The Chemical Space Project

One of the simplest questions that can be asked about molecular diversity is how many organic molecules are possible in total? To answer this question, my research group has computationally enumerated all possible organic molecules up to a certain size to gain an unbiased insight into the entire chemical space. Our latest database, GDB-17, contains 166.4 billion molecules of up to 17 atoms of C, N, O, S, and halogens, by far the largest small molecule database reported to date. Molecules allowed by valency rules but unstable or nonsynthesizable due to strained topologies or reactive functional groups were not considered, which reduced the enumeration by at least 10 orders of magnitude and was essential to arrive at a manageable database size. Despite these restrictions, GDB-17 is highly relevant with respect to known molecules. Beyond enumeration, understanding and exploiting GDBs (generated databases) led us to develop methods for virtual screening and visualization of very large databases in the form of a “periodic system of molecules” comprising six different fingerprint spaces, with web-browsers for nearest neighbor searches, and the MQN- and SMIfp-Mapplet application for exploring color-coded principal component maps of GDB and other large databases. Proof-of-concept applications of GDB for drug discovery were realized by combining virtual screening with chemical synthesis and activity testing for neurotransmitter receptor and transporter ligands. One surprising lesson from using GDB for drug analog searches is the incredible depth of chemical space, that is, the fact that millions of very close analogs of any molecule can be readily identified by nearest-neighbor searches in the MQN-space of the various GDBs. The chemical space project has opened an unprecedented door on chemical diversity. Ongoing and yet unmet challenges concern enumerating molecules beyond 17 atoms and synthesizing GDB molecules with innovative scaffolds and pharmacophores.

Productivity of a Commune: The Shakers, 1850-80

How does the productivity of a commune compare with that of a conventional firm? This paper addresses this question quantitatively by focusing on the history of a religious commune called the United Society of Believers, better known as the Shakers. We utilize the information recorded in the enumeration schedules of the US Manufacturing and Agriculture Censuses, available for the period between 1850 to 1880, to estimate the productivities of Shaker shops and farms. From the same data source, we also construct random samples of other shops and farms and estimate their productivities for comparison with the Shakers. Our results provide support to the contention that communes need not always suffer from reduced productivity. Shaker farms and shops generally performed just as productively as their neighbors; when differences did exist between their productivities, there are good reasons to attribute them to factors other than organizational form.

Endemic tuberculosis, the homeless, and public transportation: A merging of geographical information systems surveillance and the Houston Tuberculosis Initiative Surveillance project

To reach the goals established by the Institute of Medicine (IOM) and the Centers for Disease Control's (CDC) STOP TB USA, measures must be taken to curtail a future peak in Tuberculosis (TB) incidence and speed the currently stagnant rate of TB elimination. Both efforts will require, at minimum, the consideration and understanding of the third dimension of TB transmission: the location-based spread of an airborne pathogen among persons known and unknown to each other. This consideration will require an elucidation of the areas within the U.S. that have endemic TB. The Houston Tuberculosis Initiative (HTI) was a population-based active surveillance of confirmed Houston/Harris County TB cases from 1995–2004. Strengths in this dataset include the molecular characterization of laboratory confirmed cases, the collection of geographic locations (including home addresses) frequented by cases, and the HTI time period that parallels a decline in TB incidence in the United States (U.S.). The HTI dataset was used in this secondary data analysis to implement a GIS analysis of TB cases, the locations frequented by cases, and their association with risk factors associated with TB transmission. ^ This study reports, for the first time, the incidence of TB among the homeless in Houston, Texas. The homeless are an at-risk population for TB disease, yet they are also a population whose TB incidence has been unknown and unreported due to their non-enumeration. The first section of this dissertation identifies local areas in Houston with endemic TB disease. Many Houston TB cases who reported living in these endemic areas also share the TB risk factor of current or recent homelessness. Merging the 2004–2005 Houston enumeration of the homeless with historical HTI surveillance data of TB cases in Houston enabled this first-time report of TB risk among the homeless in Houston. The homeless were more likely to be US-born, belong to a genotypic cluster, and belong to a cluster of a larger size. The calculated average incidence among homeless persons was 411/100,000, compared to 9.5/100,000 among housed. These alarming rates are not driven by a co-infection but by social determinants. The unsheltered persons were hospitalized more days and required more follow-up time by staff than those who reported a steady housing situation. The homeless are a specific example of the increased targeting of prevention dollars that could occur if TB rates were reported for specific areas with known health disparities rather than as a generalized rate normalized over a diverse population. ^ It has been estimated that 27% of Houstonians use public transportation. The city layout allows bus routes to run like veins connecting even the most diverse of populations within the metropolitan area. Secondary data analysis of frequent bus use (defined as riding a route weekly) among TB cases was assessed for its relationship with known TB risk factors. The spatial distribution of genotypic clusters associated with bus use was assessed, along with the reported routes and epidemiologic-links among cases belonging to the identified clusters. ^ TB cases who reported frequent bus use were more likely to have demographic and social risk factors associated with poverty, immune suppression and health disparities. An equal proportion of bus riders and non-bus riders were cultured for Mycobacterium tuberculosis, yet 75% of bus riders were genotypically clustered, indicating recent transmission, compared to 56% of non-bus riders (OR=2.4, 95%CI(2.0, 2.8), p<0.001). Bus riders had a mean cluster size of 50.14 vs. 28.9 (p<0.001). Second order spatial analysis of clustered fingerprint 2 (n=122), a Beijing family cluster, revealed geographic clustering among cases based on their report of bus use. Univariate and multivariate analysis of routes reported by cases belonging to these clusters found that 10 of the 14 clusters were associated with use. Individual Metro routes, including one route servicing the local hospitals, were found to be risk factors for belonging to a cluster shown to be endemic in Houston. The routes themselves geographically connect the census tracts previously identified as having endemic TB. 78% (15/23) of Houston Metro routes investigated had one or more print groups reporting frequent use for every HTI study year. We present data on three specific but clonally related print groups and show that bus-use is clustered in time by route and is the only known link between cases in one of the three prints: print 22. (Abstract shortened by UMI.)^

Pro Scientia et Patria : Universidad, ciencia y sociedad. El caso de la Universidad Nacional de La Plata durante el período gonzaliano (1905-1918)

La presente tesis trata sobre el modelo gonzaliano de universidad científica que se adopta en la Universidad Nacional de La Plata a partir de 1905. El análisis del caso particular plantea el tema de la relación ciencia-universidad en la Argentina en el momento inicial de esta vinculación, situado históricamente entre fines de siglo XIX y principios de siglo XX. Se hace particular referencia a la tensión estructural de la universidad argentina constituida alrededor del eje ciencia - profesión y a la articulación que se da entre ciencia y universidad con la emergencia de la profesión académica. En el trabajo nos proponemos mostrar, en primer lugar, en qué medida y mediante qué dispositivos el carácter científico constituyó el eje vertebrador de todas las prácticas universitarias en el período comprendido entre 1905 y 1918, etapa durante la cual J. V. González ejerció la presidencia de la UNLP: la formación científica de los estudiantes, la investigación y la extensión a la sociedad. En segundo lugar, nos interesa indagar acerca de sus límites para lo cual se aborda la discusión entre la dinámica institucional y los condicionamientos estructurales de la sociedad argentina. Finalmente, se discuten las tendencias -científicas o profesionales- que se consolidan al final del período considerado

La penalidad de la ebriedad en el código penal y en la praxis judicial bonaerense 1878-1888

La sanción del código penal en la provincia de Buenos Aires en el año 1877, fijó en el homicidio la penalidad y determinó las circunstancias del delito mediante la enumeración de los atenuantes y agravantes. El objetivo era contemplar todas las posibilidades del delito para reducir el "arbitrio judicial". Sin embargo, deteniéndonos en los cambios operados en cuanto a la ebriedad en la normativa legal y en la práctica judicial, se puede observar que la función del juez no se redujo únicamente a computar la pena según el delito. A su cargo quedó la apreciación de las pruebas y la interpretación legal. En este sentido, la ley dejó márgenes para considerar a la ebriedad como atenuante o no de la penalidad. Sin embargo, los jueces le negaron tal beneficio al imputado, lo cual marcó una ruptura con respecto al período anterior. Interpretación que estuvo determinada no por un cambio en la percepción sobre el efecto del alcohol como perturbador de la conciencia, sino por ciertos prejuicios que otorgaron una jerarquía y un valor a los motivos que pudieran cegar al trasgresor. Considerada aun como un vicio y no una patología, revelaron la condena a esta práctica social determinando que hechos ya no quedaban comprendidos como circunstancias atenuantes. En definitiva, la ebriedad posibilita apreciar el complejo proceso de codificación que consistió no únicamente en la aplicación literal de la ley sino también en la interpretación que de ella se hiciera.

Pro Scientia et Patria : Universidad, ciencia y sociedad. El caso de la Universidad Nacional de La Plata durante el período gonzaliano (1905-1918)

La presente tesis trata sobre el modelo gonzaliano de universidad científica que se adopta en la Universidad Nacional de La Plata a partir de 1905. El análisis del caso particular plantea el tema de la relación ciencia-universidad en la Argentina en el momento inicial de esta vinculación, situado históricamente entre fines de siglo XIX y principios de siglo XX. Se hace particular referencia a la tensión estructural de la universidad argentina constituida alrededor del eje ciencia - profesión y a la articulación que se da entre ciencia y universidad con la emergencia de la profesión académica. En el trabajo nos proponemos mostrar, en primer lugar, en qué medida y mediante qué dispositivos el carácter científico constituyó el eje vertebrador de todas las prácticas universitarias en el período comprendido entre 1905 y 1918, etapa durante la cual J. V. González ejerció la presidencia de la UNLP: la formación científica de los estudiantes, la investigación y la extensión a la sociedad. En segundo lugar, nos interesa indagar acerca de sus límites para lo cual se aborda la discusión entre la dinámica institucional y los condicionamientos estructurales de la sociedad argentina. Finalmente, se discuten las tendencias -científicas o profesionales- que se consolidan al final del período considerado

La penalidad de la ebriedad en el código penal y en la praxis judicial bonaerense 1878-1888

La sanción del código penal en la provincia de Buenos Aires en el año 1877, fijó en el homicidio la penalidad y determinó las circunstancias del delito mediante la enumeración de los atenuantes y agravantes. El objetivo era contemplar todas las posibilidades del delito para reducir el "arbitrio judicial". Sin embargo, deteniéndonos en los cambios operados en cuanto a la ebriedad en la normativa legal y en la práctica judicial, se puede observar que la función del juez no se redujo únicamente a computar la pena según el delito. A su cargo quedó la apreciación de las pruebas y la interpretación legal. En este sentido, la ley dejó márgenes para considerar a la ebriedad como atenuante o no de la penalidad. Sin embargo, los jueces le negaron tal beneficio al imputado, lo cual marcó una ruptura con respecto al período anterior. Interpretación que estuvo determinada no por un cambio en la percepción sobre el efecto del alcohol como perturbador de la conciencia, sino por ciertos prejuicios que otorgaron una jerarquía y un valor a los motivos que pudieran cegar al trasgresor. Considerada aun como un vicio y no una patología, revelaron la condena a esta práctica social determinando que hechos ya no quedaban comprendidos como circunstancias atenuantes. En definitiva, la ebriedad posibilita apreciar el complejo proceso de codificación que consistió no únicamente en la aplicación literal de la ley sino también en la interpretación que de ella se hiciera.

Pro Scientia et Patria : Universidad, ciencia y sociedad. El caso de la Universidad Nacional de La Plata durante el período gonzaliano (1905-1918)

La presente tesis trata sobre el modelo gonzaliano de universidad científica que se adopta en la Universidad Nacional de La Plata a partir de 1905. El análisis del caso particular plantea el tema de la relación ciencia-universidad en la Argentina en el momento inicial de esta vinculación, situado históricamente entre fines de siglo XIX y principios de siglo XX. Se hace particular referencia a la tensión estructural de la universidad argentina constituida alrededor del eje ciencia - profesión y a la articulación que se da entre ciencia y universidad con la emergencia de la profesión académica. En el trabajo nos proponemos mostrar, en primer lugar, en qué medida y mediante qué dispositivos el carácter científico constituyó el eje vertebrador de todas las prácticas universitarias en el período comprendido entre 1905 y 1918, etapa durante la cual J. V. González ejerció la presidencia de la UNLP: la formación científica de los estudiantes, la investigación y la extensión a la sociedad. En segundo lugar, nos interesa indagar acerca de sus límites para lo cual se aborda la discusión entre la dinámica institucional y los condicionamientos estructurales de la sociedad argentina. Finalmente, se discuten las tendencias -científicas o profesionales- que se consolidan al final del período considerado

La penalidad de la ebriedad en el código penal y en la praxis judicial bonaerense 1878-1888

La sanción del código penal en la provincia de Buenos Aires en el año 1877, fijó en el homicidio la penalidad y determinó las circunstancias del delito mediante la enumeración de los atenuantes y agravantes. El objetivo era contemplar todas las posibilidades del delito para reducir el "arbitrio judicial". Sin embargo, deteniéndonos en los cambios operados en cuanto a la ebriedad en la normativa legal y en la práctica judicial, se puede observar que la función del juez no se redujo únicamente a computar la pena según el delito. A su cargo quedó la apreciación de las pruebas y la interpretación legal. En este sentido, la ley dejó márgenes para considerar a la ebriedad como atenuante o no de la penalidad. Sin embargo, los jueces le negaron tal beneficio al imputado, lo cual marcó una ruptura con respecto al período anterior. Interpretación que estuvo determinada no por un cambio en la percepción sobre el efecto del alcohol como perturbador de la conciencia, sino por ciertos prejuicios que otorgaron una jerarquía y un valor a los motivos que pudieran cegar al trasgresor. Considerada aun como un vicio y no una patología, revelaron la condena a esta práctica social determinando que hechos ya no quedaban comprendidos como circunstancias atenuantes. En definitiva, la ebriedad posibilita apreciar el complejo proceso de codificación que consistió no únicamente en la aplicación literal de la ley sino también en la interpretación que de ella se hiciera.

Abundance and biomass of ciliates in the eastern Mediterranean Sea in April 2008

The dataset was obtained on samples taken from 6 stations in the Dardanelles Straits, Marmara Sea and Bosporus Straits. These experiments were set up according to DoW of SESAME project. Ciliate abundance: Borax-buffered formalin (final concentration 2% formaldehyde). Samples for ciliate counting were stored at 4°C in the dark until observation. For ciliate identification and enumeration, 100 ml samples were left for 24 h in sedimentation cylinders and then observed under an inverted epifluorescence microscope. Ciliate biomass: Ciliate cell sizes were measured and converted into cell volumes using appropriate geometric formulae (Peuto-Moreau 1991). For biomass estimation, the conversion factor 140 fgC µm**3 was used (Putt and Stoecker (1989), doi:10.4319/lo.1989.34.6.1097)).