Noninvasive functional and structural exploration of human subcortical structures with high resolution

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada al Max Planck Institute for Human Cognitive and Brain Sciences, Alemanya, entre 2010 i 2012. El principal objectiu d’aquest projecte era estudiar en detall les estructures subcorticals, en concret, el rol dels ganglis basals en control cognitiu durant processament lingüístic i no-lingüístic. Per tal d’assolir una diferenciació minuciosa en els diferents nuclis dels ganglis basals s’utilitzà ressonància magnètica d’ultra-alt camp i alta resolució (7T-MRI). El còrtex prefrontal lateral i els ganglis basals treballant conjuntament per a mitjançar memòria de treball i la regulació “top-down” de la cognició. Aquest circuit regula l’equilibri entre respostes automàtiques i d’alt-ordre cognitiu. Es crearen tres condicions experimentals principals: frases/seqüències noambigües, no-gramatical i ambigües. Les frases/seqüències no-ambigües haurien de provocar una resposta automàtica, mentre les frases/seqüències ambigües i no-gramaticals produïren un conflicte amb la resposta automàtica, i per tant, requeririen una resposta de d’alt-ordre cognitiu. Dins del domini de la resposta de control, la ambigüitat i no-gramaticalitat representen dues dimensions diferents de la resolució de conflicte, mentre per una frase/seqüència temporalment ambigua existeix una interpretació correcte, aquest no és el cas per a les frases/seqüències no-gramaticals. A més, el disseny experimental incloïa una manipulació lingüística i nolingüística, la qual posà a prova la hipòtesi que els efectes són de domini-general; així com una manipulació semàntica i sintàctica que avaluà les diferències entre el processament d’ambigüitat/error “intrínseca” vs. “estructural”. Els resultats del primer experiment (sintax-lingüístic) mostraren un gradient rostroventralcaudodorsal de control cognitiu dins del nucli caudat, això és, les regions més rostrals sostenint els nivells més alts de processament cognitiu

Estudi del paper de la JMJD3 en la progressió tumoral induïda per TGFB

La demetilasa d’histones JMJD3 (Jumonji domain containing protein 3), és un enzim capaç de de demetilar específicament la lisina 27 a la histona 3 (H3K27), eliminant així una marca epigenètica relacionada amb la repressió transcripcional. Recentment s’ha descrit que està implicada en el manteniment de la pluripotència de les cèl•lules mare embrionàries (ESCs). A més, també s’ha demostrat el seu paper en la regulació de processos fisiològics d’inflamació, de reprogramació epigenètica i de diferenciació, així com en la progressió del càncer de colon. En aquesta línia, resultats previs del grup han demostrat que l’expressió de JMJD3 està regulada per TGFB, en línies cel•lulars derivades de glioma. Tenint en compte aquests antecedents, l’objectiu principal d’aquest projecte ha estat estudiar el paper principal de la JMJD3 en la regulació epigenètica de la progressió tumoral induïda per TGFB. Els nostres resultats demostren que l’expressió de JMD3 en cèl•lules A549, derivades d’un adenocarcinoma de pulmó, es veu fortament induïda després d’un tractament amb TGFB. Aquest augment es produeix ràpidament i es manté almenys 48 hores, temps en el que té lloc la transició epitelio-mesenquimal (EMT). Per tal d’estudiar el paper de la JMD3 en aquest procés de transdiferenciació, vam generar línies cel•lulars estables mitjançant la infecció amb vectors lentivirals que expressaven shRNAs específics contra la seva seqüència. El knockdown de JMJD3 va bloquejar significativament l’expressió de marcadors mesenquimals, tant a nivell RNA com de proteïna en presència de TGFB. Aquests resultats suggereixen que la demetilasa d’histones JMJD3 té un paper clau en la regulació de la EMT induïda per TGFB.

Millora en la creació i configuració automatitzada de dispositius a la xarxa lliure Guifi.net

Guifi.net es una red libre de telecomunicaciones construida a iniciativa de los propios participantes que, mediante un acuerdo entre iguales, se interconectan para compartir servicios y recursos. Del vínculo filosófico con el software libre deriva que toda la información sea pública, mientras que del agnosticismo tecnológico, la utilización de cualquier dispositivo del mercado. Por esto existe el 'unsolclic', una secuencia de órdenes de confi guración genérica de dispositivos y verdadero factor de éxito. El objetivo del proyecto es mejorar el proceso de incorporación de nuevos dispositivos a la aplicación actual. Mediante una nueva gestión web y un sistema de plantillas estándar, los usuarios avanzados podran crear los confi guradores 'unsolclic' para los nuevos dispositivos del mercado y mantener los existentes con más facilidad y eficiencia.

Identifying protein-coding genes in genomic sequences

The vast majority of the biology of a newly sequenced genome is inferred from the set of encoded proteins. Predicting this set is therefore invariably the first step after the completion of the genome DNA sequence. Here we review the main computational pipelines used to generate the human reference protein-coding gene sets.

Nematode selenoproteome: the use of the selenocysteine insertion system to decode one codon in an animal genome?

Selenocysteine (Sec) is co-translationally inserted into selenoproteins in response to codon UGA with the help of the selenocysteine insertion sequence (SECIS) element. The number of selenoproteins in animals varies, with humans having 25 and mice having 24 selenoproteins. To date, however, only one selenoprotein, thioredoxin reductase, has been detected in Caenorhabditis elegans, and this enzyme contains only one Sec. Here, we characterize the selenoproteomes of C.elegans and Caenorhabditis briggsae with three independent algorithms, one searching for pairs of homologous nematode SECIS elements, another searching for Cys- or Sec-containing homologs of potential nematode selenoprotein genes and the third identifying Sec-containing homologs of annotated nematode proteins. These methods suggest that thioredoxin reductase is the only Sec-containing protein in the C.elegans and C.briggsae genomes. In contrast, we identified additional selenoproteins in other nematodes. Assuming that Sec insertion mechanisms are conserved between nematodes and other eukaryotes, the data suggest that nematode selenoproteomes were reduced during evolution, and that in an extreme reduction case Sec insertion systems probably decode only a single UGA codon in C.elegans and C.briggsae genomes. In addition, all detected genes had a rare form of SECIS element containing a guanosine in place of a conserved adenosine present in most other SECIS structures, suggesting that in organisms with small selenoproteomes SECIS elements may change rapidly.

Gene finding in the chicken genome

Background: Despite the continuous production of genome sequence for a number of organisms,reliable, comprehensive, and cost effective gene prediction remains problematic. This is particularlytrue for genomes for which there is not a large collection of known gene sequences, such as therecently published chicken genome. We used the chicken sequence to test comparative andhomology-based gene-finding methods followed by experimental validation as an effective genomeannotation method.Results: We performed experimental evaluation by RT-PCR of three different computational genefinders, Ensembl, SGP2 and TWINSCAN, applied to the chicken genome. A Venn diagram wascomputed and each component of it was evaluated. The results showed that de novo comparativemethods can identify up to about 700 chicken genes with no previous evidence of expression, andcan correctly extend about 40% of homology-based predictions at the 5' end.Conclusions: De novo comparative gene prediction followed by experimental verification iseffective at enhancing the annotation of the newly sequenced genomes provided by standardhomology-based methods.

La meiosi

La unitat didàctica s’inicia amb una seqüència per emfatitzar la importància del llenguatge en ciències, contextualitzada en el desxiframent dels jeroglífics egipcis i en el mètode hipotètic-deductiu que s’utilitzà per a desxifrar-los. Aquest, serà el fil conductor per introduir la meiosi, ara emmarcada en un cas de Síndrome de Down, determinat en el cariotip de l’embrió d’una parella que rep el diagnòstic prenatal d’un equip investigador. Amb activitats proposades durant les sis sessions l’alumne haurà d’ aprendre a identificar evidències, a justificar proves a partir de continguts teòrics, i a formular hipòtesis a partir d’un cas; a explicitar el procés amb recursos simbòlics i visuals; a comprendre’n la funcionalitat i a caracteritzar-ne les fases. S’utilitzen eines de regulació tals com el treball cooperatiu i la coavaluació, així com pautes i bases d’orientació. També es treballen les idees prèvies i l’atenció a la diversitat present a l’aula.

Utilització d'algorismes genètics per a la composició musical

Aquest memòria presenta un estudi sobre l’aplicació dels algorismes genètics per a lacomposició musical. Es descriu un sistema generador d’un conjunt de melodies i les evoluciona, a través de la iteració de l’algorisme, per a obtenir la millor composició possible, segons unconjunt de normes harmòniques i rítmiques definides arbitràriament.Les regles emprades combinen la modelització de diferents aspectes que la teoria i anàlisimusical occidental contemporani defineix com a essencials per a composar melodies agradables a l’oïda humana. Els trets més importants són melodies amb una certa linealitat, harmonia en lespolifonies i un caràcter rítmic en aquestes composicions.S’ha utilitzat el model d’ Implicació – Realització per a afavorir la linealitat i agradabilitat melòdica, un estudi estadístic de ritme i melodia en peces musicals en format MIDI i la definició per part de l’usuari d’una seqüència d’acords o patró amb el qual les melodies generades hi harmonitzaran.L’algoritme sembla generar satisfactòriament melodies que compleixen amb els aspectesavaluats, i amb la possibilitat de definir diferents seqüències d’acords, el sistema esdevé una eina d’ajuda per a realitzar petites composicions o fragments harmònics d’una manera més automatitzada.

Estudi i implementació d’un mètode de reconstrucció 3D basat en SfM i registre de vistes 3D parcials

Aquest projecte es basarà en reconstruir una imatge 3D gran a partir d’una seqüència d’imatges 2D capturades per una càmera. Ens centrem en l’estudi de les bases matemàtiques de la visió per computador així com en diferents mètodes emprats en la reconstrucció 3D d’imatges. Per portar a terme aquest estudi s’utilitza la plataforma de desenvolupament MatLab ja que permet tractar operacions matemàtiques, imatges i matrius de gran tamany amb molta senzillesa, rapidesa i eficiència, per aquesta raó s’usa en moltes recerques sobre aquest tema. El projecte aprofundeix en el tema descrit anteriorment estudiant i implementant un mètode que consisteix en aplicar Structure From Motion (SFM) a pocs frames seguits obtinguts d’una seqüència d’imatges 2D per crear una reconstrucció 3D. Quan s’han creat dues reconstruccions 3D consecutives i fent servir un frame com a mínim en comú entre elles, s’aplica un mètode de registre d’estructures 3D, l’Iterative Closest Point (ICP), per crear una reconstrucció 3D més gran a través d’unir les diferents reconstruccions obtingudes a partir de SfM. El mètode consisteix en anar repetint aquestes operacions fins al final dels frames per poder aconseguir una reconstrucció 3D més gran que les petites imatges que s’aconsegueixen a través de SfM. A la Figura 1 es pot veure un esquema del procés que es segueix. Per avaluar el comportament del mètode, utilitzem un conjunt de seqüències sintètiques i un conjunt de seqüències reals obtingudes a partir d’una càmera. L’objectiu final d’aquest projecte és construir una nova toolbox de MatLab amb tots els mètodes per crear reconstruccions 3D grans per tal que sigui possible tractar amb facilitat aquest problema i seguir-lo desenvolupant en un futur

Abundância e riqueza de espécies de Syrphidae (Diptera) em áreas de borda e interior de floresta no Parque Estadual de Vila Velha, Ponta Grossa, Paraná, Brasil

Com o objetivo de caracterizar a fauna local de insetos foram obtidas amostras semanais, de setembro/1999 a agosto/2000, utilizando-se armadilhas Malaise instaladas na borda da floresta e no seu interior. Uma análise temporal foi realizada com as espécies de Syrphidae coletadas há, aproximadamente, dezessete anos no mesmo local, dentro da floresta. A abundância e a riqueza de espécies também foram avaliadas. Tanto a riqueza quanto a abundância foram maiores na borda da floresta. Comparando-se os dados atuais com aqueles obtidos em 1986/1987, observa-se um decréscimo na abundância e também na riqueza de espécies de Syrphidae. A espécie mais abundante na borda foi Allograpta neotropica Curran, 1936 e no interior (1999/2000), Ocyptamus sativus (Curran, 1941). Os espécimens de Toxomerus Macquart, 1855 foram os mais abundantes na armadilha localizada na borda da floresta e os de Ocyptamus Macquart, 1834 no interior. Noventa e cinco espécies foram identificadas em 22 gêneros. Ocyptamus foi o gênero com maior riqueza de espécies (23). Na seqüência estão Copestylum Macquart, 1846 (15), Toxomerus (15) e Microdon Meigen, 1803 (10). Sete espécies foram comuns aos três levantamentos: Allograpta neotropica; Copestylum selectum (Curran, 1939); Leucopodella gracilis (Williston, 1891); Mixogaster polistes Hull, 1954; Ocyptamus funebris Macquart, 1834; Toxomerus procrastinatus Metz, 2001 e Toxomerus tibicen (Wiedemann, 1830). Três novas espécies de Microdon, uma de Toxomerus, uma de Aristosyrphus Curran, 1941 e uma de Myolepta Newman, 1838 foram identificadas.

Oscil.lacions del nivell del mar i sediments associats durant l'Holocè a la Costa Brava Meridional (Girona)

Several marine deposits in the southern Costa Brava shoreline have been studied. They appear at different heights above and below the present sea level. Three groups are defined in relation to their origin: conglomerate levels at the bottom of the cliffs, not-cementedemerged beaches and cemented submerged beaches. The age of the emerged beaches has been accurately determined by means of the ceramic content and radiocarbon dating. Chronological succession of the deposits and their stratigraphic and paleontological characteristics allow to define a sequence of the sea level changes during the latest stages of the versiliane transgression in the studied area

Cinética de liberação de potássio em solos do Rio Grande do Sul

Estudos sobre cinética de dessorção de potássio em solos podem contribuir para o melhor entendimento da disponibilidade desse nutriente no solo para as plantas. Este trabalho, realizado em 1993, teve por objetivos investigar a cinética de liberação de potássio em três solos do Rio Grande do Sul e comparar quatro equações para descrevê-la. O experimento utilizou amostras superficiais (0-20 cm) dos horizonte A de um vertissolo, de um podzólico e de um latossolo. A dessorção do potássio foi quantificada desde um minuto até 2.400 horas, usando-se resina trocadora de cátions (IR-120). O K trocável nos três solos foi liberado em 12 minutos de equilíbrio com a resina H-saturada. As quantidades cumulativas de potássio não-trocável liberadas dos solos decresceram, na seqüência vertissolo (436 mg kg-1 de K) > podzólico (64 mg kg-1 de K) > latossolo (46 mg kg-1 de K). A equação parabólica de difusão foi a mais apropriada para descrever a cinética de liberação do potássio não-trocável dos solos, pelo maior valor do coeficiente de correlação e pelo menor valor do erro-padrão da estimativa. As taxas de liberação do potássio não-trocável dos solos, estimadas por esta equação, foram de 2,09 x 10-2 h-1, para o vertissolo; de 1,89 x 10-2 h-1, para o podzólico, e de 0,97 x 10-2 h-1, para o latossolo.

Mid Holocene in Sant Julià de Boada (Baix Empordà, Girona): Stratigraphical sequence and paleoenvironmental records of the paludal deposits

Descripció de la seqüència estratigràfica i dels registres paleoambientals dels sediments holocens de Sant Julià de Boada

Prospecció geològica del subsòl del turó de Santa Maria de Roses (Alt Empordà, Girona)

Es descriu la seqüència de materials travessats en un sondatge mecànic realitzat al cim del turó de Santa Maria de Roses. Es posa de manifest que aquest alt topogràfic és constituït per una successió de capes de graves amb intercalacions de nivells argilosos i arenosos. La capa més superficial és de l'holocè superior, mentre que la resta pertany al pleistocè i, segurament, ai miocè superior

Propriedades físicas do solo sob plantio direto influenciadas por calagem, preparo inicial e tráfego

No sistema de plantio direto, a ausência de revolvimento do solo, aliada ao tráfego de máquinas, promove a compactação excessiva do solo em superfície. Com o objetivo de estudar alguns fatores que interferem na compactação do solo em plantio direto, foi realizado um experimento no município de Ponta Grossa (PR), nos anos agrícolas de 1989/1990 e 1990/1991. Comparou-se o efeito de três métodos de preparo inicial do solo - com arado de discos, aivecas e rotativo - e dois níveis de calagem sobre algumas propriedades físicas de um Latossolo Vermelho-Escuro argiloso no sistema de plantio direto com tráfego controlado. Utilizou-se a seqüência de culturas em rotação: ervilhaca, milho, aveia-preta e soja. Avaliaram-se a densidade, a porosidade do solo e o teor de água retido entre os potenciais de -0,006 e -0,5 MPa. Não houve efeito significativo da calagem sobre as propriedades físicas estudadas. Os resultados demonstraram efeitos significativos do tráfego, aumentando a densidade do solo e reduzindo a sua porosidade e o conteúdo de água retido entre aqueles potenciais. A distribuição, em profundidade, das cargas aplicadas pelo tráfego de máquinas, principalmente de colheitadeiras, foi, provavelmente, influenciada pelo volume de solo revolvido pelos diferentes sistemas de preparo inicial. Nas parcelas em que a estrutura do solo foi submetida a pressões por meio do tráfego, obteve-se redução na produtividade da soja, em comparação às áreas com ausência de tráfego, no período em que o estudo foi realizado.