Caractérisation du rôle de la protéine cellulaire Staufen au niveau du cycle de réplication du virus d'immunodéficience type 1

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Role of β-TrCP1, variant and homologue in HIV-1 life cycle

Summary The CD4 molecule plays a key role in AIDS pathogenesis, it is required for entry of the virus into permissive cells and its subsequent down-modulation of the cell surface is a hallmark of HN-1 infected cells. The virus encodes no less than three proteins that participate in this process: Nef, Vpu and Env. Vpu protein interacts with CD4 within the endoplasmic reticulum of infected cells, where it targets CD4 for degradation through the interaction with a cellular protein named ß-TrCP1. This F-box protein functions as the substrate recognition subunit of the SCF ß-Trcr E3 ubiquitin ligase, which normally induce the ubiquitination and subsequent degradation of various proteins such as ß-catenin and IxBa. Mammals possess a homologue of ß-TrCP1, HOS, also named ß-TrCP2 which has a cytoplasmic subcellular distribution. Structural analysis of the ligand-binding domain of both homologues shows striking surface similarities. Both F-box proteins have a redundant role in a number of cellular processes; however the potential role of ß-TrCP2 in HIV-1 infected cells has not been evaluated. In the present study, we assessed the existence of génetic variants of BRTC, encoding ß-TrCP1, and evaluated whether these variants would affect CD4 down-modulation. Additionally, we determined whether ß-TrCP2 shares with its homologue structural and functional properties that would allow it to bind Vpu, modulate CD4 expression, and thus participate in HN-1 pathogenesis. We identified a single nucleotide polymorphism present in the human population with an allelic frequency of 0.03 that leads to the substitution of alanine 507 by a serine. However, we showed by transient transfection in HeLa CD4+ cells that this variant behaves as ß-TrCP1 with respect to CD4 down-modulation. We established transient expression systems in HeLa CD4+ cells to test whether ß-TrCP2 is implicated in Vpu-mediated CD4 down-modulation. We show by coimmunoprecipitation experiments that ß-TrCP2 binds Vpu and is able to induce CD4 down-modulation as efficiently as ß-TrCP1. In two different cell lines, HeLa CD4+ and Jurkat, Vpu-mediated CD4 down-modulation could not be completely reversed through the silencing of endogenous ß-TrCP 1 or ß-TrCP2 individually, but required both genes to be silenced simultaneously. We evaluated the role of ß-TrCP1 and ß-TrCP2 in HIV-1 life cycle using silencing prior to actual viral infection. Both ß-TrCP1 and ß-TrCP2 contributed to CD4 down-modulation during aone-cycle viral infection iri Ghost cells. In addition, the combined silencing of both homologues in the absence of env and nef reversed CD4 down-modulation, showing that ß-TrCP 1 and ß-TrCP2 represent the main and additive effectors of HIV-1 encoded Vpu. In addition, we showed that silencing of ß-TrCPI but not ß-TrCP2 induced a decrease of HIV-1 LTR-driven expression. In a transient transfection system with Tat and a LTR luciferase reporter, both homologues modulated LTR-driven expression. The present study revealed that ß-TrCP2 represents a novel protein participating in HIV-1 cycle and complete comprehension of the complex interplay occurring between the two F-Box will improve our understanding of HIV-1 infection. Résumé La molécule CD4 joue un rôle clef dans la pathogenèse du SIDA ; elle est requise pour l'entrée du virus dans les cellules permissives et la diminution de sa concentration au niveau de la surface cellulaire est une importante caractéristique des cellules infectées par le VIH-1. Le virus encode pas moins de trois protéines qui participent à ce processus Nef, Vpu et Env. La protéine Vpu lie CD4 au niveau du réticulum endoplasmique et induit sa dégradation en interagissant avec une protéine cellulaire nommée ß-TrCP 1. Cette protéine de type F-Box est une sous unité du complexe ubiquitine-ligase E3 SCFß-TrCP. Elle permet la reconnaissance du substrat par le complexe qui induit l'ubiquitination et la subséquente dégradation de diverses protéines cellulaires comme la ß-catenin ou IκBα. Les mammifères possèdent un homologue à ß-TrCP1appelé ß-TrCP2 (ou HOS). L'analyse comparative du domaine permettant la reconnaissance des substrats des deux homologues montre de frappantes similarités. Le rôle de ß-TrCP2 dans le cycle viral du VIH-1 n'a pas encore été évalué. Lors de cette étude, nous avons recherché l'existence de variants génétique de BTRC (codant pour ß-TrCP1) et nous avons évalué si ces variants pourraient affecter la dégradation des molécules CD4 induite par le virus. Nous avons ainsi identifié un polymorphisme présent dans la population humaine avec une fréquence allélique de 0.03 qui consiste en une substitution de l'alanine 507 par une sérine. Nous avons cependant montré par transfection dans des cellules HeLa CD4+ que ce variant se comporte comme ß-TrCP 1 en ce qui concerne la modulation de CD4. De plus, nous avons déterminé si ß-TrCP2 partageait avec son homologue des propriétés structurelles et fonctionnelles qui lui permettraient de lier Vpu, moduler la concentration de CD4 et ainsi prendre part à la pathogenèse du SIDA. Pour ce faire, nous avons établi un système d'expression temporaire dans des cellules HeLa CD4+. Par co-immunoprécipitation, nous avons montré que ß-TrCP2 lie Vpu et est capable d'induire la dégradation de CD4 aussi efficacement que ß-TrCP1. Dans deux différentes lignées cellulaires, HeLa CD4+ et Jurkat, la dégradation de CD4 n'a pu être complètement inhibée par le silencing individuel de ß-TrCP 1 ou ß-TrCP2, mais nécessitait le silencing simultané des 2 gènes. Nous avons évalué le rôle des deux homologues dans le cycle viral du VIH-1 en infectant des cellules Ghost avec le virus après avoir effectué un silencing des deux protéines. Nous avons ainsi montré que ß-TrCP 1 et ß-TrCP2 contribuent de manière additive à la dégradation de CD4 induite par une infection du VIH-1. Le silencing combiné des deux homologues inhiba complètement cette dégradation en l'absence de env et nef, prouvant qu'aucune autre voie ne participe à ce processus: En outre, nous avons montré que le silencing de ß-TrCP 1 mais pas celui de ß-TrCP2 induisait une diminution de l'expression virale sous contrôle du LTR. Nous n'avons cependant pas été en mesure de reconstituer cet effet en exprimant Tat et un gène reporteur sous contrôle du LTR dans des cellules HeLa CD4+. Le présent travail révèle que ß-TrCP2 représente une nouvelle protéine participant dans le cycle viral du VIH-1. Une complète compréhension de l'effet de chacun des deux homologues sur le cycle viral permettra d'améliorer notre compréhension de l'infection par le VIH-1.

Implication de l'endosome de recyclage dans la migration cellulaire in vivo

Au cours de l’ovogenèse chez la mouche du vinaigre: Drosophila melanogaster, un groupe de cellules folliculaires appelées cellules de bord, migrent à travers les cellules nourricières pour atteindre l’ovocyte. Cet événement, nécessitant la transition épithélio- mésenchymateuse (TEM), la réorientation, puis l’arrêt, ressemble à la formation de métastases. L’endocytose est un régulateur clé de plusieurs événements polarisés, y compris la migration cellulaire. En effet, différentes protéines impliquées dans la migration, comme les intégrines et les E-cadhérines (cadhérines épithéliales), sont régulées par transport à travers les endosomes. De même, l’endocytose restreint au front de migration l’activité des récepteurs tyrosine kinases (RTKs) qui guident les cellules de bord dans leur mouvement. Cependant les mécanismes moléculaires de cette restriction spatiale de l’activité des RTKs demeurent largement inconnus. Nous avons testé l’implication du trafic vésiculaire à travers la machinerie d’endocytose, dans la migration dirigée des cellules de bord, car ce système est facilement accessible pour l’expression de protéines et l’analyse de mutants. Nous avons commencé par confirmer une observation précédente du rôle de l’endosome précoce dans la migration des cellules de bord. Ensuite, nous avons identifié l’endosome de recyclage (ER) comme un régulateur clé de cette migration. En effet, nous avons démontré que l’expression dans les cellules de bord d’une forme dominante négative de Rab11, la petite GTPase régulant le transport vésiculaire à travers l’ER, bloque la migration ou entraîne de sévères défauts de migration dans environ 80% des chambres d’œufs examinées. De plus, nous observons par immunofluorescence une relocalisation de l’activité des RTKs alors que d’autres protéines de migration ne sont pas affectées par Rab11 dominant négatif. Ce résultat a été par la suite confirmé par une interaction génétique entre Rab11 et les RTKs. D’autre part, nous avons montré que le complexe exocyste, un effecteur de Rab11, est impliqué dans la migration des cellules de bord. Nous avons trouvé par microscopie confocale en tissu fixé et par microscopie en temps réel que Sec15, un composant de ce complexe, est polarisé, de façon Rab11- dépendante, dans des vésicules qui s’accumulent au front de migration tout au long du mouvement des cellules de bord. De plus, la perte de l’activité de Sec15 perturbe à son tour la migration. Ainsi, toutes ces données démontrent le rôle fondamental d’un cycle d’endo- exocytose dans le maintien des RTKs actifs au niveau du front de migration des cellules de bord le long de leur mouvement.

Rôle du cortex pariétal postérieur dans le processus d'intégration visuomotrice - connexions anatomiques avec le cortex moteur et activité cellulaire lors de la locomotion chez le chat

La progression d’un individu au travers d’un environnement diversifié dépend des informations visuelles qui lui permettent d’évaluer la taille, la forme ou même la distance et le temps de contact avec les obstacles dans son chemin. Il peut ainsi planifier en avance les modifications nécessaires de son patron locomoteur afin d’éviter ou enjamber ces entraves. Ce concept est aussi applicable lorsque le sujet doit atteindre une cible, comme un prédateur tentant d’attraper sa proie en pleine course. Les structures neurales impliquées dans la genèse des modifications volontaires de mouvements locomoteurs ont été largement étudiées, mais relativement peu d’information est présentement disponible sur les processus intégrant l’information visuelle afin de planifier ces mouvements. De nombreux travaux chez le primate suggèrent que le cortex pariétal postérieur (CPP) semble jouer un rôle important dans la préparation et l’exécution de mouvements d’atteinte visuellement guidés. Dans cette thèse, nous avons investigué la proposition que le CPP participe similairement dans la planification et le contrôle de la locomotion sous guidage visuel chez le chat. Dans notre première étude, nous avons examiné l’étendue des connexions cortico-corticales entre le CPP et les aires motrices plus frontales, particulièrement le cortex moteur, à l’aide d’injections de traceurs fluorescents rétrogrades. Nous avons cartographié la surface du cortex moteur de chats anesthésiés afin d’identifier les représentations somatotopiques distales et proximales du membre antérieur dans la partie rostrale du cortex moteur, la représentation du membre antérieur située dans la partie caudale de l’aire motrice, et enfin la représentation du membre postérieur. L’injection de différents traceurs rétrogrades dans deux régions motrices sélectionnées par chat nous a permis de visualiser la densité des projections divergentes et convergentes pariétales, dirigées vers ces sites moteurs. Notre analyse a révélé une organisation topographique distincte de connexions du CPP avec toutes les régions motrices identifiées. En particulier, nous avons noté que la représentation caudale du membre antérieur reçoit majoritairement des projections du côté rostral du sillon pariétal, tandis que la partie caudale du CPP projette fortement vers la représentation rostrale du membre antérieur. Cette dernière observation est particulièrement intéressante, parce que le côté caudal du sillon pariétal reçoit de nombreux inputs visuels et sa cible principale, la région motrice rostrale, est bien connue pour être impliquée dans les fonctions motrices volontaires. Ainsi, cette étude anatomique suggère que le CPP, au travers de connexions étendues avec les différentes régions somatotopiques du cortex moteur, pourrait participer à l’élaboration d’un substrat neural idéal pour des processus tels que la coordination inter-membre, intra-membre et aussi la modulation de mouvements volontaires sous guidage visuel. Notre deuxième étude a testé l’hypothèse que le CPP participe dans la modulation et la planification de la locomotion visuellement guidée chez le chat. En nous référant à la cartographie corticale obtenue dans nos travaux anatomiques, nous avons enregistré l’activité de neurones pariétaux, situés dans les portions des aires 5a et 5b qui ont de fortes connexions avec les régions motrices impliquées dans les mouvements de la patte antérieure. Ces enregistrements ont été effectués pendant une tâche de locomotion qui requiert l’enjambement d’obstacles de différentes tailles. En dissociant la vitesse des obstacles de celle du tapis sur lequel le chat marche, notre protocole expérimental nous a aussi permit de mettre plus d’emphase sur l’importance de l’information visuelle et de la séparer de l’influx proprioceptif généré pendant la locomotion. Nos enregistrements ont révélé deux groupes de cellules pariétales activées en relation avec l’enjambement de l’obstacle: une population, principalement située dans l’aire 5a, qui décharge seulement pendant le passage du membre au dessus del’entrave (cellules spécifiques au mouvement) et une autre, surtout localisée dans l’aire 5b, qui est activée au moins un cycle de marche avant l’enjambement (cellules anticipatrices). De plus, nous avons observé que l’activité de ces groupes neuronaux, particulièrement les cellules anticipatrices, était amplifiée lorsque la vitesse des obstacles était dissociée de celle du tapis roulant, démontrant l’importance grandissante de la vision lorsque la tâche devient plus difficile. Enfin, un grand nombre des cellules activées spécifiquement pendant l’enjambement démontraient une corrélation soutenue de leur activité avec le membre controlatéral, même s’il ne menait pas dans le mouvement (cellules unilatérales). Inversement, nous avons noté que la majorité des cellules anticipatrices avaient plutôt tendance à maintenir leur décharge en phase avec l’activité musculaire du premier membre à enjamber l’obstacle, indépendamment de sa position par rapport au site d’enregistrement (cellules bilatérales). Nous suggérons que cette disparité additionnelle démontre une fonction diversifiée de l’activité du CPP. Par exemple, les cellules unilatérales pourraient moduler le mouvement du membre controlatéral au-dessus de l’obstacle, qu’il mène ou suive dans l’ordre d’enjambement, tandis que les neurones bilatéraux sembleraient plutôt spécifier le type de mouvement volontaire requis pour éviter l’entrave. Ensembles, nos observations indiquent que le CPP a le potentiel de moduler l’activité des centres moteurs au travers de réseaux corticaux étendus et contribue à différents aspects de la locomotion sous guidage visuel, notamment l’initiation et l’ajustement de mouvements volontaires des membres antérieurs, mais aussi la planification de ces actions afin d’adapter la progression de l’individu au travers d’un environnement complexe.

Interplay Between Cell Growth And Cell Cycle In Plants.

The growth of organs and whole plants depends on both cell growth and cell-cycle progression, but the interaction between both processes is poorly understood. In plants, the balance between growth and cell-cycle progression requires coordinated regulation of four different processes: macromolecular synthesis (cytoplasmic growth), turgor-driven cell-wall extension, mitotic cycle, and endocycle. Potential feedbacks between these processes include a cell-size checkpoint operating before DNA synthesis and a link between DNA contents and maximum cell size. In addition, key intercellular signals and growth regulatory genes appear to target at the same time cell-cycle and cell-growth functions. For example, auxin, gibberellin, and brassinosteroid all have parallel links to cell-cycle progression (through S-phase Cyclin D-CDK and the anaphase-promoting complex) and cell-wall functions (through cell-wall extensibility or microtubule dynamics). Another intercellular signal mediated by microtubule dynamics is the mechanical stress caused by growth of interconnected cells. Superimposed on developmental controls, sugar signalling through the TOR pathway has recently emerged as a central control point linking cytoplasmic growth, cell-cycle and cell-wall functions. Recent progress in quantitative imaging and computational modelling will facilitate analysis of the multiple interconnections between plant cell growth and cell cycle and ultimately will be required for the predictive manipulation of plant growth.

Screening The Life Cycle Of Schistosoma Mansoni Using High-resolution Mass Spectrometry.

Schistosomiasis is a common tropical disease caused by Schistosoma species Schistosomiasis' pathogenesis is known to vary according to the worms' strain. Moreover, high parasitical virulence is directly related to eggs release and granulomatous inflammation in the host's organs. This virulence might be influenced by different classes of molecules, such as lipids. Therefore, better understanding of the metabolic profile of these organisms is necessary, especially for an increased potential of unraveling strain virulence mechanisms and resistance to existing treatments. In this report, direct-infusion electrospray high-resolution mass spectrometry (ESI(+)-HRMS) along with the lipidomic platform were employed to rapidly characterize and differentiate two Brazilian S. mansoni strains (BH and SE) in three stages of their life cycle: eggs, miracidia and cercariae, with samples from experimental animals (Swiss/SPF mice). Furthermore, urine samples of the infected and uninfected mice were analyzed to assess the possibility of direct diagnosis. All samples were differentiated using multivariate data analysis, PCA, which helped electing markers from distinct lipid classes; phospholipids, diacylglycerols and triacylglycerols, for example, clearly presented different intensities in some stages and strains, as well as in urine samples. This indicates that biochemical characterization of S. mansoni may help narrowing-down the investigation of new therapeutic targets according to strain composition and aggressiveness of disease. Interestingly, lipid profile of infected mice urine varies when compared to control samples, indicating that direct diagnosis of schistosomiasis from urine may be feasible.

Polymorphisms Of Cell Cycle Control Genes Influence The Development Of Sporadic Medullary Thyroid Carcinoma.

The role of key cell cycle regulation genes such as, CDKN1B, CDKN2A, CDKN2B, and CDKN2C in sporadic medullary thyroid carcinoma (s-MTC) is still largely unknown. In order to evaluate the influence of inherited polymorphisms of these genes on the pathogenesis of s-MTC, we used TaqMan SNP genotyping to examine 45 s-MTC patients carefully matched with 98 controls. A multivariate logistic regression analysis demonstrated that CDKN1B and CDKN2A genes were related to s-MTC susceptibility. The rs2066827*GT+GG CDKN1B genotype was more frequent in s-MTC patients (62.22%) than in controls (40.21%), increasing the susceptibility to s-MTC (OR=2.47; 95% CI=1.048-5.833; P=0.038). By contrast, the rs11515*CG+GG of CDKN2A gene was more frequent in the controls (32.65%) than in patients (15.56%), reducing the risk for s-MTC (OR=0.174; 95% CI=0.048-0.627; P=0.0075). A stepwise regression analysis indicated that two genotypes together could explain 11% of the total s-MTC risk. In addition, a relationship was found between disease progression and the presence of alterations in the CDKN1A (rs1801270), CDKN2C (rs12885), and CDKN2B (rs1063192) genes. WT rs1801270 CDKN1A patients presented extrathyroidal tumor extension more frequently (92%) than polymorphic CDKN1A rs1801270 patients (50%; P=0.0376). Patients with the WT CDKN2C gene (rs12885) presented larger tumors (2.9±1.8 cm) than polymorphic patients (1.5±0.7 cm; P=0.0324). On the other hand, patients with the polymorphic CDKN2B gene (rs1063192) presented distant metastases (36.3%; P=0.0261). In summary, we demonstrated that CDKN1B and CDKN2A genes are associated with susceptibility, whereas the inherited genetic profile of CDKN1A, CDKN2B, and CDKN2C is associated with aggressive features of tumors. This study suggests that profiling cell cycle genes may help define the risk and characterize s-MTC aggressiveness.

Glycosaminoglycan distribution in the rat uterine cervix during the estrous cycle

OBJECTIVE: To analyze the amount of glycosaminoglycans in the uterine cervix during each phase of the rat estrous cycle. DESIGN: Based on vaginal smears, forty female, regularly cycling rats were divided into four groups (n = 10 for each group): GI - proestrous, GII - estrous, GIII - metaestrous and GIV - diestrous. Animals were sacrificed at each phase of the cycle, and the cervix was immediately removed and submitted to biochemical extraction and determination of sulfated glycosaminoglycans and hyaluronic acid. The results were analyzed by ANOVA followed by the Bonferroni post-hoc test. RESULTS: The uterine cervix had the highest amount of total sulfated glycosaminoglycans and dermatan sulfate during the estrous phase (8.90 ± 0.55 mg/g of cetonic extract, p<0.001; and 8.86 ± 0.57 mg/g of cetonic extract, p<0.001). In addition, there was more heparan sulfate at the cervix during the proestrous phase (0.185 ± 0.03 mg/g of cetonic extract) than during any other phase (p<0.001). There were no significant changes in the concentration of hyaluronic acid in the uterine cervix during the estrous cycle. CONCLUSION: Our data suggest that the amount of total sulfated glycosaminoglycans may be influenced by hormonal fluctuations related to the estrous cycle, with dermatan sulfate and heparan sulfate being the glycosaminoglycans most sensitive to hormonal change.

Survival, population pize, and gonotrophic cycle duration of Nyssomyia neivai (Diptera: Psychodidae) at an endemic area of American Cutaneous Leishmaniasis in Southeastern Brazil

The survival, absolute population size, gonotrophic cycle duration, and temporal and spatial abundance of Nyssomyia neivai (Pinto) were studied in a rural area endemic for American cutaneous leishmaniasis (ACL) in Conchal, Sõo Paulo State, southeastern Brazil, using mark-release-recapture techniques and by monitoring population fluctuation. The monthly abundance exhibited a unimodal pattern, with forest and domicile habitats having the highest relative abundances. A total of 1,873 males and 3,557 females were marked and released during the six experiments, of which 4.1-13.0 per cent of males and 4.1-11.8 per cent of females were recaptured. Daily survivorship estimated from the decline in recaptures per day was 0.681 for males and 0.667 for females. Gonotrophic cycle duration was estimated to be 4.0 d. Absolute population size was calculated using the Lincoln Index and ranged from 861 to 4,612 males and from 2,187 to 19,739 females. The low proportion of females that reach the age when they are potentially infective suggests that N. neivai has a low biological capacity to serve as a vector and that factors such as high biting rates and opportunistic feeding behavior would be needed to enable Leishmania (Viannia) braziliensis Vianna transmission. This agreed with the epidemiological pattern of ACL in southeastern Brazil that is characterized by low incidence, with isolated cases acquired principally within domiciliary habitats

LIFE CYCLE AND POPULATION STRUCTURE OF AEGLA PAULENSIS (DECAPODA: ANOMURA: AEGLIDAE)

We describe growth, longevity, sex ratio, reproductive period, and recruitment of Aegla paulensis from Jaragua Stale Park, Sao Paulo, Brazil (23 degrees 27'27.9 '' S; 46 degrees 45'32.3 '' W). The population was sampled monthly (September 2007 through August 2009) with the aid of traps. Over five thousand individuals were captured, sexed, measured (carapace length = CL) and inspected for reproductive traits (females only), and then released back to the sampling site. The pattern of the reproductive cycle was strongly seasonal (austral mid autumn through late winter), with a single recruitment pulse per year. The obtained von Bertalanffy growth equations were CL = 21.25[1-e(-0.041(t + 1.250))] and CL = 16.52[1-e(-0.049(t + 1.823))] for males and females, respectively. Males (mean CL +/- SD = 11.86 +/- 2.79 mm) attain larger sizes than females (mean CL +/- SD = 10.84 +/- 2.36 mm). Aegla paulensis reproduces twice during an estimated life span of 40.2 months for females and 33.9 months for males. Temporal variation of sex ratio showed a distinctive pattern characterized by a sequence of three distinct periods that repeated from one year to another, and which suggested that a behavioral component influence the proportion of sex in adult specimens sampled with traps during reproductive and non-reproductive periods.

Molecules Clarify a Cnidarian Life Cycle - The ""Hydrozoan'' Microhydrula limopsicola Is an Early Life Stage of the Staurozoan Haliclystus antarcticus

Background: Life cycles of medusozoan cnidarians vary widely, and have been difficult to document, especially in the most recently proposed class Staurozoa. However, molecular data can be a useful tool to elucidate medusozoan life cycles by tying together different life history stages. Methodology/Principal Findings: Genetic data from fast-evolving molecular markers (mitochondrial 16S, nuclear ITS1, and nuclear ITS2) show that animals that were presumed to be a hydrozoan, Microhydrula limopsicola (Limnomedusae, Microhydrulidae), are actually an early stage of the life cycle of the staurozoan Haliclystus antarcticus (Stauromedusae, Lucernariidae). Conclusions/Significance: Similarity between the haplotypes of three markers of Microhydrula limopsicola and Haliclystus antarcticus settles the identity of these taxa, expanding our understanding of the staurozoan life cycle, which was thought to be more straightforward and simple. A synthetic discussion of prior observations makes sense of the morphological, histological and behavioral similarities/congruence between Microhydrula and Haliclystus. The consequences are likely to be replicated in other medusozoan groups. For instance we hypothesize that other species of Microhydrulidae are likely to represent life stages of other species of Staurozoa.45

Optimisation of environmental gas cleaning routes for solid wastes cogeneration systems - Part I - Analysis of waste incineration steam cycle

Research of advanced technologies for energy generation contemplates a series of alternatives that are introduced both in the investigation of new energy sources and in the improvement and/or development of new components and systems. Even though significant reductions are observed in the amount of emissions, the proposed alternatives require the use of exhaust gases cleaning systems. The results of environmental analyses based on two configurations proposed for urban waste incineration are presented in this paper; the annexation of integer (Boolean) variables to the environomic model makes it possible to define the best gas cleaning routes based on exergetic cost minimisation criteria. In this first part, the results for steam cogeneration system analysis associated with the incineration of municipal solid wastes (MSW) is presented. (c) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Optimisation of environmental gas cleaning routes for solid wastes cogeneration systems. Part II - Analysis of waste incineration combined gas/steam cycle

In the first paper of this paper (Part I), conditions were presented for the gas cleaning technological route for environomic optimisation of a cogeneration system based in a thermal cycle with municipal solid waste incineration. In this second part, an environomic analysis is presented of a cogeneration system comprising a combined cycle composed of a gas cycle burning natural gas with a heat recovery steam generator with no supplementary burning and a steam cycle burning municipal solid wastes (MSW) to which will be added a pure back pressure steam turbine (another one) of pure condensation. This analysis aims to select, concerning some scenarios, the best atmospheric pollutant emission control routes (rc) according to the investment cost minimisation, operation and social damage criteria. In this study, a comparison is also performed with the results obtained in the Case Study presented in Part I. (c) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

AnSBBR Applied to a Personal Care Industry Wastewater Treatment: Effects of Fill Time, Volume Treated Per Cycle, and Organic Load

A study was performed regarding the effect of the relation between fill time, volume treated per cycle, and influent concentration at different applied organic loadings on the stability and efficiency of an anaerobic sequencing batch reactor containing immobilized biomass on polyurethane foam with recirculation of the liquid phase (AnSBBR) applied to the treatment of wastewater from a personal care industry. Total cycle length of the reactor was 8 h (480 min). Fill times were 10 min in the batch operation, 4 h in the fed-batch operation, and a 10-min batch followed by a 4-h fed batch in the mixed operation. Settling time was not necessary since the biomass was immobilized and decant time was 10 min. Volume of liquid medium in the reactor was 2.5 L, whereas volume treated per cycle ranged from 0.88 to 2.5 L in accordance with fill time. Influent concentration varied from 300 to 1,425 mg COD/L, resulting in an applied volumetric organic load of 0.9 and 1.5 g COD/L.d. Recirculation flow rate was 20 L/h, and the reactor was maintained at 30 A degrees C. Values of organic matter removal efficiency of filtered effluent samples were below 71% in the batch operations and above 74% in the operations of fed batch followed by batch. Feeding wastewater during part of the operational cycle was beneficial to the system, as it resulted in indirect control over the conversion of substrate into intermediates that would negatively interfere with the biochemical reactions regarding the degradation of organic matter. As a result, the average substrate consumption increased, leading to higher organic removal efficiencies in the fed-batch operations.

Atmospheric impacts of the life cycle emissions of fuel ethanol in Brazil: based on chemical exergy

An assessment is made of the atmospheric emissions from the life cycle of fuel ethanol coupled with the cogeneration of electricity from sugarcane in Brazil. The total exergy loss from the most quantitative relevant atmospheric emission substances produced by the life cycle of fuel ethanol is 3.26E+05 kJ/t of C(2)H(5)OH, Compared with the chemical exergy of 1 t of ethanol (calculated as 34.56E + 06 kJ). the exergy loss from the life cycle`s atmospheric emission represents 1.11% of the product`s exergy. The activity that most contributes to atmospheric emission chemical exergy losses is the harvesting of sugarcane through the methane emitted in burning. Suggestions for improved environmental quality and greater efficiency of the life cycle of fuel ethanol with cogenerated energy are: harvesting the sugarcane without burning, renewable fuels should be used in tractors, trucks and buses instead of fossil fuel and the transportation of products and input should be logistically optimized. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.