Cosmic rays as probes of large extra dimensions and TeV gravity

If there are large extra dimensions and the fundamental Planck scale is at the TeV scale, then the question arises of whether ultrahigh energy cosmic rays might probe them. We study the neutrino-nucleon cross section in these models. The elastic forward scattering is analyzed in some detail, hoping to clarify earlier discussions. We also estimate the black hole production rate. We study energy loss from graviton mediated interactions and conclude that they cannot explain the cosmic ray events above the GZK energy limit. However, these interactions could start horizontal air showers with characteristic profile and at a rate higher than in the standard model.

Nanocharacterization of Soft Biological Samples in Shear Mode with Quartz Tuning Fork Probes

Quartz tuning forks are extremely good resonators and their use is growing in scanning probe microscopy. Nevertheless, only a few studies on soft biological samples have been reported using these probes. In this work, we present the methodology to develop and use these nanosensors to properly work with biological samples. The working principles, fabrication and experimental setup are presented. The results in the nanocharacterization of different samples in different ambients are presented by using different working modes: amplitude modulation with and without the use of a Phase-Locked Loop (PLL) and frequency modulation. Pseudomonas aeruginosa bacteria are imaged in nitrogen using amplitude modulation. Microcontact printed antibodies are imaged in buffer using amplitude modulation with a PLL. Finally, metastatic cells are imaged in air using frequency modulation.

Estructura Mítica en la Iniciación Moderna

El trabajo estudia la estructura mítica en las novelas modernas de iniciación por tres etapas estructurales, que se concretan como: separación-partida, pruebas-margen, regreso-reintegración. Se analizan la continuación y los aspectos actualizados de dicha estructura, y la aplicación de los mitemas fundamentales en tres novelas modernas: The Catcher in the Rye, Tokio Blues, Balzac y la Jóven Costurera China.

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.

Array de DNA per identificar espècies de Fusarium: ampliació d'un array existent per incloure espècies del Sud d'Europa

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada al Department for Feed and Food Hygiene del National Veterinary Institute, Noruega, entre novembre i desembre del 2006. Els grans de cereal poden estar contaminats amb diferents espècies de Fusarium capaces de produir metabolits secundaris altament tòxics com trichotecenes, fumonisines o moniliformines. La correcta identificació d’aquestes espècies és de gran importància per l’assegurament del risc en l’àmbit de la salut humana i animal. La identificació de Fusarium en base a la seva morfologia requereix coneixements taxonòmics i temps; la majoria dels mètodes moleculars permeten la identificació d’una única espècie diana. Per contra, la tecnologia de microarray ofereix l’anàlisi paral•lel d’un alt nombre de DNA dianes. En aquest treball, s’ha desenvolupat un array per a la identificació de les principals espècies de Fusarium toxigèniques del Nord i Sud d’Europa. S’ha ampliat un array ja existent, per a la detecció de les espècies de Fusarium productores de trichothecene i moniliformina (predominants al Nord d’Europa), amb l’addició de 18 sondes de DNA que permeten identificar les espècies toxigèniques més abundants al Sud d’Europa, les qual produeixen majoritàriament fumonisines. Les sondes de captura han estat dissenyades en base al factor d’elongació translació- 1 alpha (TEF-1alpha). L’anàlisi de les mostres es realitza mitjançant una única PCR que permet amplificar part del TEF-1alpha seguida de la hibridació al xip de Fusarium. Els resultats es visualitzen mitjançant un mètode de detecció colorimètric. El xip de Fusarium desenvolupat pot esdevenir una eina útil i de gran interès per a l’anàlisi de cereals presents en la cadena alimentària.

H-Link simulator

Aquest projecte intenta donar solució al problema amb el qual s’ha trobat la empresa Hitachi Air Conditioning Products SA a la hora de fer probes durant el desenvolupament del seu principal producte, el CSNet Web. El simulador que s’ha realitzat en aquest projecte pretén reproduir la topologia d’una xarxa d’unitats d’aire condicionat per a que el CSNet Web les interpreti com si aquestes màquines fossin reals. Per a aconseguir-ho, el simulador reproduirà les comunicacions entre aquestes màquines i el CSNet Web.

Estudio comparativo entre microscopía confocal y microscopía especular en la valoración del endotelio en córneas con distrofia de Fuchs

La distròfia endotelial de Fuchs es caracteritza per la formació de guttas endotelials i en estadis avançats pot induir edema corneal i pèrdua d’agudesa visual. A diferència del microscopi especular, el microscopi confocal té un disseny que permet evitar la llum aberrant causada per l’edema corneal o opacitats estromals. Comparant ambdues probes en la valoració de l’endoteli corneal en pacients amb distròfia de Fuchs, s’observa millor qualitat d’imatge per microscòpia confocal tot i que no es podia valorar la fiabilitat de l’esmentada proba en la determinació de la densitat cel•lular endotelial en les còrnies afectades.

Control of optical fields and single photon emitters by advanced nanoantenna structures

The control of optical fields on the nanometre scale is becoming an increasingly important tool in many fields, ranging from channelling light delivery in photovoltaics and light emitting diodes to increasing the sensitivity of chemical sensors to single molecule levels. The ability to design and manipulate light fields with specific frequency and space characteristics is explored in this project. We present an alternative realisation of Extraordinary Optical Transmission (EOT) that requires only a single aperture and a coupled waveguide. We show how this waveguide-resonant EOT improves the transmissivity of single apertures. An important technique in imaging is Near-Field Scanning Optical Microscopy (NSOM); we show how waveguide-resonant EOT and the novel probe design assist in improving the efficiency of NSOM probes by two orders of magnitude, and allow the imaging of single molecules with an optical resolution of as good as 50 nm. We show how optical antennas are fabricated into the apex of sharp tips and can be used in a near-field configuration.

Esfingolipids i senyal•lització cel.lular: l'(E)-2-hexadecenal com a possible lípid bioactiu

L’esfingosina-1-fosfat (S1P) és un lípid bioactiu amb funcions crucials en la biologia cel•lular. Entre aquestes, la seva activitat mitogènica i citoprotectora són les més estudiades. L’S1P és catabolitzada intracel•lularment mitjançant l’esfingosina-1-fosfat liasa (SGPL1) per generar (E)-2-hexadecenal i fosforiletanolamina. L’objectiu d’aquest projecte és explorar si l’(E)-2-hexadecenal és realment un catabòlit innocu o bé si, pel seu caràcter acceptor de Michael, és capaç de reaccionar amb pèptids o proteïnes específics. Aquesta interacció podria traduïr-se en funcions biològiques determinades, algunes de les quals són possiblement atribuïdes a l’esfingosina-1-fosfat com a tal. Per poder explorar el potencials adductes proteïcs amb l’aldehid, s’han emprat, sobre cèl•lules HeLa que sobreexpressen SGPL1, sondes anàlegs a esfingosina i esfinganina (i els seus derivats fosforil•lats) que presenten una funció azida en la posició omega de la cadena esfingoide. Aquestes, mitjançant química click sense coure, s’han fet reaccionar amb una molècula que presenta un dibenzociclooctí unit a biotina DBCObiotina). Després d’aïllar les proteïnes així biotinilades amb una reïna d’estreptavidina, aquestes es van separar per electroforesi. Les bandes proteïques observades es van extreure del gel i es van digerir amb tripsina, per posteriorment analitzar els pèptids per MALDI-TOF, el que permetria l’identificació de proteïnes a partir de “peptide mass fingerprinting”. Lamentablement, a la fi d’aquest contracte, encara no s’ha pogut identificar cap proteïna que s’uneixi a l’aldehid alliberat per la reacció de l’esfingosina-1- fosfat liasa. No obstant, durant aquest temps s’ha millorat el mètode per detectar aquests adductes proteïcs. Per això, si la recerca continua en aquesta línia, properament es podria saber amb certesa si existeixen o no aquestes interaccions covalents entre determinades proteïnes i l’(E)-2-hexadecenal.

Penrose limits, worldvolume fluxes, and supersymmetry

It is noted that a finite Penrose limit for brane probes with nonzero worldvolume fluxes does not generically exist; this is closely related to the observation by Blau and co-workers that for a brane probe the Penrose limit is equivalent to an infinite-tension limit. It is shown that when the limit exists, however, the number of supersymmetries preserved by the probe does not decrease.

Holographic phase transitions with fundamental matter

The holographic dual of a finite-temperature gauge theory with a small number of flavors typically contains D-brane probes in a black hole background. At low temperature, the branes sit outside the black hole and the meson spectrum is discrete and possesses a mass gap. As the temperature increases, the branes approach a critical solution. Eventually, they fall into the horizon and a phase transition occurs. In the new phase, the meson spectrum is continuous and gapless. At large Nc and large't Hooft coupling, we show that this phase transition is always first order. In confining theories with heavy quarks, it occurs above the deconfinement transition for the glue.

Thermal evolution of gene expression profiles in Drosophila subobscura

Background: Despite its pervasiveness, the genetic basis of adaptation resulting in variation directly or indirectly related to temperature (climatic) gradients is poorly understood. By using 3-fold replicated laboratory thermal stocks covering much of the physiologically tolerable temperature range for the temperate (i.e., cold tolerant) species Drosophila subobscura we have assessed whole-genome transcriptional responses after three years of thermal adaptation, when the populations had already diverged for inversion frequencies, pre-adult life history components, and morphological traits. Total mRNA from each population was compared to a reference pool mRNA in a standard, highly replicated two-colour competitive hybridization experiment using cDNA microarrays.Results: A total of 306 (6.6%) cDNA clones were identified as 'differentially expressed' (following a false discovery rate correction) after contrasting the two furthest apart thermal selection regimes (i.e., 13°C vs . 22°C), also including four previously reported candidate genes for thermotolerance in Drosophila (Hsp26, Hsp68, Fst, and Treh). On the other hand, correlated patterns of gene expression were similar in cold- and warm-adapted populations. Analysis of functional categories defined by the Gene Ontology project point to an overrepresentation of genes involved in carbohydrate metabolism, nucleic acids metabolism and regulation of transcription among other categories. Although the location of differently expressed genes was approximately at random with respect to chromosomes, a physical mapping of 88 probes to the polytene chromosomes of D. subobscura has shown that a larger than expected number mapped inside inverted chromosomal segments.Conclusion: Our data suggest that a sizeable number of genes appear to be involved in thermal adaptation in Drosophila, with a substantial fraction implicated in metabolism. This apparently illustrates the formidable challenge to understanding the adaptive evolution of complex trait variation. Furthermore, some clustering of genes within inverted chromosomal sections was detected. Disentangling the effects of inversions will be obviously required in any future approach if we want to identify the relevant candidate genes.

Probe-specific mixed-model approach to detect copy number differences using multiplex ligation-dependent probe amplification (MLPA)

Background: MLPA method is a potentially useful semi-quantitative method to detect copy number alterations in targeted regions. In this paper, we propose a method for the normalization procedure based on a non-linear mixed-model, as well as a new approach for determining the statistical significance of altered probes based on linear mixed-model. This method establishes a threshold by using different tolerance intervals that accommodates the specific random error variability observed in each test sample.Results: Through simulation studies we have shown that our proposed method outperforms two existing methods that are based on simple threshold rules or iterative regression. We have illustrated the method using a controlled MLPA assay in which targeted regions are variable in copy number in individuals suffering from different disorders such as Prader-Willi, DiGeorge or Autism showing the best performace.Conclusion: Using the proposed mixed-model, we are able to determine thresholds to decide whether a region is altered. These threholds are specific for each individual, incorporating experimental variability, resulting in improved sensitivity and specificity as the examples with real data have revealed.

Sequentially aerated membrane biofilm reactors for autotrophic nitrogen removal: microbial community composition and dynamics

Membrane-aerated biofilm reactors performing autotrophic nitrogen removal can be successfully applied to treat concentrated nitrogen streams. However, their process performance is seriously hampered by the growth of nitrite oxidizing bacteria (NOB). In this work we document how sequential aeration can bring the rapid and long-term suppression of NOB and the onset of the activity of anaerobic ammonium oxidizing bacteria (AnAOB). Real-time quantitative polymerase chain reaction analyses confirmed that such shift in performance was mirrored by a change in population densities, with a very drastic reduction of the NOB Nitrospira and Nitrobacter and a 10-fold increase in AnAOB numbers. The study of biofilm sections with relevant 16S rRNA fluorescent probes revealed strongly stratified biofilm structures fostering aerobic ammonium oxidizing bacteria (AOB) in biofilm areas close to the membrane surface (rich in oxygen) and AnAOB in regions neighbouring the liquid phase. Both communities were separated by a transition region potentially populated by denitrifying heterotrophic bacteria. AOB and AnAOB bacterial groups were more abundant and diverse than NOB, and dominated by the r-strategists Nitrosomonas europaea and Ca. Brocadia anammoxidans, respectively. Taken together, the present work presents tools to better engineer, monitor and control the microbial communities that support robust, sustainable and efficient nitrogen removal

Exact results for Wilson loops in arbitrary representations

We compute the exact vacuum expectation value of 1/2 BPS circular Wilson loops of TeX = 4 U(N) super Yang-Mills in arbitrary irreducible representations. By localization arguments, the computation reduces to evaluating certain integrals in a Gaussian matrix model, which we do using the method of orthogonal polynomials. Our results are particularly simple for Wilson loops in antisymmetric representations; in this case, we observe that the final answers admit an expansion where the coefficients are positive integers, and can be written in terms of sums over skew Young diagrams. As an application of our results, we use them to discuss the exact Bremsstrahlung functions associated to the corresponding heavy probes.