required for the synthesis of differently lipidated peptides. Afterwards the synthesis of various N-ras peptides bearing different lipid anchors was performed and the peptides were ligated to a truncated N-ras protein. The influence of this differently lipidated N-ras proteins on the partioning and association of N-Ras in model membrane subdomains was studied using Atomic Force Microscopy.

El desastre quotidià i la disciplina repressora, respostes a la geometria minimal

La proposta de tesi pren com a punt de partida les respostes artístiques i teòriques dutes a terme a partir dels anys seixanta contra un context de coneixement tradicional fonamentalment racionalista, que segueix la tradició lògica de la modernitat i que troba el seu reflex i aplicació social en l’ordre espaial i per extensió, en la geometria. Un cop descrites les nocions que d’aquesta modernitat han estat aplicades a l’art dels anys 50 i 60, es mostra com les crítiques de determinats filòsofs i artistes han anat conformant un corpus teòric i artístic que ha implicat un intent d’enderrocament d’aquest sistema tradicional de coneixement, interpretació, lectura i atorgament de sentit a les obres artístiques. Aquests són: M.Foucault, J.Derrida, R. Smithson, R. Serra, R. Morris, Mona Hatoum, Imi Knoebel o Tacita Dean, entre d’altres. Seguidament es presenta un anàlisi més profund i detallat d’aquelles respostes artístiques més paradigmàtiques, tant al sistema de pensament tradicional com a l’ordre espaial que aquest conseqüentment implica. Aquestes crítiques s’organitzen en dues parts antagòniques: l’una és “L’adveniment del caos”, i l’altra és la “Crítica de l’ordre”. Els artistes són: L. Bourgeois, E.Hesse, A.Mendieta i P.Halley. En una tercera part, es descriu com aquest inici deconstructor del paradigma de coneixement tradicional iniciat als anys seixanta es desenvolupa durant els següents vint anys tenint en aquest cas com a fonament teòric les crítiques de R.Krauss, J. Baudrillard, P.Virilio, i com artistes els arquitectes P. Eienmann i F. Gehri, entre d’altres. La conclusió fonamental d’aquests apartats intenta posar de manifest la subversió o infracció de la geometria com a contenidora dels conceptes de la modernitat: raó i ordre moral. Finalment, en una quarta part s’inclou el propi projecte artístic que representa l’experimentació i praxi de les conclusions teòriques d’aquesta tesi.

Anàlisi de la modelització hidrològica com a eina per la predicció d'inundacions i la gestió del territori

Les inundacions són actualment les catàstrofes naturals més recurrents i les que generen un major nombre de danys i víctimes arreu del món. L'ocupació de les zones inundables a les lleres del riu és la causa principal d’aquests desastres naturals. En aquest article es descriu la realització de models hidrològics com a mecanisme per la predicció d’inundacions i la gestió del territori. S’han estudiat les conques de la Riera de Santa Coloma (Catalunya) i del riu San Francisco (Guatemala) mitjançant els programes HEC-HMS i HEC-RAS, dels quals s’avalua la seva capacitat com eina per a la gestió del territori. S’ha analitzat l’efecte de la urbanització en el risc d’inundació en el cas de la Riera de Santa Coloma en base a la previsió del Plà d’Ordenament Urbanístic Municipal. S’han determinat les zones inundables resultants de episodis de precipitació extrems al Riu San Francisco per als episodis de les tempestes Stan(2005) i Agatha(2010).

Características epidemiológicas y evolución de los pacientes con bacteriemia por Staphylococcus aureus ingresados en un Hospital de tercer nivel.

El objetivo del estudio fue describir las características epidemiológicas y los factores de riesgo de la bacteriemia por Staphylococcus aureus (BSA) en pacientes adultos atendidos en un hospital de tercer nivel. Se incluyeron 188 pacientes con BSA, 62 % hombres y con una edad media de 64±15,3 años. El 24% eran SARM. La mayoría provenían de servicios médicos (63,8%). El origen más frecuente de la BSA fue nosocomial (56,4%) seguido del relacionado con el ámbito sanitario (RAS) (28,7%) y comunitario (14,9 %). Presentaban enfermedad de base subyacente un 96%, siendo la más frecuente la neoplasia con un total de 65 pacientes (35 %). La enfermedad de base se consideró fatal en 38,3% pacientes, últimamente fatal en 22,3 % y no fatal en 39,4 %. El foco de infección resultó aparente en 151 pacientes (80,3%), siendo el más frecuente el catéter vascular (45,7 %). Presentaron fiebre el 73,9 %, leucocitosis un 44% y bandas en la analítica un 25%. Presentaron complicaciones el 36,2 % de los pacientes con BSA: shock (26,1%) y metástasis sépticas (14,4%). La evolución fue favorable en 126 pacientes (67%), mientras que 52 (27,7%) fallecieron, 43 de ellos (22,9%) en relación con al BSA y en 7 (3,7%) recidivó.

Avaluació de l’ estat ambiental de la Riera d’Aubi i propostes de millora

Aquest projecte pretén desenvolupar una proposta d’índexs ambientals per a l’avaluació de l’estat ecològic de la riera de l’Aubi; avaluar l’estat ambiental, classificar els diferents trams, identificar els punts crítics i definir les propostes de millora ambiental per a la riera d’Aubi. La riera de l’ Aubi es troba entre els termes municipals de Mont-ras, Palafrugell i Palamós, a les comarques del Baix Empordà i Gironès

A new efficient approach to the direct restricted active space self-consistent field method

An implicitly parallel method for integral-block driven restricted active space self-consistent field (RASSCF) algorithms is presented. The approach is based on a model space representation of the RAS active orbitals with an efficient expansion of the model subspaces. The applicability of the method is demonstrated with a RASSCF investigation of the first two excited states of indole

Impacte de les mutacions del gen kras en pacients afectes de càncer colorectal metastàtic i la seva relació amb els tractaments biològics associats a la quimioteràpia

El càncer colorectal és un dels càncers més comuns i amb major prevalença, presentant una supervivència als 5 anys per sota del 20% sense tractament. Existeixen estudis que demostren que les mutacions en k-ras, present en el 40-50% de càncers colorectals, s’han convertit en marcadors de pronòstic i en factors predictius de manca de resposta a fàrmacs biològics com Cetuximab® o Panitumumab®. Hem analitzat la mutació de KRAS en la nostra sèrie de 60 pacients afectes de càncer colorectal metastàtic candidats a primera línia de tractament. Aquesta mutació estava present en un 41.6%. En el moment del diagnòstic, presentaven malaltia metastàtica sincrònica el 56.6%. De tots ells, un 51.6% va rebre una combinació de quimioteràpia i anticòs monoclonal. En quant a la resposta obtinguda, el control de malaltia va arribar fins el 86.7% en el global de la sèrie. La supervivència lliure de progressió en la nostra sèrie va ser de 11.74 mesos. En pacients amb KRAS natural va ser de 12,59 mesos vs 11.25 mesos en pacients amb KRAS mutat sense observar diferències estadísticament significatives (p=0.958). No es van observar diferències significatives en funció del règim de quimioteràpia administrada, independentment de l’estat de KRAS. La supervivència global va ser de 32,16 mesos. En pacients amb KRAS natural va ser de 32,59 mesos vs. 28 mesos en pacients amb KRAS mutat sense observar diferències estadísticament significatives (p=0.915). La limitació que significa un número petit de pacients, dins una sèrie assistencial, ens ha de fer ser cautelosos en quant a la valoració dels resultats .