Mapping of Diepoxybutane Damage in the Cytochrome b Domain of Mitochondrial DNA and the β-globin Domain of Nuclear Chicken DNA Using Quantitative PCR

Diepoxybutane (DEB), a known industrial carcinogen, reacts with DNA primarily at the N7 position of deoxyguanosine residues and creates interstrand cross-links at the sequence 5'-GNC. Since N7-N7 cross-links cause DNA to fragment upon heating, quantative polymerase chain reaction (QPCR) is being used in this experiment to measure the amount of DEB damage (lesion frequency) with three different targets-mitochondrial (unpackaged), open chromatin region, and closed chromatin region. Initial measurements of DEB damage within these three targets were not consistent because the template DNA was not the limiting reagent in the PCR. Follow-up PCR trials using a limiting amount of DNA are still in progress although initial experimentation looks promising. Sequencing of these three targets to confirm the primer targets has only been successfully performed for the closed chromatin target and does not match the sequence from NIH used to design that primer pair. Further sequencing trials need to be conducted on all three targets to assure that a mitochondrial, open chromatin, and closed chromatin region are actually being amplified in this experimental series.

Um sistema computacional para diagnosticar viroses de plantas usando a técnica de PCR com construção de primers espécie-específicos

It proposes a established computational solution in the development of a software to construct species-specific primers, used to improve the diagnosis of virus of plant for PCR. Primers are indispensable to PCR reaction, besides providing the specificity of the diagnosis. Primer is a synthetic, short, single stranded piece of DNA, used as a starter in PCR technique. It flanks the sequence desired to amplify. Species-specific primers indicate the well known region of beginning and ending where the polymerase enzyme is going to amplify on a certain species, i.e. it is specific for only a species. Thus, the main objective of this work is to automatize the process of choice of primers, optimizing the specificity of chosen primers by the traditional method

cry1 genes from Bacillus thuringiensis: specificity determination and implications for primer design

Some pest management programs employ PCR to identify cry1 genes from Bacillus thuringiensis to predict bacterial toxicity towards different insect pests. However, due to changes on the mode of action of the Cry proteins, new primers had to be designed to detect the new genes. Therefore, an 'in-silico' study of genetic sequences from five cry1 subclasses was carried out and characterized by molecular tools. The design of new primers allows for more precise selection of B. thuringiensis isolates, helping to better direct the programs employing biological control.

Primer of design.

Plates partly printed on both sides.

Better primer design for metagenomics applications by increasing taxonomic distinguishability

Current methods of understanding microbiome composition and structure rely on accurately estimating the number of distinct species and their relative abundance. Most of these methods require an efficient PCR whose forward and reverse primers bind well to the same, large number of identifiable species, and produce amplicons that are unique. It is therefore not surprising that currently used universal primers designed many years ago are not as efficient and fail to bind to recently cataloged species. We propose an automated general method of designing PCR primer pairs that abide by primer design rules and uses current sequence database as input. Since the method is automated, primers can be designed for targeted microbial species or updated as species are added or deleted from the database. In silico experiments and laboratory experiments confirm the efficacy of the newly designed primers for metagenomics applications.

Diseño y caracterización de plataformas de biorreconocimiento basadas en el uso de nanoestructuras, biomoléculas y polímeros. Aplicaciones para el desarrollo de (bio)sensores electroquímicos. Design and characterization of biorecognition platforms based on the use of nanostructures, biomolecules and polymers. Applications for the development of electrochemical (bio)sensors.

Los requerimientos de métodos analíticos que permitan realizar determinaciones más eficientes en diversas ramas de la Química, así como el gran desarrollo logrado por la Nanobiotecnología, impulsaron la investigación de nuevas alternativas de análisis. Hoy, el campo de los Biosensores concita gran atención en el primer mundo, sin embargo, en nuestro país es todavía un área de vacancia, como lo es también la de la Nanotecnología. El objetivo de este proyecto es diseñar y caracterizar nuevos electrodos especialmente basados en el uso de nanoestructuras y estudiar aspectos básicos de la inmovilización de enzimas, ADN, aptámeros, polisacáridos y otros polímeros sobre dichos electrodos a fin de crear nuevas plataformas de biorreconocimiento para la construcción de (bio)sensores electroquímicos dirigidos a la cuantificación de analitos de interés clínico, farmaco-toxicológico y ambiental.Se estudiarán las propiedades de electrodos de C vítreo, Au, "screen printed" y compósitos de C modificados con nanotubos de C (CNT) y/o nanopartículas (NP) de oro y/o nanoalambres empleando diversas estrategias. Se investigarán nuevas alternativas de inmovilización de las biomoléculas antes mencionadas sobre dichos electrodos, se caracterizarán las plataformas resultantes y se evaluarán sus posibles aplicaciones analíticas al desarrollo de biosensores con enzimas y ADNs como elementos de biorreconocimiento. Se funcionalizarán CNT con polímeros comerciales y sintetizados en nuestro laboratorio modificados con moléculas bioactivas. Se diseñarán y caracterizarán nuevas arquitecturas supramoleculares basadas en el autoensamblado de policationes, enzimas y ADNs sobre Au. Se evaluarán las propiedades catalíticas de NP de magnetita y de perovskitas de Mn y su aplicación al desarrollo de biosensores enzimáticos. Se diseñarán biosensores que permitan la detección altamente sensible y selectiva de secuencias específicas de ADNs de interés clínico. Se estudiará la interacción de genotóxicos con ADN (en solución e inmovilizado) y se desarrollarán biosensores que permitan su cuantificación. Se construirán biosensores enzimáticos para la cuantificación de bioanalitos, especialmente glucosa, fenoles y catecoles, y sensores electroquímicos para la determinación de neurotransmisores, ácido úrico y ácido ascórbico. Se diseñarán nuevos aptasensores electroquímicos para la cuantificación de biomarcadores, comenzando por lisozima y trombina y continuando con otros de interés regional/nacional.Se emplearán las siguientes técnicas: voltamperometrías cíclica (CV), de pulso diferencial (DPV) y de onda cuadrada (SWV); "stripping" potenciométrico a corriente constante (PSA); elipsometría; microbalanza de cristal de cuarzo con cálculo de pérdida de energía por disipación (QCM-D); resonancia de plasmón superficial con detección dual (E-SPR); espectroscopía de impedancia electroquímica (EIE); microscopías de barrido electroquímico (SECM), de barrido electrónico (SEM), de transmisión (TEM) y de fuerzas atómicas (AFM); espectrofotometría UV-visible; espectroscopías IR, Raman, de masas, RMN.Se espera que la inclusión de los CNT y/o de las NP metálicas y/o de los nanoalambres en los diferentes electrodos permita una mejor transferencia de carga de diversos analitos y por ende una detección más sensible y selectiva de bioanalitos empleando enzimas, ADN y aptámeros como elementos de biorreconocimiento. Se espera una mayor eficiencia en los aptasensores respecto de los inmunosensores, lo que permitirá la determinacion selectiva de diversos biomarcadores. La modificación de electrodos con nanoestructuras posibilitará la detección altamente sensible y selectiva del evento de hibridación. La respuesta obtenida luego de la interacción de genotóxicos con ADN permitirá un mejor conocimiento de la asociación establecida, de la cinética y de las constantes termodinámicas. Los neurotransmisores podrán ser determinados a niveles nanomolares aún en muestras complejas.

Exploring unfrequent events with accelerated molecular dynamics simulations: from photochemistry to drug design

La meva incorporació al grup de recerca del Prof. McCammon (University of California San Diego) en qualitat d’investigador post doctoral amb una beca Beatriu de Pinós, va tenir lloc el passat 1 de desembre de 2010; on vaig dur a terme les meves tasques de recerca fins al darrer 1 d’abril de 2012. El Prof. McCammon és un referent mundial en l’aplicació de simulacions de dinàmica molecular (MD) en sistemes biològics d’interès humà. La contribució més important del Prof. McCammon en la simulació de sistemes biològics és el desenvolupament del mètode de dinàmiques moleculars accelerades (AMD). Les simulacions MD convencionals, les quals estan limitades a l’escala de temps del nanosegon (~10-9s), no son adients per l’estudi de sistemes biològics rellevants a escales de temps mes llargues (μs, ms...). AMD permet explorar fenòmens moleculars poc freqüents però que son clau per l’enteniment de molts sistemes biològics; fenòmens que no podrien ser observats d’un altre manera. Durant la meva estada a la “University of California San Diego”, vaig treballar en diferent aplicacions de les simulacions AMD, incloent fotoquímica i disseny de fàrmacs per ordinador. Concretament, primer vaig desenvolupar amb èxit una combinació dels mètodes AMD i simulacions Car-Parrinello per millorar l’exploració de camins de desactivació (interseccions còniques) en reaccions químiques fotoactivades. En segon lloc, vaig aplicar tècniques estadístiques (Replica Exchange) amb AMD en la descripció d’interaccions proteïna-lligand. Finalment, vaig dur a terme un estudi de disseny de fàrmacs per ordinador en la proteïna-G Rho (involucrada en el desenvolupament de càncer humà) combinant anàlisis estructurals i simulacions AMD. Els projectes en els quals he participat han estat publicats (o estan encara en procés de revisió) en diferents revistes científiques, i han estat presentats en diferents congressos internacionals. La memòria inclosa a continuació conté més detalls de cada projecte esmentat.

Traducción técnica del capítulo III del libro Advanced Data Warehouse design: from conventional to spatial and temporal applications

The proposal to work on this final project came after several discussions held with Dr. Elzbieta Malinowski Gadja, who in 2008 published the book entitled Advanced Data Warehouse Design: From Conventional to Spatial and Temporal Applications (Data-Centric Systems and Applications). The project was carried out under the technical supervision of Dr. Malinowski and the direct beneficiary was the University of Costa Rica (UCR) where Dr. Malinowski is a professor at the Department of Computer Science and Informatics. The purpose of this project was twofold: First, to translate chapter III of said book with the intention of generating educational material for the use of the UCR and, second, to venture in the field of technical translation related to data warehouse. For the first component, the goal was to generate a final product that would eventually serve as an educational tool for the post-graduate courses of the UCR. For the second component, this project allowed me to acquire new skills and put into practice techniques that have helped me not only to perfom better in my current job as an Assistant Translator of the Inter-American BAnk (IDB), but also to use them in similar projects. The process was lenggthy and required torough research and constant communication with the author. The investigation focused on the search of terms and definitions to prepare the glossary, which was the basis to start the translation project. The translation process itself was carried out by phases, so that comments and corrections by the author could be taken into account in subsequent stages. Later, based on the glossary and the translated text, illustrations had been created in the Visio software were translated. In addition to the technical revision by the author, professor Carme Mangiron was in charge of revising the non-technical text. The result was a high-quality document that is currently used as reference and study material by the Department of Computer Science and Informatics of Costa Rica.

Maintenance and Design of Steel Abutment Piles in Iowa Bridges, TR-622, 2014

Soil consolidation and erosion caused by roadway runoff have exposed the upper portions of steel piles at the abutments of numerous bridges, leaving them susceptible to accelerated corrosion rates due to the abundance of moisture, oxygen, and chlorides at these locations. This problem is compounded by the relative inaccessibility of abutment piles for close-up inspection and repair. The objective of this study was to provide bridge owners with recommendations for effective methods of addressing corrosion of steel abutment piles in existing and future bridges A review of available literature on the performance and protection of steel piles exposed to a variety of environments was performed. Eight potential coating systems for use in protecting existing and/or new piles were selected and subjected to accelerated corrosion conditions in the laboratory. Two surface preparation methods were evaluated in the field and three coating systems were installed on three piles at an existing bridge where abutment piles had been exposed by erosion. In addition, a passive cathodic protection (CP) system using sacrificial zinc anodes was tested in the laboratory. Several trial flowable mortar mixes were evaluated for use in conjunction with the CP system. For existing abutment piles, application of a protective coating system is a promising method of mitigating corrosion. Based on its excellent performance in accelerated corrosion conditions in the laboratory on steel test specimens with SSPC-SP3, -SP6, and -SP10 surface preparations, glass flake polyester is recommended for use on existing piles. An alternative is epoxy over organic zinc rich primer. Surface preparation of existing piles should include abrasive blast cleaning to SSPC-SP6. Although additional field testing is needed, based on the results of the laboratory testing, a passive CP system could provide an effective means of protecting piles in existing bridges when combined with a pumped mortar used to fill voids between the abutment footing and soil. The addition of a corrosion inhibitor to the mortar appears to be beneficial. For new construction, shop application of thermally sprayed aluminum or glass flake polyester to the upper portion of the piles is recommended.

Traducción técnica del capítulo III del libro Advanced Data Warehouse design: from conventional to spatial and temporal applications

The proposal to work on this final project came after several discussions held with Dr. Elzbieta Malinowski Gadja, who in 2008 published the book entitled Advanced Data Warehouse Design: From Conventional to Spatial and Temporal Applications (Data-Centric Systems and Applications). The project was carried out under the technical supervision of Dr. Malinowski and the direct beneficiary was the University of Costa Rica (UCR) where Dr. Malinowski is a professor at the Department of Computer Science and Informatics. The purpose of this project was twofold: First, to translate chapter III of said book with the intention of generating educational material for the use of the UCR and, second, to venture in the field of technical translation related to data warehouse. For the first component, the goal was to generate a final product that would eventually serve as an educational tool for the post-graduate courses of the UCR. For the second component, this project allowed me to acquire new skills and put into practice techniques that have helped me not only to perfom better in my current job as an Assistant Translator of the Inter-American BAnk (IDB), but also to use them in similar projects. The process was lenggthy and required torough research and constant communication with the author. The investigation focused on the search of terms and definitions to prepare the glossary, which was the basis to start the translation project. The translation process itself was carried out by phases, so that comments and corrections by the author could be taken into account in subsequent stages. Later, based on the glossary and the translated text, illustrations had been created in the Visio software were translated. In addition to the technical revision by the author, professor Carme Mangiron was in charge of revising the non-technical text. The result was a high-quality document that is currently used as reference and study material by the Department of Computer Science and Informatics of Costa Rica.

Consumo de sustancias psicoactivas en profesionales de la salud (médicos y enfermeros) de dos IPS de primer nivel de atención en consulta externa de Bogotá

Se realizó un estudio para establecer la prevalencia de consumo de sustancias psicoactivas (SPA) en médicos y enfermeros de dos Instituciones Prestadoras de Salud (IPS) de consulta externa de Bogotá, para identificar las frecuencias de consumo, para establecer la prevalencia de alcoholismo empleando el índice CAGE y para explorar el interés en participar en programas de prevención o reducción de consumo en el ambiente laboral. Materiales y métodos: se realizó un estudio de corte transversal mediante la aplicación de una encuesta anónima autodiligenciada. Resultados: se aplicaron cincuenta y ocho encuestas (treinta y ocho en médicos y veinte en enfermeros). Las sustancias más consumidas en ambos grupos fueron alcohol, cigarrillo y bebidas energizantes, seguidas en médicos por marihuana y en enfermeros por barbitúricos, antidepresivos, anfetaminas y opiáceos. La prevalencia de alcoholismo fue superior a 8% en ambos grupos. Un 58% de los médicos y 70% de los enfermeros participaría en el diseño de programas de salud ocupacional para reducir el consumo de sustancias psicoactivas. Conclusiones: el consumo de SPA está por encima del encontrado en la literatura para la mayoría de las sustancias en la población general y es similar al revisado para personal de salud. Se recomienda la formulación e implementación de una política empresarial dentro del marco de trabajo en salud ocupacional de estas instituciones, encaminada a la reducción y prevención del consumo de sustancias psicoactivas.

Design and technology.

Libro de texto de diseño y tecnología para estudiantes entre catorce y dieciséis años. En el primer capítulo se describen las etapas en el proceso del diseño, los materiales y los sistemas utilizados para los diferentes productos. Cómo reconocer las necesidades y preferencias de los usuarios de los posibles productos, investigar el diseño y la fabricación de productos conocidos para ayudar a desarrollar diseños apropiados para satisfacer las necesidades del consumidor. Incluye proyectos prácticos diseñados y realizados por los alumnos en los talleres de la escuela.

AQA GCSE Art and Design : student handbook.

Manual diseñado para ayudar al alumno a obtener el máximo provecho y garantizar que se cumplan los objetivos necesarios de AQA General Certificate of Secondary Education (GCSE) de Arte y Diseño, tanto en la unidad de evaluación controlada (portafolio) como en el examen. Cubre muestras de trabajos procedentes de todas las menciones para ejemplificar diferentes modos de trabajo: arte y diseño (curso completo o corto); aplicado; bellas artes; comunicación gráfica; diseño textil; diseño tridimensional; fotografía basada en la lente y en la luz. En el portafolio se incluyen proyectos y colección de trabajos que se desarrollan a lo largo del curso, necesarios para mostrar que se han cubierto todos los objetivos de evaluación. Tiene estudios de casos y otras actividades para reforzar el aprendizaje y alentar a los estudiantes a desarrollar sus habilidades creativas.

Propuesta de una estructura tridimensional para el diseño del practicum de psicopedagogía. 'Proposal of a tridimensional structure to design the practicum in the degree of psychopedagogy'.

Resumen basado en el de la publicación. Resumen y título en castellano y en inglés