Proteomic and Metabolomic Analyses of Mitochondrial Complex I-deficient Mouse Model Generated by Spontaneous B2 Short Interspersed Nuclear Element (SINE) Insertion into NADH Dehydrogenase (Ubiquinone) Fe-S Protein 4 (Ndufs4) Gene.

Eukaryotic cells generate energy in the form of ATP, through a network of mitochondrial complexes and electron carriers known as the oxidative phosphorylation system. In mammals, mitochondrial complex I (CI) is the largest component of this system, comprising 45 different subunits encoded by mitochondrial and nuclear DNA. Humans diagnosed with mutations in the gene NDUFS4, encoding a nuclear DNA-encoded subunit of CI (NADH dehydrogenase ubiquinone Fe-S protein 4), typically suffer from Leigh syndrome, a neurodegenerative disease with onset in infancy or early childhood. Mitochondria from NDUFS4 patients usually lack detectable NDUFS4 protein and show a CI stability/assembly defect. Here, we describe a recessive mouse phenotype caused by the insertion of a transposable element into Ndufs4, identified by a novel combined linkage and expression analysis. Designated Ndufs4(fky), the mutation leads to aberrant transcript splicing and absence of NDUFS4 protein in all tissues tested of homozygous mice. Physical and behavioral symptoms displayed by Ndufs4(fky/fky) mice include temporary fur loss, growth retardation, unsteady gait, and abnormal body posture when suspended by the tail. Analysis of CI in Ndufs4(fky/fky) mice using blue native PAGE revealed the presence of a faster migrating crippled complex. This crippled CI was shown to lack subunits of the "N assembly module", which contains the NADH binding site, but contained two assembly factors not present in intact CI. Metabolomic analysis of the blood by tandem mass spectrometry showed increased hydroxyacylcarnitine species, implying that the CI defect leads to an imbalanced NADH/NAD(+) ratio that inhibits mitochondrial fatty acid β-oxidation.

Métodes d'aprenentatge per reforç basats en la política i la seva aplicació a la robótica

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada al Robot Locomotion Group del Massachusetts Institute of Technology, Estats Units, entre març i agost del 2006. Es descriu la feina portada a terme en el camp de l'aprenentatge per reforç (RL), una metodologia molt utilitzada en aprenentatge artificial. En RL, un agent intenta maximitzar un valor escalar (càstig o premi) obtingut com a resultat de la seva interacció amb l'entorn. L'objectiu d'un sistema basat en RL és el de trobar una política d'actuació òptima que relaciona l'estat de l'entorn amb una acció determinada que maximitzi la suma de reforços futurs. El principal avantatge és que no utilitza cap base de dades conegudes, així que l'agent no rep informació sobre quina decisió triar, com succeeix en molts tipus d'aprenentatge, sinó que ha de triar per descobrir aquelles accions que tenen un valor més alt, sent molt adient en robòtica aplicada. Els principals desavantatges són uns temps de convergència sovint elevats i la manca de generalització quan tractem variables contínues. Principalment, el treball s’ha centrat en l'estudi de noves i més complexes metodologies basades en RL que combinessin dos tipus d'algorismes: els basats en funcions de valor i els representats únicament per una política d'actuació. Posteriorment s'analitzà la seva aplicabilitat en aplicacions robòtiques reals. En tots els estudis i les simulacions s’ha utilitzat un braç robòtic dissenyat i contruït al laboratori. El tipus de robot, anomenat Acrobot, és un banc de proves molt utilitzat en els camps de teoria de control i aprenentatge.

Dark Clouds or Silver Linings? Knightian Uncertainty and Climate Change

This paper examines the impact of Knightian uncertainty upon optimal climate policy through the prism of a continuous-time real option modelling framework. We analytically determine optimal intertemporal climate policies under ambiguous assessments of climate damages. Additionally, numerical simulations are provided to illustrate the properties of the model. The results indicate that increasing Knightian uncertainty accelerates climate policy, i.e. policy makers become more reluctant to postpone the timing of climate policies into the future.

Dualizing complexes-The modern way

We give a survey of some recent results on Grothendieck duality. We begin with a brief reminder of the classical theory, and then launch into an overview of some of the striking developments since 2005.

Un estudi de les argumentacions d’estudiants anglesos i catalans en activitats de resolució de problemes no formals en ciències i de les estratègies didàctiques dels professors que afavoreixen l’argumentació a les classes

Una de les contribucions de la recerca sobre concepcions prèvies dels estudiants en ciències durant els darrers 25 anys ha estat mostrar la influència del context sociocultural dels nois i noies en les idees i concepcions que desenvolupen i mantenen des de la seva infància. Hi ha l’acord que algunes diferències en les concepcions poden dependre de la cultura social en la qual s’integren. Alguns investigadors també pensen que els esquemes argumentatius també poden ser influenciats per la cultura de les comunitats. Els contextos Català i Anglès semblen similars, ambdós formen part del context cultural de les societats desenvolupades; per tant, podem pensar que els esquemes argumentatius que els estudiants apliquen, poden tenir moltes similituds, però també importants diferències. Les dades analitzades provenen de les respostes escrites dels estudiants individuals i de les transcripcions de 8 grups de discussió sobre quatre tasques. L’anàlisi es fa a tres nivells: 1)comparació del nombre d’arguments entre tasques i entre països, 2) qualitativa i descriptiva comparació entre tipus d’esquemes argumentatius per tasques i per països i 3) explicació de tipus d’esquemes argumentatius que es donen molt, i identificació d’estructures argumentatives complexes que lliguen diversos esquemes en un argument més gran i que poden caracteritzar l’argumentació d’alguns grups (aplicant Toulmin) i que poden ser indicadors d’aspectes cooperatius i de canvis de punts de vista en les discussions. Els resultants ens indiquen que encara que els estudiants Catalans dediquen més temps a les discussions, la ratio nombre d’esquemes per unitat de temps és similar als dos països. S’han trobar algunes diferències entre tipus d'esquemes per països i per tasques, també que molts arguments es basen en valors i idees preconcebudes. S’han pogut identificar també algunes estructures argumentatives complexes no gaire comunes.

Activation of a dendritic cell-T cell axis by Ad5 immune complexes creates an improved environment for replication of HIV in T cells.

The STEP HIV vaccine trial, which evaluated a replication-defective adenovirus type 5 (Ad5) vector vaccine, was recently stopped. The reasons for this included lack of efficacy of the vaccine and a twofold increase in the incidence of HIV acquisition among vaccinated recipients with increased Ad5-neutralizing antibody titers compared with placebo recipients. To model the events that might be occurring in vivo, the effect on dendritic cells (DCs) of Ad5 vector alone or treated with neutralizing antiserum (Ad5 immune complexes [IC]) was compared. Ad5 IC induced more notable DC maturation, as indicated by increased CD86 expression, decreased endocytosis, and production of tumor necrosis factor and type I interferons. We found that DC stimulation by Ad5 IC was mediated by the Fcgamma receptor IIa and Toll-like receptor 9 interactions. DCs treated with Ad5 IC also induced significantly higher stimulation of Ad5-specific CD8 T cells equipped with cytolytic machinery. In contrast to Ad5 vectors alone, Ad5 IC caused significantly enhanced HIV infection in DC-T cell cocultures. The present results indicate that Ad5 IC activates a DC-T cell axis that, together with the possible persistence of the Ad5 vaccine in seropositive individuals, may set up a permissive environment for HIV-1 infection, which could account for the increased acquisition of HIV-1 infection among Ad5 seropositive vaccine recipients.

Expression of human estrogen receptor mutants in Xenopus oocytes: correlation between transcriptional activity and ability to form protein-DNA complexes.

The human estrogen receptor (hER) is a trans-acting regulatory protein composed of a series of discrete functional domains. We have microinjected an hER expression vector (HEO) into Xenopus oocyte nuclei and demonstrate, using Western blot assay, that the hER is synthesized. When nuclear extracts from oocytes were prepared and incubated in the presence of a 2.7 kb DNA fragment comprising the 5' end of the vitellogenin gene B2, formation of estrogen-dependent complexes could be visualized by electron microscopy over the estrogen responsive element (ERE). Of crucial importance is the observation that the complex formation is inhibited by the estrogen antagonist tamoxifen, is restored by the addition of the hormone and does not take place with extracts from control oocytes injected with the expression vector lacking the sequences encoding the receptor. The presence of the biologically active hER is confirmed in co-injection experiments, in which HEO is co-introduced with a CAT reporter gene under the control of a vitellogenin promoter containing or lacking the ERE. CAT assays and primer extensions analyses reveal that both the receptor and the ERE are essential for estrogen induced stimulation of transcription. The same approach was used to analyze selective hER mutants. We find that the DNA binding domain (region C) is essential for protein--DNA complex formation at the ERE but is not sufficient by itself to activate transcription from the reporter gene. In addition to region C, both the hormone binding (region E) and amino terminal (region A/B) domains are needed for an efficient transcription activation.(ABSTRACT TRUNCATED AT 250 WORDS)

Antibody-conjugated MHC class I tetramers can target tumor cells for specific lysis by T lymphocytes.

To demonstrate that antibody-guided targeting of antigenic MHC class I-peptide tetramer on tumor cells can render them susceptible to lysis by relevant cytotoxic T lymphocytes (CTL), biotinylated HLA-A*0201/Flu matrix peptide complexes were tetramerized on streptavidin molecules previously coupled to Fab' fragments from monoclonal antibodies (mAb) specific for cell surface markers such as carcinoembryonic antigen (CEA), ErbB-2 or CD20. Flow cytometry analysis showed that coating of the HLA-A2-peptide complexes on the four HLA-A2-negative human cancer lines tested (including a CEA-positive colon carcinoma, an ErbB-2(+) breast carcinoma and two CD20(+) B lymphomas) was entirely dependent upon the specificity of the conjugated antibody fragments. More importantly, HLA-A2-restricted Flu matrix peptide-specific CTL were then found to lyse specifically and efficiently the MHC-coated target cells. These results open the way to the development of new immunotherapy strategies based on antibody targeting of MHC class I-peptide complexes.

El procés de pau al País Basc i a Irlanda del Nord (1994-2006). Un enfocament comparat

El procés de pau a Irlanda del Nord demostra que cal explorar noves fórmules de sobirania que prenguin en consideració les demandes dels pobles i territoris en conflicte. La profunda transformació dels elements simbòlics clàssics de l’estat-nació en el context de la Unió Europea ha contribuït enormement a les perspectives de resolució d’aquest vell conflicte. Els debats actuals se centren en la recerca de nous instruments de sobirania compartida adaptats a una realitat social complexa i plural. Aquest nou enfocament per trobar una solució al conflicte irlandès és particularment rellevant per al debat basc sobre la formulació de solucions creatives i modernes a problemes similars d’identitat i sobirania. La noció de sobirania compartida implementada a Irlanda del Nord –una fórmula per a relacions interdependents complexes– té una rellevància molt significativa per a la comunitat internacional i probablement es convertirà en un model cada vegada més potent i transcendent per a la resolució de conflictes i la construcció de la pau.

Escenografia i participació en el teatre festiu tradicional: la Festa de l’Ós, la Dansa de la Mort i el Salt de Plens

Anàlisi contemporani de la teatralitat i l’espectacularitat de tres festes populars: la Festa de l’Ós de Prats de Molló, de la Dansa de la Mort de Verges i del Salt de Plens de la Patum de Berga. S’aprofundeix en l’escenografia, la plàstica, de les tres figures complexes que s’hi representen: “la bèstia” en la Festa de l’Ós, “la Mort” en la Dansa de la Mort i “el geni de la Naturalesa” en el salt de Plens. El que es pretén amb aquest estudi és observar fins a quin punt la plasticitat de la indumentària i de l’escenografia influencia en la relació actuant-espectador i com l’estètica de cadascuna d’aquestes obres esdevé una eina socialitzadora.

Estudi dinàmic i manipulació de fluxos en monocapes de Langmuir de molècules fotosensibles

Durant el període de gaudiment de la beca, des del dia 9 de març del 2007 fins el dia 8 de març del 2010, s’han dut a terme diferents tipus d’experiments amb sistemes bidimensionals com són les monocapes de Langmuir. Inicialment es va començar per l’estudi i la caracterització d’aquests sistemes experimentals, tant en repòs com en dinàmic, com és l’estudi de la reposta col•lectiva molecular de dominis d’un azoderivat fotosensible al rotar el pla de polarització mentre es mante sota il•luminació constant i els estudis de sistemes bidimensionals al collapse que es poden relacionar a les propietats viscoplàstiques dels sòlids. Una altra via d’estudi és la reologia d’aquests sistemes bidimensionals quan flueixen a través de canals. Arrel del sistema experimental més simple, una monocapa fluint per un canal, s’ha observat i estudiat l’efecte coll d’ampolla. Un cop assolit i estudiat el sistema més senzill, s’han aplicat tècniques més complexes de fabricació per fotolitografia per fer fluir monocapes de Langmuir per circuits on hi ha un gran contrast de mullat. Un cop aquests circuits es van implementar satisfactòriament en un sistema pel control de fluxos bidimensionals, es posen de manifest les possibles aplicacions futures d’aquests sistemes per l’estudi i el desenvolupament de la microfluídica bidimensional.

Redirecting anti-viral CTL against cancer cells by surface targeting of monomeric MHC class I-viral peptide conjugated to antibody fragments.

To combine the advantage of both the tumor targeting capacity of high affinity monoclonal antibodies (mAbs) and the potent killing properties of cytotoxic T lymphocytes (CTL), we investigated the activity of conjugates made by coupling single Fab' fragments, from mAbs specific for tumor cell surface antigens, to monomeric HLA-A2 complexes containing the immunodominant influenza-matrix peptide 58-66. In solution, the monovalent 95 kDa Fab-HLA-A2/Flu conjugates did not activate influenza-specific CTL. However, when targeted to tumor cells expressing the relevant tumor-associated antigen, the conjugates induced CTL activation and efficient tumor cell lysis, as a result of MHC/peptide surface oligomerization. The highly specific and sensitive in vitro cytotoxicity results presented suggest that injection of Fab-MHC/peptide conjugates could represent a new form of immunotherapy, bridging antibody and T lymphocyte attack on cancer cells.

Supervisió i control de la lectura: anàlisi de procediments, judicis metacognitius i resultats de comprensió en estudiants d'Educació Secundària Obligatòria

Els processos de comprensió lectora són complexes, i requereixen de l’ús autorregulat, conscient i deliberat de la metacognició en les seves dues vessants: supervisió i control. L’objectiu d’aquest projecte és analitzar les relacions entre aquests dos components, i la seva repercussió en la comprensió lectora que finalment s’assoleix. Per tal de tractar aquesta qüestió s’han analitzat els processos de lectura seguits per 60 alumnes d’Educació Secundària Obligatòria. La presència i el tipus de relectura ha estat considerada com a mesura de control (estratègia emprada per millorar la pròpia comprensió), mentre que els judicis metacognitius són considerats com a mesura de supervisió. També es va elaborar una prova de comprensió lectora incloent preguntes que requerissin diferents nivells de processament cognitiu, de més superficial a més profund. Els nostres resultats preliminars mostren una relació entre l’ajust dels judicis metacognitius i la comprensió lectora assolida; els lectors que millor entenen el text tendeixen a ser els que millor supervisen la seva comprensió. La relectura també s’ha mostrat útil per millorar la comprensió, ja que els participants obtenen millors resultats després de rellegir. Per últim, s’ha trobat una relació significativa entre l’ajust dels judicis metacognitius i la relectura. D’una banda, aquests resultats subratllen la importància de la supervisió i el control en la comprensió lectora, i ofereixen evidències per explicar les complexes relacions entre supervisió, control, i resultats de comprensió. A més, els processos de lectura i els objectius amb què hom rellegeix apareixen com a temes rellevants que requereixen ser investigats per comprendre millor la interacció entre els processos de supervisió i control en la comprensió lectora. D’altra banda, els resultats tenen valuoses implicacions educatives, ja que proporcionen evidències de la importància d’ensenyar processos metacognitius des d’un punt de vista estratègic, en contraposició a les “tècniques”, per tal de millorar la comprensió lectora.

Novel soluble HLA-A2/MELAN-A complexes selectively stain a differentiation defective subpopulation of CD8+ T cells in patients with melanoma.

Multimeric MHC I-peptide complexes containing phycoerythrin-streptavidin are widely used to detect and investigate antigen-specific CD8+ (and CD4+) T cells. Because such reagents are heterogeneous, we compared their binding characteristics with those of monodisperse dimeric, tetrameric and octameric complexes containing linkers of variable length and flexibility on Melan-A-specific CD8+ T cell clones and peripheral blood mononuclear cells (PBMC) from HLA-A*0201(+) melanoma patients. Striking binding differences were observed for different defined A2/Melan-A(26-35) complexes on T cells depending on their differentiation stage. In particular, short dimeric but not octameric A2/Melan-A(26-35) complexes selectively and avidly stained incompletely differentiated effector-memory T cells clones and populations expressing CD27 and CD28 and low levels of cytolytic mediators (granzymes and perforin). This subpopulation was found in PBMC from all six melanoma patients analyzed and proliferated on peptide stimulation with only modest phenotypic changes. By contrast influenza matrix(58-66) -specific CD8+ PBMC from nine HLA-A*0201(+) healthy donors were efficiently stained by A2/Flu matrix(58-61) multimers, but not dimer and upon peptide stimulation proliferated and differentiated from memory into effector T cells. Thus PBMC from melanoma patients contain a differentiation defective sub-population of Melan-A-specific CD8+ T cells that can be selectively and efficiently stained by short dimeric A2/Melan- A(26-35) complexes, which makes them directly accessible for longitudinal monitoring and further investigation.