Étude d'un nouveau facteur impliqué dans la biosynthèse de la paroi bactérienne : le facteur ElyC

La résistance bactérienne aux antibiotiques est de nos jours une préoccupation majeure aux acteurs du monde de la santé publique. L’identification de nouvelles cibles bactériennes en vue de développer de nouveaux antibiotiques est donc nécessaire. La paroi bactérienne est une bonne cible car l’inhibition de sa biosynthèse cause la mort des bactéries. De récents travaux de notre laboratoire ont identifié de nombreux nouveaux facteurs importants pour la biosynthèse de la paroi chez Escherichia coli. L’un de ces facteurs renommé ElyC a un domaine DUF218 extrêmement conservé à travers les espèces bactériennes. L’absence du gène elyC entraîne la lyse bactérienne à température pièce. Des études bioinformatiques indiquent qu’ElyC est une protéine membranaire avec deux domaines transmembranaires et un domaine conservé DUF218 de fonction inconnue. Étant donné que les protéines agissent souvent en complexes, nous avons émis l’hypothèse qu’ElyC interagit avec d’autres protéines afin d'exécuter sa fonction biologique. Le but de mon projet est de déterminer la topologie d’ElyC et d’identifier ses partenaires protéiques. L’étude de la topologie a été faite par l’essai de modification de cystéine sur des souches exprimant individuellement le facteur ElyC avec un résidu cystéine en position N-terminale, dans la boucle ou en position C-terminale. Les partenaires protéiques d’ElyC ont été isolés par immuno-précipitation et identifiés par spectrométrie de masse. Les résultats obtenus ont révélé qu’ElyC est une protéine membranaire chez E. coli et est impliquée dans l'assemblage de l'enveloppe bactérienne, dans la chaîne de transport d'électrons et la phosphorylation oxydative. Ils ont permis aussi de confirmer l’existence d’un lien entre ElyC et le stress oxydatif. Cependant les résultats pour la détermination de la topologie restent à être clarifiés.

Microscopic origin of exchange bias in core/shell nanoparticles

We report the results of Monte Carlo simulations with the aim to clarify the microscopic origin of exchange bias in the magnetization hysteresis loops of a model of individual core/shell nanoparticles. Increase of the exchange coupling across the core/shell interface leads to an enhancement of exchange bias and to an increasing asymmetry between the two branches of the loops which is due to different reversal mechanisms. A detailed study of the magnetic order of the interfacial spins shows compelling evidence that the existence of a net magnetization due to uncompensated spins at the shell interface is responsible for both phenomena and allows to quantify the loop shifts directly in terms of microscopic parameters with striking agreement with the macroscopic observed values.

Zur Identifikation mechatronischer Stellglieder mit Reibung bei Kraftfahrzeugen

Diese Arbeit befasst sich mit der Modellbildung mechatronischer Systeme mit Reibung. Geeignete dynamische Modelle sind die Grundlage für verschiedenste Aufgabenstellungen. Sind dynamische Prozessmodelle verfügbar, so können leistungsfähige modellbasierte Entwurfsmethoden angewendet werden sowie modellbasierte Anwendungen entwickelt werden. Allerdings ist der Aufwand für die Modellbildung ein beschränkender Faktor für eine weite Verbreitung modellbasierter Applikationen in der Praxis. Eine Automatisierung des Modellbildungsprozesses ist deshalb von großem Interesse. Die vorliegende Arbeit stellt für die Klasse „mechatronischer Systeme mit Reibung“ drei Modellierungsmethoden vor: semi-physikalische Modellierung, Sliding-Mode-Beobachter-basierte Modellierung und empirische Modellierung mit einem stückweise affinen (PWA) Modellansatz. Zum Ersten wird die semi-physikalische Modellierung behandelt. Gegenüber anderen Verfahren, die häufig umfangreiche Vorkenntnisse und aufwändige Experimente erfordern, haben diese neuen Verfahren den Vorteil, dass die Modellierung von Systemen mit Reibung selbst bei begrenzten Vorkenntnissen und minimalem Experimentaufwand automatisiert werden kann. Zum Zweiten wird ein neuer Ansatz zur Reibkraftrekonstruktion und Reibmodellierung mittels Sliding-Mode-Beobachter präsentiert. Durch Verwendung des vorgestellten Sliding-Mode- Beobachters, der basierend auf einem einfachen linearen Zustandsraummodell entworfen wird, lässt sich die Reibung datengetrieben aus den Ein-/Ausgangsmessdaten (im offenen Regelkreis) rekonstruieren und modellieren. Im Vergleich zu anderen Reibmodellierungsmethoden, die häufig umfangreiche Vorkenntnisse und aufwändige Messungen im geschlossenen Regelkreis erfordern, haben diese neuen Verfahren den Vorteil, dass die Modellierung von Systemen mit Reibung selbst bei begrenzten Vorkenntnissen und minimalem Experimentaufwand weitgehend automatisiert werden kann. Zum Dritten wird ein PWA-Modellierungsansatz mit einer clusterungsbasierten Identifikationsmethode für Systeme mit Reibung vorgestellt. In dieser Methode werden die Merkmale in Hinblick auf Reibeffekte ausgewählt. Und zwar wird der klassische c-Means-Algorithmus verwendet, welcher bedienfreundlich, effizient und geeignet für große und reale Datensätze ist. Im Gegensatz zu anderen Methoden sind bei dieser Methode nur wenige Entwurfsparameter einzustellen und sie ist für reale Systeme mit Reibung einfach anwendbar. Eine weitere Neuheit der vorgestellten PWA-Methode liegt darin, dass die Kombination der Clustervaliditätsmaße und Modellprädiktionsfehler zur Festlegung der Anzahl der Teilmodelle benutzt wird. Weiterhin optimiert die vorgestellte Methode die Parameter der lokalen Teilmodelle mit der OE (Output-Fehler)-Schätzmethode. Als Anwendungsbeispiele werden Drosselklappen, Drallklappen und AGR-Ventile (Abgasrückführventil) im Dieselfahrzeug betrachtet und die erzeugten Modelle werden in der industriellen HiL-Simulation eingesetzt. Aufgrund der Effizienz und Effektivität der Modellierungsmethoden sind die vorgestellten Methoden direkt in der automobilen Praxis einsetzbar.

Neptune: a hil simulator for multiple UUVs

This paper overviews the field of graphical simulators used for AUV development, presents the taxonomy of these applications and proposes a classification. It also presents Neptune, a multivehicle, real-time, graphical simulator based on OpenGL that allows hardware in the loop simulations

Contribuyendo al reto de la sostenibilidad: el sistema producto- servicio en la industria de la moda rápida

El presente proyecto de grado se inscribe bajo el proyecto de Responsabilidad Social Empresarial de la línea de investigación de Realidad Empresarial de la Facultad de Administración de la Universidad del Rosario. El problema de investigación surge de dos problemas actuales, que convergen en la insostenibilidad a largo y mediano plazo de la manera en que se hacen la mayoría de los negocios hoy en día. El primer problema, es el de suficiencia, se evidencia desde el punto de vista del consumidor, el cual pareciera estar diseñado para comprar y acumular objetos y cosas que luego de un tiempo irán a parar a la basura. El segundo problema es el modelo de negocio que extrae recursos, los transforma, los comercializa de manera repetitiva y obliga al cliente a seguir comprando, olvidando que la mayoría de cosas que produce, terminan en el basurero. La deficiencia actual del consumismo insostenible y del diseño que no piensa en las generaciones futuras son dos caras de la misma moneda. Por eso es que se estudia el problema desde la perspectiva tanto del consumidor, como del productor. Las tendencias internacionales relacionadas con la sostenibilidad están llevando a los negocios por una nueva senda, la cual les dará ventajas competitivas a los adoptadores tempranos. A raíz de los problemas planteados y con el objetivo de encontrar la sostenibilidad empresarial, se estudia una posible solución para cada actor del problema. Por el lado del consumidor, se analiza la teoría que gira alrededor del consumo responsable y de cómo los consumidores tienen el poder de causar un efecto positivo con lo que mejor saben hacer: comprando (y eligiendo que comprar). Por el lado del productor se estudia un nuevo modelo de negocios llamado el sistema producto-servicio, el cual se enfoca a satisfacer necesidades de los clientes por medio de una combinación de prestación de servicios y facilitación de productos, en vez de la comercialización de estos. Es decir que en vez de vender cosas que los consumidores quieran acumular (problema de suficiencia), se les vende soluciones que satisfagan sus necesidades, reteniendo la compañía la propiedad sobre los productos que integran al servicio. Se estudia también de que maneras este modelo particular de sistemas producto-servicio puede ser recibido por los consumidores de hoy en día, tan acostumbrados al modelo actual. Se quiere explorar el sistema de productos y servicio como una alternativa empresarial perdurable que solucione los retos ambientales del siglo XXI. Para poder probar la viabilidad de este hipotético modelo que cambia los patrones de interacción de las empresas con los usuarios, se plantea una idea de negocio que integre productos y servicios para satisfacer las necesidades del cliente. Se escogió un área viii caracterizada por ser de las más consumistas y acumuladoras en cuanto al volumen de compras anual de los clientes: el negocio de la ropa. Y no solo cualquier tipo de ropa, sino el de la moda rápida, un modelo que obliga a los consumidores a comprar ropa con una frecuencia aún mayor. Se hizo esto con el objetivo de probar que el modelo propuesto puede funcionar inclusive bajo los supuestos más “consumistas” que existen hoy en día.

Polimorfismos del gen Butirilcolinesterasa responsables de reacciones adversas en pacientes consumidores de “cocaína”

La butirilcolinesterasa humana (BChE; EC 3.1.1.8) es una enzima polimórfica sintetizada en el hígado y en el tejido adiposo, ampliamente distribuida en el organismo y encargada de hidrolizar algunos ésteres de colina como la procaína, ésteres alifáticos como el ácido acetilsalicílico, fármacos como la metilprednisolona, el mivacurium y la succinilcolina y drogas de uso y/o abuso como la heroína y la cocaína. Es codificada por el gen BCHE (OMIM 177400), habiéndose identificado más de 100 variantes, algunas no estudiadas plenamente, además de la forma más frecuente, llamada usual o silvestre. Diferentes polimorfismos del gen BCHE se han relacionado con la síntesis de enzimas con niveles variados de actividad catalítica. Las bases moleculares de algunas de esas variantes genéticas han sido reportadas, entre las que se encuentra las variantes Atípica (A), fluoruro-resistente del tipo 1 y 2 (F-1 y F-2), silente (S), Kalow (K), James (J) y Hammersmith (H). En este estudio, en un grupo de pacientes se aplicó el instrumento validado Lifetime Severity Index for Cocaine Use Disorder (LSI-C) para evaluar la gravedad del consumo de “cocaína” a lo largo de la vida. Además, se determinaron Polimorfismos de Nucleótido Simple (SNPs) en el gen BCHE conocidos como responsables de reacciones adversas en pacientes consumidores de “cocaína” mediante secuenciación del gen y se predijo el efecto delos SNPs sobre la función y la estructura de la proteína, mediante el uso de herramientas bio-informáticas. El instrumento LSI-C ofreció resultados en cuatro dimensiones: consumo a lo largo de la vida, consumo reciente, dependencia psicológica e intento de abandono del consumo. Los estudios de análisis molecular permitieron observar dos SNPs codificantes (cSNPs) no sinónimos en el 27.3% de la muestra, c.293A>G (p.Asp98Gly) y c.1699G>A (p.Ala567Thr), localizados en los exones 2 y 4, que corresponden, desde el punto de vista funcional, a la variante Atípica (A) [dbSNP: rs1799807] y a la variante Kalow (K) [dbSNP: rs1803274] de la enzima BChE, respectivamente. Los estudios de predicción In silico establecieron para el SNP p.Asp98Gly un carácter patogénico, mientras que para el SNP p.Ala567Thr, mostraron un comportamiento neutro. El análisis de los resultados permite proponer la existencia de una relación entre polimorfismos o variantes genéticas responsables de una baja actividad catalítica y/o baja concentración plasmática de la enzima BChE y algunas de las reacciones adversas ocurridas en pacientes consumidores de cocaína.

Cuidar a los cuidadores: las condiciones sociales del cuidado

El informe pretende dar cuenta de un proceso de intervención realizada en la Secretaría Distrital de Integración Social (SDIS), específicamente en el proyecto “Atención Integral de Personas con Discapacidad, Familias Cuidadoras y Cuidadores, Cerrando Brechas”, cuyos entes a cargo son los Centros Crecer. Dicho así, el proyecto mencionado propone la integración social de niños, niñas y adolescentes en condición de discapacidad cognitiva por medio de la construcción de un proyecto de vida direccionado a los distintos contextos sociales, la cual es acompañada por los cuidadores, que para este caso corresponden mayoritariamente a familiares cercanos a la persona en condición de discapacidad, es decir, madre o padre. No obstante, el objeto de análisis en torno al cual se construye este informe no son los individuos en condición de discapacidad sino aquellos que dedican su vida al cuidado de éstos, es decir, los cuidadores.

Modeling small-scale dairy farms in central Mexico using multi-criteria programming

Milk supply from Mexican dairy farms does not meet demand and small-scale farms can contribute toward closing the gap. Two multi-criteria programming techniques, goal programming and compromise programming, were used in a study of small-scale dairy farms in central Mexico. To build the goal and compromise programming models, 4 ordinary linear programming models were also developed, which had objective functions to maximize metabolizable energy for milk production, to maximize margin of income over feed costs, to maximize metabolizable protein for milk production, and to minimize purchased feedstuffs. Neither multicriteria approach was significantly better than the other; however, by applying both models it was possible to perform a more comprehensive analysis of these small-scale dairy systems. The multi-criteria programming models affirm findings from previous work and suggest that a forage strategy based on alfalfa, rye-grass, and corn silage would meet nutrient requirements of the herd. Both models suggested that there is an economic advantage in rescheduling the calving season to the second and third calendar quarters to better synchronize higher demand for nutrients with the period of high forage availability.

A technique for evaluation of interactive evolutionary systems

Very large scale scheduling and planning tasks cannot be effectively addressed by fully automated schedule optimisation systems, since many key factors which govern 'fitness' in such cases are unformalisable. This raises the question of an interactive (or collaborative) approach, where fitness is assigned by the expert user. Though well-researched in the domains of interactively evolved art and music, this method is as yet rarely used in logistics. This paper concerns a difficulty shared by all interactive evolutionary systems (IESs), but especially those used for logistics or design problems. The difficulty is that objective evaluation of IESs is severely hampered by the need for expert humans in the loop. This makes it effectively impossible to, for example, determine with statistical confidence any ranking among a decent number of configurations for the parameters and strategy choices. We make headway into this difficulty with an Automated Tester (AT) for such systems. The AT replaces the human in experiments, and has parameters controlling its decision-making accuracy (modelling human error) and a built-in notion of a target solution which may typically be at odds with the solution which is optimal in terms of formalisable fitness. Using the AT, plausible evaluations of alternative designs for the IES can be done, allowing for (and examining the effects of) different levels of user error. We describe such an AT for evaluating an IES for very large scale planning.

Simulation of a domestic ground source heat pump system using a three-dimensional numerical borehole heat exchanger model

Common approaches to the simulation of borehole heat exchangers (BHEs) assume heat transfer in circulating fluid and grout to be in a quasi-steady state and ignore fluctuations in fluid temperature due to transport of the fluid around the loop. However, in domestic ground source heat pump (GSHP) systems, the heat pump and circulating pumps switch on and off during a given hour; therefore, the effect of the thermal mass of the circulating fluid and the dynamics of fluid transport through the loop has important implications for system design. This may also be important in commercial systems that are used intermittently. This article presents transient simulation of a domestic GSHP system with a single BHE using a dynamic three-dimensional (3D) numerical BHE model. The results show that delayed response associated with the transit of fluid along the pipe loop is of some significance in moderating swings in temperature during heat pump operation. In addition, when 3D effects are considered, a lower heat transfer rate is predicted during steady operations. These effects could be important when considering heat exchanger design and system control. The results will be used to develop refined two-dimensional models.

Spin equilibrium and outflows in young stellar objects

We present N-body simulations of accretion discs about young stellar objects (YSOs). The simulation includes the presence of a magnetic loop structure on the central star which interacts with the particles by means of a magnetic drag force. We find that an equilibrium spin rate is achieved when the corotation radius coincides with the edge of the loop. This spin rate is consistent with observed values for TTauri stars, being an order of magnitude less than the breakup value. The material ejected from the system by the rotating loop has properties consistent with the observed molecular outflows, given the presence of a suitable containing cavity.

Impact of a Fram Strait cyclone on ice edge, drift, divergence, and concentration: Possibilities and limits of an observational analysis

This study aims at the determination of a Fram Strait cyclone track and of the cyclone’s impact on ice edge, drift, divergence, and concentration. A 24 h period on 13–14 March 2002 framed by two RADARSAT images is analyzed. Data are included from autonomous ice buoys, a research vessel, Special Sensor Microwave Imager (SSM/I) and QuikSCAT satellite, and the operational European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) model. During this 24 h period the cyclone moved northward along the western ice edge in the Fram Strait, crossed the northern ice edge, made a left-turn loop with 150 km diameter over the sea ice, and returned to the northern ice edge. The ECMWF analysis places the cyclone track 100 km too far west over the sea ice, a deviation which is too large for representative sea ice simulations. On the east side of the northward moving cyclone, the ice edge was pushed northward by 55 km because of strong winds. On the rear side, the ice edge advanced toward the open water but by a smaller distance because of weaker winds there. The ice drift pattern as calculated from the ice buoys and the two RADARSAT images is cyclonically curved around the center of the cyclone loop. Ice drift divergence shows a spatial pattern with divergence in the loop center and a zone of convergence around. Ice concentration changes as retrieved from SSM/I data follow the divergence pattern such that sea ice concentration increased in areas of divergence and decreased in areas of convergence.

Ligand dissociation from estrogen receptor is mediated by receptor dimerization: Evidence from molecular dynamics simulations

Estrogen Receptor (ER) is an important target for pharmaceutical design. Like other ligand-dependent transcription factors, hormone binding regulates ER transcriptional activity. Nevertheless, the mechanisms by which ligands enter and leave ERs and other nuclear receptors remain poorly understood. Here, we report results of locally enhanced sampling molecular dynamics simulations to identify dissociation pathways of two ER ligands [the natural hormone 17 beta-estradiol (E-2) and the selective ER modulator raloxifene (RAL)] from the human ER alpha ligand-binding domain in monomeric and dimeric forms. E-2 dissociation occurs via three different pathways in ER monomers. One resembles the mousetrap mechanism (Path I), involving repositioning of helix 12 (H12), others involve the separation of H8 and H11 (Path II), and a variant of this pathway at the bottom of the ligand-binding domain (Path II`). RAL leaves the receptor through Path I and a Path I variant in which the ligand leaves the receptor through the loop region between H11 and H12 (Path I`). Remarkably, ER dimerization strongly suppresses Paths II and II` for E-2 dissociation and modifies RAL escape routes. We propose that differences in ligand release pathways detected in the simulations for ER monomers and dimers provide an explanation for previously observed effects of ER quaternary state on ligand dissociation rates and suggest that dimerization may play an important, and hitherto unexpected, role in regulation of ligand dissociation rates throughout the nuclear receptor family.

Involutions of RA Loops

Let L be an RA loop, that is, a loop whose loop ring over any coefficient ring R is an alternative, but not associative, ring. Let l bar right arrow l(theta) denote an involution on L and extend it linearly to the loop ring RL. An element alpha is an element of RL is symmetric if alpha(theta) = alpha and skew-symmetric if alpha(theta) = -alpha. In this paper, we show that there exists an involution making the symmetric elements of RL commute if and only if the characteristic of R is 2 or theta is the canonical involution on L, and an involution making the skew-symmetric elements of RL commute if and only if the characteristic of R is 2 or 4.

Dennis Mahoney, Electrician, Consolidated Edison Company, New York

A graduate of the New York Trade School's Electrical program in 1958, Dennis Mahoney is show at work for the Consolidated Edison Company in New York. Caption written on reverse reads "Dennis J. Mahoney is shown closing the Armature Switch of a Rotary Converter in a D.C. substation. The average rotary in our stations has a capacity of 4,200 K.W. and there are 30 such stations in Manhattan with an annual output of 800,000 amperes. Although the D.C. load is gradually being reduced, it can be seen that there is still considerable demand for direct current in Manhattan." Black and white photograph.