Docking, virtual high throughput screening and in silico fragment-based drug design.

ABSTRACT The drug discovery process has been profoundly changed recently by the adoption of computational methods helping the design of new drug candidates more rapidly and at lower costs. In silico drug design consists of a collection of tools helping to make rational decisions at the different steps of the drug discovery process, such as the identification of a biomolecular target of therapeutical interest, the selection or the design of new lead compounds and their modification to obtain better affinities, as well as pharmacokinetic and pharmacodynamic properties. Among the different tools available, a particular emphasis is placed in this review on molecular docking, virtual high throughput screening and fragment-based ligand design.

Implementació d'un Laboratori Virtual d'Equips Electrònics per múltiples aplicacions específiqies com a reforç docent en l'àrea de l'electrònica VERiLAB (Virtual ElectRonic LABoratory)

S’ha dissenyat un Laboratori Virtual d’Equips Electrònics per múltiples aplicacions específiques com a reforç docent en l’àrea de l’electrònica VERiLAB (Virtual ElectRonic LABoratory) i, a més, s’han dissenyat un conjunt de 9 pràctiques guiades per treure el màxim rendiment al laboratori virtual. El laboratori Virtual és una potent eina de treball per aplicacions docents com a programari d’iniciació a la utilització d’equips electrònics bàsics que podem trobar a qualsevol laboratori d’electrònica. Aquesta eina permet augmentar el nombre d’hores de treball pràctic fora del laboratori. La primera versió d’aquest programari es va dissenyar a l’any 2004 a la Universitat de Barcelona amb el software LabVIEW_7, el qual permet obtenir un fitxer executable amb el qual els alumnes poden treballar fora del laboratori. D’aquesta forma els alumnes únicament necessiten un ordinador per a poder fer les pràctiques. La primera versió del laboratori disposava d’un generador de funcions, un oscil·loscopi i un analitzador d’espectres com a equips electrònics, i a més a més incorporava un mòdul de filtres i un motor DC per treballar amb els equips. La versió 2 del Laboratori Virtual es va desenvolupar amb aquest projecte MQD i es va introduir una font d’alimentació, un multímetre de sobre taula i un portàtil com a equips electrònics. Es van crear també diferents mòduls de sistemes electrònics: filtres analògics, configuracions bàsiques basades en l’amplificador operacional, l’amplificador operacional no ideal i un circuit de rectificació d’ona completa. Aquests mòduls han premés ampliar el camp d’aplicació del Laboratori Virtual a diferents assignatures de l’àrea de l’electrònica.

Laboratori Virtual de Psicologia Bàsica

El Laboratori Virtual de Psicologia Bàsica (LVPB) és una eina que acompanya a l’estudiant en un recorregut a través d’experiments que s’han convertit en clàssics de la Psicologia Cognitiva. La plataforma reprodueix experiments provinents de l’estudi de l’atenció, l’emoció, el llenguatge, la memòria, la motivació, el pensament i la percepció. En cada experiment, el LVPB presenta un text introductori amb alguns articles de referència on es van proposar per primera vegada aquests experiments. El LVPB es basa en la plataforma d’e-learning Moodle, el que permet que cada estudiant tingui el seu propi espai en el qual guardar les dades, els resultats i les anàlisis que hagi realitzat. Tota la interacció amb el sistema queda enregistrada i pot ésser consultada tant per l’estudiant com pel seu professor en qualsevol moment. Això permet que el LVPB pugui ser utilitzat també com a eina d’avaluació per part del professor. La plataforma es troba disponible en la següent adreça: http://psicovirtual.uab.es/lvpb

Projecte per a l'organització de pràctiques professionals en turisme en forrnació virtual

L'objectiu del projecte és possibilitar que els estudiants de la diplomatura de turisme de la UOC puguin realitzar una pràctica laboral rigorosa i realista i que permeti desenvolupar les competències bàsiques en treball en equip i transversals en sostenibilitat aplicada a les destinacions turístiques. La pràctica docent consisteix en una simulació, per a entorn virtual d'aprenentatge que emula les diferents fases del treball de consultoria turística i l’aplicació dels resultats del les tasques col·laboratives a un treball orientat a objecte. Concretament el projecte està orientat a simular un treball de camp i a dissenyar i executar un pla estratègic per a la millora d'una destinació de naturalesa. La metodologia didàctica parteix de l’organització d'un treball en equip, cosa per la qual s'espera que els estudiants puguin cooperar entre si durant les fases del projecte. Amb el projecte es pretén aconseguir dotar als estudiants de mètodes i habilitats en sostenibilitat aplicada al turisme. Així com posar en pràctica els coneixements previs obtinguts en aquesta matèria. La simulació consisteix en la implementació d’estratègies per a millorar l’ús dels recursos turístics en una destinació real espanyola (el parc Natural de la Serra d'Espadà, a la província de Castelló), així com a crear una memòria final basada en la creació d'un pla estratègic per a la implementació d'accions basades en el turisme sostenible en l’àrea d'estudi.

Entorn virtual d'agendes d'aprenentatge individualitzades

Les agendes d'aprenentatge han de servir als alumnes, com a eines de plani cació i seguiment de treball personal, en tant que hi poden trobar tota la informació necessària per al seguiment de totes les seves tasques. Així doncs, cal desenvolupar una nova eina, que faciliti aquesta tasca, donada la inexistència d'eines similars amb aquesta voluntat. S'ha desenvolupat una agenda d'aprenentatge mitjançant un calendari web on s'hi presenten totes les tasques d'una assignatura. Així l'alumne té consciència de tota la feina que ha de fer i li serveix com a guia educativa en un entorn de blended-learning.

Disseny d'un "museu virtual" per una sala d'exposicions mitjançant OpenGL

Aquest projecte tracta del disseny i implementació d’una aplicació gràfica que permeti visualitzar diferents exposicions de quadres que es realitzin a la sala d’exposicions de la Hemeroteca General de la UAB, gestionada pel col·lectiu “Cultura en Viu”. La utilitat ha sigut desenvolupada mitjançant la llibreria gràfica OpenGL i Microsoft Visual Studio. L’aplicació generada és també una eina de creació i manipulació d’exposicions al servei del usuari.

Scheduling in virtual infrastructure

For the execution of the scientific applications, different methods have been proposed to dynamically provide execution environments for such applications that hide the complexity of underlying distributed and heterogeneous infrastructures. Recently virtualization has emerged as a promising technology to provide such environments. Virtualization is a technology that abstracts away the details of physical hardware and provides virtualized resources for high-level scientific applications. Virtualization offers a cost-effective and flexible way to use and manage computing resources. Such an abstraction is appealing in Grid computing and Cloud computing for better matching jobs (applications) to computational resources. This work applies the virtualization concept to the Condor dynamic resource management system by using Condor Virtual Universe to harvest the existing virtual computing resources to their maximum utility. It allows existing computing resources to be dynamically provisioned at run-time by users based on application requirements instead of statically at design-time thereby lay the basis for efficient use of the available resources, thus providing way for the efficient use of the available resources.

THE USE OF SIMULATIONS IN EVOLUTIONARY POPULATION GENETICS: APPLICATIONS ON HUMANS, OWLS AND VIRTUAL ORGANISMS

Summary (in English) Computer simulations provide a practical way to address scientific questions that would be otherwise intractable. In evolutionary biology, and in population genetics in particular, the investigation of evolutionary processes frequently involves the implementation of complex models, making simulations a particularly valuable tool in the area. In this thesis work, I explored three questions involving the geographical range expansion of populations, taking advantage of spatially explicit simulations coupled with approximate Bayesian computation. First, the neutral evolutionary history of the human spread around the world was investigated, leading to a surprisingly simple model: A straightforward diffusion process of migrations from east Africa throughout a world map with homogeneous landmasses replicated to very large extent the complex patterns observed in real human populations, suggesting a more continuous (as opposed to structured) view of the distribution of modern human genetic diversity, which may play a better role as a base model for further studies. Second, the postglacial evolution of the European barn owl, with the formation of a remarkable coat-color cline, was inspected with two rounds of simulations: (i) determine the demographic background history and (ii) test the probability of a phenotypic cline, like the one observed in the natural populations, to appear without natural selection. We verified that the modern barn owl population originated from a single Iberian refugium and that they formed their color cline, not due to neutral evolution, but with the necessary participation of selection. The third and last part of this thesis refers to a simulation-only study inspired by the barn owl case above. In this chapter, we showed that selection is, indeed, effective during range expansions and that it leaves a distinguished signature, which can then be used to detect and measure natural selection in range-expanding populations. Résumé (en français) Les simulations fournissent un moyen pratique pour répondre à des questions scientifiques qui seraient inabordable autrement. En génétique des populations, l'étude des processus évolutifs implique souvent la mise en oeuvre de modèles complexes, et les simulations sont un outil particulièrement précieux dans ce domaine. Dans cette thèse, j'ai exploré trois questions en utilisant des simulations spatialement explicites dans un cadre de calculs Bayésiens approximés (approximate Bayesian computation : ABC). Tout d'abord, l'histoire de la colonisation humaine mondiale et de l'évolution de parties neutres du génome a été étudiée grâce à un modèle étonnement simple. Un processus de diffusion des migrants de l'Afrique orientale à travers un monde avec des masses terrestres homogènes a reproduit, dans une très large mesure, les signatures génétiques complexes observées dans les populations humaines réelles. Un tel modèle continu (opposé à un modèle structuré en populations) pourrait être très utile comme modèle de base dans l'étude de génétique humaine à l'avenir. Deuxièmement, l'évolution postglaciaire d'un gradient de couleur chez l'Effraie des clocher (Tyto alba) Européenne, a été examiné avec deux séries de simulations pour : (i) déterminer l'histoire démographique de base et (ii) tester la probabilité qu'un gradient phénotypique, tel qu'observé dans les populations naturelles puisse apparaître sans sélection naturelle. Nous avons montré que la population actuelle des chouettes est sortie d'un unique refuge ibérique et que le gradient de couleur ne peux pas s'être formé de manière neutre (sans l'action de la sélection naturelle). La troisième partie de cette thèse se réfère à une étude par simulations inspirée par l'étude de l'Effraie. Dans ce dernier chapitre, nous avons montré que la sélection est, en effet, aussi efficace dans les cas d'expansion d'aire de distribution et qu'elle laisse une signature unique, qui peut être utilisée pour la détecter et estimer sa force.

CINE-SYS: aplicación web para una comunidad virtual de cine

Este proyecto es la realización de una aplicación web para una comunidad virtual de cine, cuyo objetivo es crear un punto de encuentro entre todos los usuarios que visiten la web.

Appropriateness of colonoscopy in Europe (EPAGE II). Surveillance after polypectomy and after resection of colorectal cancer.

BACKGROUND AND STUDY AIMS: To summarize the published literature on assessment of appropriateness of colonoscopy for surveillance after polypectomy and after curative-intent resection of colorectal cancer (CRC), and report appropriateness criteria developed by an expert panel, the 2008 European Panel on the Appropriateness of Gastrointestinal Endoscopy, EPAGE II. METHODS: A systematic search of guidelines, systematic reviews and primary studies regarding the evaluation and management of surveillance colonoscopy after polypectomy and after resection of CRC was performed. The RAND/UCLA Appropriateness Method was applied to develop appropriateness criteria for colonoscopy for these conditions. RESULTS: Most CRCs arise from adenomatous polyps. The characteristics of removed polyps, especially the distinction between low-risk adenomas (1 or 2, small [< 1 cm], tubular, no high-grade dysplasia) vs. high-risk adenomas (large [> or = 1 cm], multiple [> 3], high-grade dysplasia or villous features), have an impact on advanced adenoma recurrence. Most guidelines recommend a 3-year follow-up colonoscopy for high-risk adenomas and a 5-year colonoscopy for low-risk adenomas. Despite the lack of evidence to support or refute any survival benefit for follow-up colonoscopy after curative-intent CRC resection, surveillance colonoscopy is recommended by most guidelines. The timing of the first surveillance colonoscopy differs. The expert panel considered that 56 % of the clinical indications for colonoscopy for surveillance after polypectomy were appropriate. For surveillance after CRC resection, it considered colonoscopy appropriate 1 year after resection. CONCLUSIONS: Colonoscopy is recommended as a first-choice procedure for surveillance after polypectomy by all published guidelines and by the EPAGE II criteria. Despite the limitations of the published studies, colonoscopy is also recommended by most of the guidelines and by EPAGE II criteria for surveillance after curative-intent CRC resection.

Are virtual planning and guided surgery for head and neck reconstruction economically viable?

PURPOSE: Virtual planning and guided surgery with or without prebent or milled plates are becoming more and more common for mandibular reconstruction with fibular free flaps (FFFs). Although this excellent surgical option is being used more widely, the question of the additional cost of planning and cutting-guide production has to be discussed. In capped payment systems such additional costs have to be offset by other savings if there are no special provisions for extra funding. Our study was designed to determine whether using virtual planning and guided surgery resulted in time saved during surgery and whether this time gain resulted in self-funding of such planning through the time saved. MATERIALS AND METHODS: All consecutive cases of FFF surgery were evaluated during a 2-year period. Institutional data were used to determine the price of 1 minute of operative time. The time for fibula molding, plate adaptation, and insetting was recorded. RESULTS: During the defined period, we performed 20 mandibular reconstructions using FFFs, 9 with virtual planning and guided surgery and 11 freehand cases. One minute of operative time was calculated to cost US $47.50. Multiplying this number by the time saved, we found that the additional cost of virtual planning was reduced from US $5,098 to US $1,231.50 with a prebent plate and from US $6,980 to US $3,113.50 for a milled plate. CONCLUSIONS: Even in capped health care systems, virtual planning and guided surgery including prebent or milled plates are financially viable.

Extent of Hypoattenuation On CT Angiography Source Images In Basilar Artery Occlusion: Prognostic Accuracy Of Posterior Circulation ASPECTS And The Pons-midbrain Score In The Basilar Artery International Cooperation Study

Background: The posterior circulation Acute Stroke Prognosis Early CT Score (pc-ASPECTS) and the combined Pons-midbrain score quantify the extent of early ischemic changes in the posterior circulation. We compared the prognostic accuracy of both scores if applied to CT angiography (CTA) source images (CTA-SI) of patients in the Basilar Artery International Cooperation Study (BASICS).Methods: BASICS was a prospective, observational, multi-centre, registry of consecutive patients who presented with acute symptomatic basilar artery occlusion (BAO). Functional outcome was assessed at 1 month. We applied pc-ASPECTS and the combined Pons-midbrain score to CTA-SI by 3-reader-consensus. Readers were blinded to clinical data. We performed multivariable logistic regression analysis, adjusting for thrombolysis, baseline NIHSS score and age, and used the output to derive ROC curves to compare the ability of both scores to discriminate patients with favourable (modified Rankin Scale [mRS] scores 0-3) from patients with unfavourable (mRS scores 4-6) functional outcome.Results: We reviewed CTAs of 158 patients (64% men, mean age 65 _ 15 years, median NIHSS score 25 [0-38], median GCS score 7 [3-15], median onset-to-CTA time 234 minutes [11-7380]). At 1 month, 40 (25%) patients had a favourable outcome, 49 (31%) had an unfavourable outcome (mRS score 4-5) and 69 (44%) were deceased. Both techniques of assessing CTA-SI hypoattenuation in the posterior circulation showed equally good discriminative value in predicting final outcome (C-statistics; area under ROC curve 0.74 versus 0.75, respectively; p_0.37). Pc-ASPECTS dichotomized at _6 versus _6 was an independent predictor of favourable functional outcome (RR _ 2.2; CI95 1.1-4.7; p _ 0.034).Conclusion: Compared to the combined Pons-midbrain score, the pc-ASPECTS score has similar prognostic accuracy to identify patients with a favourable functional outcome in BASICS. Dichotomized pc-ASPECTS (_6 versus _6) is an independent predictor of favourable functional outcome in this population. Author Disclosures: V. Puetz: None. A. Khomenko: None. M.D. Hill: None. I. Dzialowski: None. P. Michel: None. C. Weimar: None. C.A.C. Wijman: None. H. Mattle: None. K. Muir: None. T. Pfefferkorn: None. D. Tanne: None. S. Engelter: None. K. Szabo: None. A. Algra: None. A.M. Demchuk: None. W.J. Schonewille: None.