Nuclear Factor I genomic binding associates with chromatin boundaries.

BACKGROUND: The Nuclear Factor I (NFI) family of DNA binding proteins (also called CCAAT box transcription factors or CTF) is involved in both DNA replication and gene expression regulation. Using chromatin immuno-precipitation and high throughput sequencing (ChIP-Seq), we performed a genome-wide mapping of NFI DNA binding sites in primary mouse embryonic fibroblasts. RESULTS: We found that in vivo and in vitro NFI DNA binding specificities are indistinguishable, as in vivo ChIP-Seq NFI binding sites matched predictions based on previously established position weight matrix models of its in vitro binding specificity. Combining ChIP-Seq with mRNA profiling data, we found that NFI preferentially associates with highly expressed genes that it up-regulates, while binding sites were under-represented at expressed but unregulated genes. Genomic binding also correlated with markers of transcribed genes such as histone modifications H3K4me3 and H3K36me3, even outside of annotated transcribed loci, implying NFI in the control of the deposition of these modifications. Positional correlation between + and - strand ChIP-Seq tags revealed that, in contrast to other transcription factors, NFI associates with a nucleosomal length of cleavage-resistant DNA, suggesting an interaction with positioned nucleosomes. In addition, NFI binding prominently occurred at boundaries displaying discontinuities in histone modifications specific of expressed and silent chromatin, such as loci submitted to parental allele-specific imprinted expression. CONCLUSIONS: Our data thus suggest that NFI nucleosomal interaction may contribute to the partitioning of distinct chromatin domains and to epigenetic gene expression regulation.NFI ChIP-Seq and input control DNA data were deposited at Gene Expression Omnibus (GEO) repository under accession number GSE15844. Gene expression microarray data for mouse embryonic fibroblasts are on GEO accession number GSE15871.

Estudi ambiental del Centre Esportiu Puigverd: aigua, residus i característiques físiques

El medi ambient està creixent i adquirint actualment una importància fins ara mai vista. La societat reconeix el medi ambient com un factor de benestar social i personal, i alhora una característica de modernitat. En aquest estudi s’analitzen tots els factors ambientals presents en l’activitat quotidiana d’un centre esportiu. El centre escollit es troba situat en el municipi de Castellar del Vallès, a la comarca del Vallès Occidental, província de Barcelona. Aquest centre construït fa 17 anys per la demanda continua dels habitants del poble i per les pressions dels nuclis urbans pròxims, ha sofert uns canvis que actualment encara estan presents. Els objectius de l’estudi són la descripció, l’anàlisi i el tractament de la gestió actual del centre envers els recursos utilitzats. L’aigua, els residus i per últim les propietats físiques de l’edificació, com a innovació en aquesta tipologia d’estudis. L’anàlisi i tractament d’aquests, permet conèixer els punts forts i febles del centre. Les flaqueses observades afecten majoritàriament als factors ambientals. Conseqüentment, es dissenyen unes propostes de millora per tal de poder minimitzar els impactes soferts i redireccionar la gestió ambiental del centre, afrontant així un futur amb un desenvolupament sostenible.

Itinerari d'educació ambiental i sensorial de Sant Pere del Burgal

El Parc Natural de l’Alt Pirineu (PNAP) va ser creat l’any 2003. Actualment, el parc està desenvolupant una xarxa d’itineraris d’Educació Ambiental (EA). L’Ecomuseu de la Vall d’Àneu (EVA) ofereix rutes guiades al sender del Monestir de Sant Pere del Burgal, ja senyalitzat i equipat pel PNAP, en estar inscrit al seu àmbit territorial. Es tracta d’un sender de fàcil accés i recorregut, molt ample al primer tram tot oferint una gran varietat d’aspectes d’interès. L’objectiu principal del present projecte és plantejar un itinerari d’EA sensorial adaptat als col·lectius amb mobilitat reduïda i persones invidents. Amb aquesta finalitat es desenvolupen continguts i materials didàctics i es determinen les accions que els articularan. En un primer moment s'ha analitzat la viabilitat de l’itinerari aplicant el protocol de valoració dissenyat pel grup Edukamb. La puntuació obtinguda és de 74 punts sobre 100, corroborant la idoneïtat del seu recorregut pels visitants. En el disseny de l’itinerari, s’han determinat els elements i processos d’interès a l’entorn, s’han proposat quatre parades sensorials i una pasarel·la de fusta al primer tram i quatre parades de component antropològica i la instal·lació d’una corda perimetral al segon tram. Finalment també, la instal·lació de maquetes tridimensionals tàctils, una descriptiva dels aspectes i les parades de l’itinerari a l’inici del camí i una arquitectònica de l’entorn del monestir en arrivar al mateix. S’han proposat millores en la senyalització present, alternatives i complements al material pedagògic considerat al projecte i el disseny de protocols de valoració per itineraris adaptats a tot tipus de col·lectius.

Pessebre virtual: disseny i exportació

Aquest projecte és una part d’un projecte més ampli consistent en estudiar un format gràfic que permeti exportar una escena modelada en Blender i importar aquesta mateixa escena en un entorn interactiu basat en Visual C++ amb OpenGL. D’aquesta forma, disposem de la capacitat de modelat de Blender i de la interacció i visualització de la llibreria OpenGL. Aquest format ha de representar geometria i textures imprescindiblement, i si és possible, d’altres factors importants com il·luminació, visualització i moviment. La part del projecte explicada en aquesta memòria consisteix en estudiar el format gràfic més adient per representar els diferents factors de realisme de l’escena (geometria, textura, etc.) havent triat el format OBJ per la seva capacitat de representació i fàcil edició. Per a provar el format, s’ha dissenyat un diorama de pessebre utilitzant les capacitats de modelatge de Blender. Pel que respecta les figures, aspecte important per a considerar l’escena com a pessebre, s’ha utilitzat un escàner 3D que ha obtingut representacions de malla 3D, a partir de figures reals de pessebre, que posteriorment han estat texturades. S’ha generat un vídeo del diorama de pessebre que permet veure’n tots els detalls navegant amb el punt de vista per l’escena. Aquest vídeo s’ha exposat en la mostra de pessebres de la Associació Pessebrista de Sabadell el Nadal del 2008.

La paletina: un pinzell pla i prim

Treball de recerca realitzat per una alumna d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l'any 2009. L’origen de l’autora és la Sénia, un poble d'uns 6000 habitants de la província de Tarragona, on, tot i el predomini actual de la fabricació de mobles, les primeres mostres d'industrialització foren el paper i els pinzells. L’arrelament de la indústria pinzellera de la seva família, ha estat el motiu que l’ha portat a desenvolupar aquest treball sobre la paletina, un tipus de pinzell. L'objectiu del treball ha estat dissenyar un model de paletina, a partir de proves pràctiques i d'estudis estadístics sobre quins són els components més adients. En primer lloc, es fa una descripció detallada dels components de la paletina. A continuació, s’estudia el seu procés de fabricació, primer des del punt de vista manual i després d'acord amb els procediments moderns. Finalment, a partir d'un experiment i amb el corresponent estudi estadístic, s’arriba a una nova proposta de paletina amb unes condicions òptimes de qualitat i rendiment. A més també es descriu el procés de fabricació de la paletina que es duia a terme uns cinquanta anys enrere i es pot valorar, així, tant el mèrit del procés en aquella època com també l'evolució tecnològica que s'ha dut a terme fins al moment.

Activation of HTLV-I transcription in the presence of Tax is independent of the acetylation of CREB-2 (ATF-4).

We have previously demonstrated that the bZIP transcription factor CREB-2, also called ATF-4, trans-activates, in association with the viral protein Tax, the human T-cell leukemia virus type I (HTLV-I) promoter. In this study, we have examined whether CREB-2 acetylation affects transcriptional activation mediated by Tax. We present evidence that CREB-2 is acetylated in vitro and in vivo. CREB-2 is acetylated in two regions: the basic domain of the bZIP (from amino acid residue 270 to 300) and the short basic domain (from 342 to 351) located downstream from the bZIP. We also demonstrate that CREB-2 is acetylated by p300/CBP but not by p/CAF. Moreover, replacement of lysine by arginine in the basic domains decreases the trans-activating capacity of CREB-2. However, in the presence of Tax, the HTLV-I transcription remains fully activated by these CREB-2 mutants. Although we cannot totally exclude that the mutations could also affect CREB-2 structure and activity independent of acetylation, our results suggest that activation of the viral promoter in the presence of Tax is independent of the CREB-2 acetylation.

Balanç de carbó atmosfèric: raó entre les emissions de metà de les vaques i el segrest forestal de CO2

Treball de recerca realitzat per un alumne d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l'any 2009. L’objectiu d’aquest treball és determinar la capacitat de segrest de CO2 d’un bosc dels Pirineus, per tal de reduir el seu efecte hivernacle, en relació a l’impacte climàtic que tindrien les emissions de metà de les vaques. La metodologia s’ha basat en estimar la producció de fusta a partir d’inventaris forestals d’un bosc del Pallars Sobirà, i calcular-ne el segrest de CO2. Per altra banda, s’ha estimat bibliogràficament les emissions de metà d’una vaca. A partir de factors de conversió s’ha estimat la superfície de bosc que compensaria l’efecte hivernacle de les emissions de metà d’una vaca durant un any. El valor obtingut és de 0,727 hectàrees de bosc per vaca i any. Amb aquest valor s’ha estimat la superfície de bosc necessària per compensar les emissions de metà de la població de vaques de Catalunya. Aquests resultats són aproximats, donades les diferències en el creixement dels boscos de Catalunya. Aquest estudi dóna una dada comprensible que posa de manifest el concepte de balanç de carboni i els diferents elements que el formen.

L'albedo lunar i els satèl·lits: Recerca sobre els efectes de l'albedo lunar en les plaques solars d'un satèl·lit artificial que orbita al voltant de la Lluna

Treball de recerca realitzat per una alumna d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l'any 2009. L’albedo lunar i els satèl•lits és un treball que relaciona l’enginyeria aeroespacial amb l’astronomia. El seu objectiu principal investigar si l’albedo lunar, els rajos de sol reflectits a la superfície lunar, pot modificar significativament la temperatura de les plaques solars d’un satèl•lit artificial que orbiti la Lluna i, en conseqüència, afectar-ne el rendiment. El segon objectiu del treball és calcular si seria possible fer un mapa d’albedo lunar, a partir de la temperatura d’un satèl•lit en òrbita al voltant de la Lluna, que permetria conèixer amb més precisió la composició de la superfície lunar. Després d’adquirir els fonaments teòrics necessaris per a realitzar el treball, del procés per a trobar la manera de dur a terme els càlculs i d’efectuar els càlculs en si, les conclusions del treball són que l’albedo lunar causa un augment de temperatura en els satèl•lits prou significatiu per afectar-ne el rendiment; i que amb les temperatures enregistrades per un satèl•lit en òrbita al voltant de la Lluna es podria crear un mapa d’albedo. Aquesta recerca ha estat feta per suggeriment i sota la supervisió del CTAE (Centre de Tecnologia Aeroespacial) per analitzar si els resultats són aplicables al satèl•lit que s’enviarà a la Lluna, Lunar Mission BW1.

Design and analysis of ChIP-Seq experiments for nuclear factor I DNA-binding proteins

SUMMARY : Eukaryotic DNA interacts with the nuclear proteins using non-covalent ionic interactions. Proteins can recognize specific nucleotide sequences based on the sterical interactions with the DNA and these specific protein-DNA interactions are the basis for many nuclear processes, e.g. gene transcription, chromosomal replication, and recombination. New technology termed ChIP-Seq has been recently developed for the analysis of protein-DNA interactions on a whole genome scale and it is based on immunoprecipitation of chromatin and high-throughput DNA sequencing procedure. ChIP-Seq is a novel technique with a great potential to replace older techniques for mapping of protein-DNA interactions. In this thesis, we bring some new insights into the ChIP-Seq data analysis. First, we point out to some common and so far unknown artifacts of the method. Sequence tag distribution in the genome does not follow uniform distribution and we have found extreme hot-spots of tag accumulation over specific loci in the human and mouse genomes. These artifactual sequence tags accumulations will create false peaks in every ChIP-Seq dataset and we propose different filtering methods to reduce the number of false positives. Next, we propose random sampling as a powerful analytical tool in the ChIP-Seq data analysis that could be used to infer biological knowledge from the massive ChIP-Seq datasets. We created unbiased random sampling algorithm and we used this methodology to reveal some of the important biological properties of Nuclear Factor I DNA binding proteins. Finally, by analyzing the ChIP-Seq data in detail, we revealed that Nuclear Factor I transcription factors mainly act as activators of transcription, and that they are associated with specific chromatin modifications that are markers of open chromatin. We speculate that NFI factors only interact with the DNA wrapped around the nucleosome. We also found multiple loci that indicate possible chromatin barrier activity of NFI proteins, which could suggest the use of NFI binding sequences as chromatin insulators in biotechnology applications. RESUME : L'ADN des eucaryotes interagit avec les protéines nucléaires par des interactions noncovalentes ioniques. Les protéines peuvent reconnaître les séquences nucléotidiques spécifiques basées sur l'interaction stérique avec l'ADN, et des interactions spécifiques contrôlent de nombreux processus nucléaire, p.ex. transcription du gène, la réplication chromosomique, et la recombinaison. Une nouvelle technologie appelée ChIP-Seq a été récemment développée pour l'analyse des interactions protéine-ADN à l'échelle du génome entier et cette approche est basée sur l'immuno-précipitation de la chromatine et sur la procédure de séquençage de l'ADN à haut débit. La nouvelle approche ChIP-Seq a donc un fort potentiel pour remplacer les anciennes techniques de cartographie des interactions protéine-ADN. Dans cette thèse, nous apportons de nouvelles perspectives dans l'analyse des données ChIP-Seq. Tout d'abord, nous avons identifié des artefacts très communs associés à cette méthode qui étaient jusqu'à présent insoupçonnés. La distribution des séquences dans le génome ne suit pas une distribution uniforme et nous avons constaté des positions extrêmes d'accumulation de séquence à des régions spécifiques, des génomes humains et de la souris. Ces accumulations des séquences artéfactuelles créera de faux pics dans toutes les données ChIP-Seq, et nous proposons différentes méthodes de filtrage pour réduire le nombre de faux positifs. Ensuite, nous proposons un nouvel échantillonnage aléatoire comme un outil puissant d'analyse des données ChIP-Seq, ce qui pourraient augmenter l'acquisition de connaissances biologiques à partir des données ChIP-Seq. Nous avons créé un algorithme d'échantillonnage aléatoire et nous avons utilisé cette méthode pour révéler certaines des propriétés biologiques importantes de protéines liant à l'ADN nommés Facteur Nucléaire I (NFI). Enfin, en analysant en détail les données de ChIP-Seq pour la famille de facteurs de transcription nommés Facteur Nucléaire I, nous avons révélé que ces protéines agissent principalement comme des activateurs de transcription, et qu'elles sont associées à des modifications de la chromatine spécifiques qui sont des marqueurs de la chromatine ouverte. Nous pensons que lés facteurs NFI interagir uniquement avec l'ADN enroulé autour du nucléosome. Nous avons également constaté plusieurs régions génomiques qui indiquent une éventuelle activité de barrière chromatinienne des protéines NFI, ce qui pourrait suggérer l'utilisation de séquences de liaison NFI comme séquences isolatrices dans des applications de la biotechnologie.

Implementació d'un demostrador wireless: network cording i virtualització d'interfícies sense fils

El treball realitzat en aquest projecte es basa en l'implementació d'un demostrador wireless, i més específicament, en l'estudi de les tècniques network coding i virtualització. Network coding és un nou mètode de transmissió de dades que es basa en la codificació de paquets per incrementar el rendiment fins ara obtingut als mètodes de transmissió convencionals. La virtualització és una tècnica que consisteix en compartir de forma més eficient els recursos d'un sistema. En el nostre cas s'utilitzarà la virtualització per dividir una interfície sense fils en diferents usuaris virtuals transmetent i rebent dades simultàniament. L'objectiu del projecte és realitzar un seguit de proves i estudis per veure els avantatges d'aquestes dues tècniques.

Disseny d'un mètode de valoració d'itineraris d'educació ambiental i aplicació a l'àmbit Parc Natural de l'Alt Pirineu - Alt Urgell

El Parc Natural de l’Alt Pirineu (PNAP) està creant una xarxa d’itineraris d’educació ambiental amb l’objectiu de divulgar els valors del parc i conscienciar els seus visitants sobre la importància de conservar el medi ambient. El desenvolupament de mètodes de valoració de l’aptitud de potencials itineraris d’educació ambiental pot servir per crear eines de gestió molt útils a l’hora d’ampliar aquesta xarxa de senders. Per aquest motiu, un grup anterior de la llicenciatura de Ciències Ambientals va desenvolupar el preprotocol Neret, que permet obtenir una puntuació numèrica per a un itinerari, responent a una sèrie de preguntes senzilles. En el present projecte, s’ha aplicat el protocol anterior a tres itineraris de muntanya per tal d’estudiar-ne el funcionament en un tipus d’itinerari diferent dels de fons de vall, on va ser dissenyat. L’anàlisi del preprotocol s’ha efectuat mitjançant una matriu DAFO, a partir de la qual s’han proposat una sèrie d’estratègies de millora i, a partir d’aquestes, s’ha desenvolupat un nou mètode de valoració. Els principals aspectes negatius del preprotocol són la seva manca de flexibilitat, la sobrevaloració dels criteris relacionats amb la dificultat del recorregut, la manca de detall en l’anàlisi del potencial interpretatiu dels itineraris a més del poc pes que té aquest criteri en la puntuació global i, finalment, l’absència d’un criteri que valori els potencials impactes que es podrien derivar de l’ús de l’itinerari. Aquestes mancances s’han mirat de corregir al mètode de valoració dissenyat en el present projecte mitjançant les següents aportacions: una estructura transversal dividida en quatre factors avaluats per separat, sense criteris de valoració excloents i amb una ponderació final dels quatre principals criteris modificable segons els objectius dels gestors; una valoració més detallada dels continguts de l’itinerari, i finalment, la inclusió d’un nou criteri que considera la vulnerabilitat del medi a qualsevol tipus d’impacte.

Validació i adaptació de l'EuropASI a la població penitenciària catalana (Índex europeu de la severitat de l'addicció)

Aquest treball d'investigació fa una anàlisi de les possibilitats de l’escala EuropASI. Aquest instrument, adaptació europea de l'Addiction Severity Index (ASI), ha demostrat la seva utilitat com a instrument que permet avaluar diferents àrees, assignar als usuaris un tractament i avaluar els canvis produïts per un tractament. També s'han administrat altres proves, com ara la CMR-versió presó i la TECVASP, i s'han recollit diferents variables penitenciàries. En aquesta investigació s'ha fet una revisió dels principals treballs relacionats amb aquest instrument i s'ha utilitzat una mostra de 49 interns dels DAE del Centre Penitenciari Quatre Camins i del Centre Penitenciari Brians 2. Després d'analitzar les dades obtingudes, s'han observat algunes diferències significatives entre els interns del dos DAE que l'EuropASI és capaç de detectar. Les correlacions entre les escales de l'EuropASI indiquen una coherència interna en relació amb les mostres observades. Algunes escales, com ara les d'estat psiquiàtric, relacions familiars i socials i consum d'alcohol i drogues són les que aporten major informació en el global de l'escala. La inclusió de l'escala de l'ASI Criminalitat aporta informació especifica que complementa la resta de les escales. Al treball també s'emfatitzen alguns aspectes relacionats amb l'aplicació i amb la recomanació que les persones que utilitzin aquest instrument tinguin algun tipus de formació, així com algunes propostes relacionades amb l'escala.

Eficàcia predictiva de l’HCR-20 i del PCL:SV en contexts institucionals

L’estudi es dirigeix a avaluar la capacitat predictiva sobre la violència dels instruments de judici clínic estructurat, amb una metodologia que aporti resultats comparables a estudis de l’àmbit internacional. La investigació es va portar a terme en un hospital civil de salut mental i la mostra està composta per 114 pacients de les unitats de crònics i subaguts. A l’avaluació inicial, l’HCR-20, el PCL:SV i el Protocol 7 van ser els instruments utilitzats per a la recollida d’informació de les variables predictors. La variable depenent o resultat va ser registrada prospectivament per part de l’equip d’infermeria amb un instrument observacional de fàcil ús, el MOAS. Mitjançant índexs de correlació, càlcul de riscos relatius, i anàlisis de regressió logística i corbes ROC va ser possible conèixer que l’HCR-20 i el PCL-SV són mesures vàlides per a la predicció de la violència intrahospitalària en el curt i mig termini en una mostra espanyola de persones amb malaltia mental severa. L’HCR-20 i particularment els ítems clínics van ser els millors predictors de la violència física envers a persones i objectes. Tant la puntuació numèrica de l’HCR-20 com el judici clínic estructurat van demostrar una precisió predictiva alta i comparable a l'obtinguda amb la versió original de l'instrument. El PCL:SV va arribar una precisió predictiva moderada que va anar disminuint al llarg del seguiment. Altres factors de risc com les agressions o la ira prèvies a l’avaluació també van augmentar significativament el risc de violència durant l’any de seguiment.

Personalitat i psicopatologia en menors infractors

En l’àmbit de justícia juvenil és freqüent observar que els joves presenten dificultats personals, més enllà del tipus de delicte que hagin comès. Aquestes dificultats poden ser de caire psicològic, familiar i comunitari. Pel que fa a les dificultats de caire psicològic en què se centra la recerca, destaquen com a més significades entre els joves infractors determinats trets de personalitat com ara immaduresa, agressivitat o aïllament. També de psicopatologia associada com ara trastorn de conducta i trastorn negativista desafiant, entre d’altres. Aquesta recerca es fonamenta en la necessitat de conèixer les característiques individuals i grupals dels menors infractors pel que fa a variables de personalitat i possible psicopatologia associada. Tres són els objectius que es marca la recerca: 1) fer una descripció de les variables sociodemogràfiques i delictives; 2) estudiar les característiques de personalitat que estan presents en la població dels menors infractors, i 3) avaluar la prevalença de problemes psicopatològics dins d’aquesta població. Amb aquest estudi queda evident la necessitat de tractament en els joves de justícia juvenil i alhora també la necessitat d’avaluar correctament cada jove individualment. Malgrat que s’observa un patró similar en els joves que realitzen actes delictius, també és veritat que observem una certa variabilitat individual que s’ha de tenir en compte per poder fer un tractament més adequat a les seves necessitats.

Canvi climàtic i malalties infeccioses

El canvi climàtic és una realitat i té efectes, tant directes com indirectes, sobre la salut. Són necessàries actuacions concertades per abordar aquestes qüestions de salut pública plantejades pel canvi climàtic, així com també disposar de mecanismes per predir quina serà la seva evolució. En aquest projecte es discuteixen les malalties infeccioses adquirides a través de diferents vies (artròpodes vectors, rosegadors, aigua, aliments i aire) en referència al canvi climàtic al món i també a Catalunya. Basat en una extensa revisió dels treballs i articles publicats, i de comentaris d’experts, es presenta una avaluació dels canvis de les malalties infeccioses: incidència, prevalença i distribució dels patògens i vehicles transmissors en un entorn canviant. En el present estudi es detallen alguns dels casos més estudiats i demostrats d’emergència i reemergència de brots infecciosos a diferents zones del planeta associats a certes variacions en les variables climàtiques. Degut a l’alt nivell d’incertesa sobre el ritme del canvi climàtic i el seu impacte sobre les malalties infeccioses, es proposa un seguit de línies de futur. Una de les propostes és crear una xarxa integrada de dades ambientals i epidemiològiques, amb capacitat de connectar aquestes dades amb la vigilància dels patògens, vectors i de la qualitat de l’aigua, entre d’altres factors. Aquestes anàlisis podrien orientar les estratègies d’actuació en un futur per la protecció de la salut de la població.