Nucleon and pion structure with lattice QCD simulations at physical value of the pion mass

We present results on the nucleon scalar, axial, and tensor charges as well as on the momentum fraction, and the helicity and transversity moments. The pion momentum fraction is also presented. The computation of these key observables is carried out using lattice QCD simulations at a physical value of the pion mass. The evaluation is based on gauge configurations generated with two degenerate sea quarks of twisted mass fermions with a clover term. We investigate excited states contributions with the nucleon quantum numbers by analyzing three sink-source time separations. We find that, for the scalar charge, excited states contribute significantly and to a less degree to the nucleon momentum fraction and helicity moment. Our result for the nucleon axial charge agrees with the experimental value. Furthermore, we predict a value of 1.027(62) in the MS¯¯¯¯¯ scheme at 2 GeV for the isovector nucleon tensor charge directly at the physical point. The pion momentum fraction is found to be ⟨x⟩π±u−d=0.214(15)(+12−9) in the MS¯¯¯¯¯ at 2 GeV.

Progress in Simulations with Twisted Mass Fermions at the Physical Point

In this contribution, results from Nf = 2 lattice QCD simulations at one lattice spacing using twisted mass fermions with a clover term at the physical pion mass are presented. The mass splitting between charged and neutral pions (including the disconnected contribution) is shown to be around 20(20) MeV. Further, a first measurement using the clover twisted mass action of the average momentum fraction of the pion is given. Finally, an analysis of pseudoscalar meson masses and decay constants is presented involving linear interpolations in strange and charm quark masses. Matching to meson mass ratios allows the calculation of quark mass ratios: ms=ml = 27:63(13), mc=ml = 339:6(2:2) and mc=ms = 12:29(10). From this mass matching the quantities fK = 153:9(7:5) MeV, fD = 219(11) MeV, fDs = 255(12) MeV and MDs = 1894(93) MeV are determined without the application of finite volume or discretization artefact corrections and with errors dominated by a preliminary estimate of the lattice spacing.

The illness experiences of African Americans residing in an inner city community, Houston, Texas

This dissertation documents health and illness in the context of daily life circumstances and structural conditions faced by African American families living in Clover Heights (pseudonym), an inner city public housing project in the Third Ward, Houston, Texas. Drawing from Kleinman's (1980) model of culturally defined health care systems and using the holistic-content approach to narrative analysis (Lieblich, Tuval- Mashiach, & Zilber, 1998) the purpose of this research was to explore the ways in which social and health policy, economic mobility, the inner city environment, and cultural beliefs intertwined with African American families' health related ideas, behaviors, and practices. I recruited six families using a convenience sampling method (Schensul, Schensul, & LeCompte, 1999) and followed them for fourteen months (2010–2011). Family was defined as a household unit, or those living in the same residence, short or long-term. Single, African American women ranging in age from 29–80 years headed all families. All but one family included children or grandchildren 18 years of age and younger, or children or other relative 18 years of age and older. I also recruited six residents with who I became acquainted over the course of the project. I collected data using traditional ethnographic methods including participant-observation, archive review, field notes, mapping, free-listing, in-depth interviews, and life history interviews. ^ Doing ethnography afforded the families who participated in this project the freedom to construct their own experiences of health and illness. My role centered on listening to, learning from, and interpreting participants' narratives, exploring similarities and differences within and across families' experiences. As the research progressed, a pattern concerning diagnosis and pharmacotherapy for children's behavioral and emotional problems, particularly attention-deficit hyperactivity disorder (ADHD) and pediatric bipolar disorder (PBD), emerged from my formal interactions with participants and my informal interactions with residents. The findings presented in this dissertation document this pattern, focusing on how mothers and families interpreted, organized, and ascribed meaning to their experiences of ADHD and PBD. ^ In the first manuscript presented here, I documented three mothers' narrative constructions of a child's diagnosis with and pharmacotherapy for ADHD or PBD. Using Gergen's (1997) relational perspective I argued that mothers' knowledge and experiences of ADHD and PBD were not individually constructed, but were linguistically and discursively constituted through various social interactions and relationships, including family, spirituality and faith, community norms, and expert systems of knowledge. Mothers' narratives revealed the complexity of children's behavioral and emotional problems, the daily trials of living through these problems, how they coped with adversity and developed survival strategies, and how they interacted with various institutional authorities involved in evaluating, diagnosing, and encouraging pharmaceutical intervention for children's behavior. The findings highlight the ways in which mothers' social interactions and relationships introduced a scientific language and discourse for explaining children's behavior as mental illness, the discordances between expert systems of knowledge and mothers' understandings, and how discordances reflected mothers' ‘microsources of power’ for producing their own stories and experiences. ^ In the second manuscript presented here, I documented the ways in which structural factors, including gender, race/ethnicity, and socioeconomic status, coupled with a unique cultural and social standpoint (Collins, 1990/2009) influenced the strategies this group of African American mothers employed to understand and respond to ADHD or PBD. The most salient themes related to mother-child relationships coalesced around mothers' beliefs about the etiology of ADHD and PBD, ‘conceptualizing responsibility,’ and ‘protection-survival.’ The findings suggest that even though mothers' strategies varied, they were in pursuit of a common goal. Mothers' challenged the status quo, addressing children's behavioral and emotional problems in the ways that made the most sense to them, specifically protecting their children from further marginalization in society more so than believing these were the best options for their children.^

Manejo de suelo mediante coberturas vegetales establecidas

El objetivo de esta investigación fue determinar los efectos de las coberturas vegetales en el microclima de la planta de vid. Se compararon cinco coberturas de diferente ciclo vegetativo con respecto al manejo de suelo sin labranza mediante aplicación de herbicidas. El estudio se desarrolló en un viñedo cv. Malbec conducido en espaldera alta, situado en Agrelo, Luján de Cuyo, Mendoza, Argentina. Se determinaron parámetros microclimáticos, temperatura, humedad relativa y radiación a nivel de racimos, temperatura del suelo, cantidad y calidad de la radiación reflejada por la cobertura. También se midió la expresión vegetativa y de uvas y el potencial enológico. Se verificó una significativa disminución de la radiación fotosintéticamente activa (RFA) reflejada por las coberturas con una menor relación “Rojo/Rojo lejano" comparada con el suelo descubierto. Sin embargo, el efecto no se percibió dentro de la canopia debido a que las coberturas permanentes de trébol rojo (Trifolium pratensis) y agropiro alargado (Agropyron elongatum) restringieron el vigor de las cepas, disminuyendo el crecimiento de brotes y el tamaño de hojas, lo cual se tradujo en una mayor recepción directa de la RFA a nivel de racimos. No hubo una significativa variación en cuanto a temperatura máxima, mínima y amplitud térmica a nivel de racimos. No obstante ello, los tratamientos con mayor cobertura de suelo tendieron a reducir levemente la temperatura mínima a nivel de racimos. La humedad relativa en la canopia no fue significativamente afectada. El trébol rojo, el agropiro alargado, la mezcla centeno-cebadilla (Secale cereale-Bromus catharticus) y el sorgo del Sudán (Sorghum sudanensis) redujeron notablemente la amplitud térmica del suelo. El efecto fue determinado principalmente por la disminución de la temperatura máxima. Las coberturas vegetales con alguna dificultad para desarrollarse durante su ciclo vegetativo tuvieron un comportamiento intermedio o uno muy similar al de un suelo descubierto. La introducción de una cobertura permanente con buena invasión del sitio interfilar permitió modificar indirectamente las características microclimáticas de la canopia, a través del control del crecimiento vegetativo y de los rendimientos de la planta de vid, modificando el equilibrio vigor / producción del viñedo, y por lo tanto la composición de las uvas y del vino elaborado.

Características palinológicas de mieles de eucalipto (Eucalyptus sp.) y tréboles (Trifolium sp.) provenientes de la Provincia Fitogeográfica Pampeana Argentina

El objetivo de este trabajo fue estudiar el perfil polínico de mieles de tréboles y de eucalipto de la Provincia Fitogeográfica Pampeana Argentina, con el fin de contribuir a su caracterización palinológica. Se realizó un análisis polínico cualitativo y se aplicaron técnicas estadísticas descriptivas y multivariadas, para conocer la distribución de frecuencia de los pólenes y caracterizar cada origen floral, según los pólenes acompañantes y los años de cosecha. Se analizaron 81 muestras de miel, de cuatro cosechas diferentes. Se encontraron 41 tipos morfológicos de polen, cuya variación por muestra osciló entre dos y ocho. El taxón presente en más del 80% de las mieles fue Eucalyptus sp. Los principales pólenes acompañantes encontrados pertenecieron a los tipos Helianthus annuus y Carduus sp., para ambos orígenes florales estudiados, y a la familia de las Brassicaceae, para las mieles de tréboles. Los años de cosecha estudiados mostraron diferentes espectros polínicos.

Tecnología e incertidumbre en la práctica del riego en la provincia de Córdoba

En el presente trabajo se busca caracterizar a los regantes de Río Segundo, Córdoba, en términos comparativos y en vinculación con la tecnología. Se trata de pequeños y medianos productores localizados en el Espinal cordobés, límite de la región pampeana argentina, que se dedican a la agricultura extensiva de cereales y oleaginosas utilizando riego suplementario con agua subterránea. El objeto de estudio se aborda considerando que las lógicas de conocimiento atraviesan la producción y que el crecimiento de la incertidumbre es impulsado por la práctica de la innovación y la búsqueda de eficiencia. La gestión profesionalizada de la producción que lleva a la planificación de las actividades productivas en base a la reflexión permanente, revela la necesidad de conocer aquello que aún no se conoce, lo cual está en relación directa con la incertidumbre y con una mayor toma conciencia de los riesgos, tanto climáticos como económicos que se vinculan con la producción. Para alcanzar los objetivos propuestos se utilizó una metodología cualitativa basada en el trabajo de campo, la realización de entrevistas en profundidad y un marco interpretativo crítico complementado con elementos de la teoría social del riesgo.

Tecnología e incertidumbre en la práctica del riego en la provincia de Córdoba

En el presente trabajo se busca caracterizar a los regantes de Río Segundo, Córdoba, en términos comparativos y en vinculación con la tecnología. Se trata de pequeños y medianos productores localizados en el Espinal cordobés, límite de la región pampeana argentina, que se dedican a la agricultura extensiva de cereales y oleaginosas utilizando riego suplementario con agua subterránea. El objeto de estudio se aborda considerando que las lógicas de conocimiento atraviesan la producción y que el crecimiento de la incertidumbre es impulsado por la práctica de la innovación y la búsqueda de eficiencia. La gestión profesionalizada de la producción que lleva a la planificación de las actividades productivas en base a la reflexión permanente, revela la necesidad de conocer aquello que aún no se conoce, lo cual está en relación directa con la incertidumbre y con una mayor toma conciencia de los riesgos, tanto climáticos como económicos que se vinculan con la producción. Para alcanzar los objetivos propuestos se utilizó una metodología cualitativa basada en el trabajo de campo, la realización de entrevistas en profundidad y un marco interpretativo crítico complementado con elementos de la teoría social del riesgo.

Tecnología e incertidumbre en la práctica del riego en la provincia de Córdoba

En el presente trabajo se busca caracterizar a los regantes de Río Segundo, Córdoba, en términos comparativos y en vinculación con la tecnología. Se trata de pequeños y medianos productores localizados en el Espinal cordobés, límite de la región pampeana argentina, que se dedican a la agricultura extensiva de cereales y oleaginosas utilizando riego suplementario con agua subterránea. El objeto de estudio se aborda considerando que las lógicas de conocimiento atraviesan la producción y que el crecimiento de la incertidumbre es impulsado por la práctica de la innovación y la búsqueda de eficiencia. La gestión profesionalizada de la producción que lleva a la planificación de las actividades productivas en base a la reflexión permanente, revela la necesidad de conocer aquello que aún no se conoce, lo cual está en relación directa con la incertidumbre y con una mayor toma conciencia de los riesgos, tanto climáticos como económicos que se vinculan con la producción. Para alcanzar los objetivos propuestos se utilizó una metodología cualitativa basada en el trabajo de campo, la realización de entrevistas en profundidad y un marco interpretativo crítico complementado con elementos de la teoría social del riesgo.

Radiocarbon dates of Mytilus shells and peat and wood samples collected on Drayton Island

A multidisciplinary study was undertaken at the Qijurittuq Site (IbGk-3) on Drayton Island in Low-Arctic Quebec (Canada) to document the relationships between climatic, environmental, and cultural changes and the choice of Thule/Inuit dwelling style in the eastern Arctic. Several marine terraces were 14C-dated with shells in order to reconstruct the area's uplift (glacioisostatic rebound) curve. Plant macrofossil analysis of peat was conducted to reconstruct past vegetation and, indirectly, past climate. Archaeological surveys and excavations characterized the structure of subterranean sod houses at the Qijurittuq Site and were supplemented with open interviews with Inuit elders for a better understanding of site location and the use of household space. The sites selected for habitation were well-drained sandy marine terraces in a valley sheltered from prevailing winds. Sod houses were in turn made possible by the abundance of driftwood on the island and the presence of nearby peatland. Thule/Inuit people used semi-subterranean houses rather than igloos at the Qijurittuq Site during the dry, cold conditions toward the end of the Little Ice Age. Stable environmental conditions and food supply during winter possibly explain the use of those semipermanent houses on Drayton Island. However, it does not exclude the use of igloos during short expeditions on ice.

(Table 2) Number of identified specimens and individuals from bones and bone fragments at site IbGk-3, Drayton Island

An interdisciplinary study was conducted at Qijurittuq (IbGk-3), an archaeological site located on Drayton Island along the eastern shore of Hudson Bay, Nunavik. Local Inuit made important contributions to the research. High school students participated in the field school, and elders shared their traditional knowledge. The elders expressed an interest in the source of the wood used to construct Qijurittuq's semi-subterranean dwellings, and this inspired us to expand our research in that direction. This interdisciplinary study included a reconstruction of the geomorphological and environmental history of Drayton Island, wood provenance and dendrochronology studies, research on house architecture and settlement patterns, and a zooarchaeological analysis. This paper synthesizes the preliminary results of this interdisciplinary investigation within the context of climate change. We discuss the persistence of semi-subterranean dwellings in eastern Hudson Bay long after they had been abandoned elsewhere. At Qijurittuq, their abandonment corresponds with the end of Little Ice Age. However, at the same time, the development of more permanent contact with Euro-Canadians was having a strong impact upon Inuit culture.

Identificación de los riesgos ambientales y sanitarios de la producción de gas mediante fracturación hidráulica y bases para una propuesta metodológica de vulnerabilidad de las aguas subterráneas

Hasta ahora, la gran mayoría de los recursos explotados de gas natural procedían de acumulaciones convencionales de gas aislado y de gas asociado y disuelto en el petróleo. Sin embargo, el gas natural se encuentra también en yacimientos que, debido a su baja porosidad y permeabilidad, tienen unas características que hacen que hasta muy recientemente no hayan sido económicamente rentables y que sólo puedan ser explotados mediante técnicas no convencionales, dando lugar al denominado gas no convencional. Las técnicas utilizadas para su extracción son la fracturación hidráulica o “fracking” y la perforación horizontal. Entre los diversos tipos de gas no convencional, es de prever que el gas de pizarra sea el que sufra mayor desarrollo a medio plazo en nuestro país, por lo que se están generando grandes debates, debido al riesgo de contaminación de las aguas superficiales y subterráneas del entorno, provocados por la elevada cantidad de agua utilizada, los aditivos empleados, los fluidos de retorno, por la alteración del medio físico, así como por la dificultad de monitorización de estos procesos. En este proyecto se identifican los riesgos ambientales y sanitarios asociados a la extracción de gas no convencional. El trabajo se basa principalmente en experiencias ocurridas en países donde el fracking se ha convertido en una práctica habitual. Se trata además de establecer las bases necesarias para la estimación de la vulnerabilidad de los acuíferos frente a la contaminación inducida por la fracturación hidráulica. Abstract Until now, most of the natural gas resources exploited were from isolated conventional gas accumulations and associated and dissolved gas in oil. However, the natural gas is also in reservoirs that, due to their low porosity and permeability, have characteristics that make until recently not been economically profitable and can be exploited only by unconventional techniques, leading to the so called unconventional gas. The techniques used for extraction are hydraulic fracturing or "fracking" and horizontal drilling. Among the various types of unconventional gas, it is expected that shale gas is the suffering greater medium-term development in our country, so it is generating much debate, due to the risks of contamination in surface waters and subterranean environment, caused by the high amount of water used, the additives used, the return fluid, by altering the physical environment, and the difficulty of monitoring these processes. In this project identifies the environmental and health risks associated with unconventional gas extraction. The work is mainly based on experiences that occurred in countries where fracking has become a common practice. This is for establish the necessary basis for estimating the vulnerability of aquifers from contamination induced by hydraulic fracturing.

Análisis genómico y funcional de los sistemas de Quorum Sensing en Rhizobium leguminosarum

Rhizobium leguminosarum (Rl) es una alfa-proteobacteria capaz de establecer una simbiosis diazotrófica con distintas leguminosas. A pesar de la importancia de esta simbiosis en el balance global del ciclo del nitrógeno, muy pocos genomas de rhizobios han sido secuenciados, que aporten nuevos conocimientos relacionados con las características genéticas que contribuyen a importantes procesos simbióticos. Únicamente tres secuencias completas de Rl han sido publicadas: Rl bv. viciae 3841 y dos genomas de Rl bv. trifolii (WSM1325 y WSM2304), ambos simbiontes de trébol. La secuencia genómica de Rlv UPM791 se ha determinado por medio de secuenciación 454. Este genoma tiene un tamaño aproximado de 7.8 Mb, organizado en un cromosoma y 5 replicones extracromosómicos, que incluyen un plásmido simbiótico de 405 kb. Este nuevo genoma se ha analizado en relación a las funciones simbióticas y adaptativas en comparación con los genomas completos de Rlv 3841 y Rl bv. trifolii WSM1325 y WSM2304. Mientras que los plásmidos pUPM791a y b se encuentran conservados, el plásmido simbiótico pUPM791c exhibe un grado de conservación muy bajo comparado con aquellos descritos en las otras cepas de Rl. Uno de los factores implicados en el establecimiento de la simbiosis es el sistema de comunicación intercelular conocido como Quorum Sensing (QS). El análisis del genoma de Rlv UPM791 ha permitido la identificación de dos sistemas tipo LuxRI mediados por señales de tipo N-acyl-homoserina lactonas (AHLs). El análisis mediante HPLC-MS ha permitido asociar las señales C6-HSL, C7-HSL y C8-HSL al sistema rhiRI, codificado en el plásmido simbiótico; mientras que el sistema cinRI, localizado en el cromosoma, produce 3OH-C14:1-HSL. Se ha identificado una tercera sintasa (TraI) codificada en el plásmido simbiótico, pero su regulador correspondiente se encuentra truncado debido a un salto de fase. Adicionalmente, se han encontrado tres reguladores de tipo LuxR-orphan que no presentan una sintasa LuxI asociada. El efecto potencial de las señales tipo AHL se ha estudiado mediante una estrategia de quorum quenching, la cual interfiere con los sistemas de QS de la bacteria. Esta estrategia está basada en la introducción del gen aiiA de Bacillus subtilis, que expresa constitutivamente una enzima lactonasa degradadora de AHLs. Para llevar a cabo el análisis en condiciones simbióticas, se ha desarrollado un sistema de doble marcaje que permite la identificación basado en los marcadores gusA y celB, que codifican para una enzima β–glucuronidasa y una β–galactosidasa termoestable, respectivamente. Los resultados obtenidos indican que Rlv UPM791 predomina sobre la cepa Rlv 3841 para la formación de nódulos en plantas de guisante. La baja estabilidad del plásmido que codifica para aiiA, no ha permitido obtener una conclusión definitiva sobre el efecto de la lactonasa AiiA en competitividad. Con el fin de analizar el significado y la regulación de la producción de moléculas señal tipo AHL, se han generado mutantes defectivos en cada uno de los dos sistemas de QS. Se ha llevado a cabo un análisis detallado sobre la producción de AHLs, formación de biofilm y simbiosis con plantas de guisante, veza y lenteja. El efecto de las deleciones de los genes rhiI y rhiR en Rlv UPM791 es más drástico en ausencia del plásmido pUPM791d. Mutaciones en cinI o cinRIS muestran tanto ausencia de señales, como producción exclusivamente de las de bajo peso molecular, respectivamente, producidas por el sistema rhiRI. Estas mutaciones mostraron un efecto importante en simbiosis. El sistema rhiRI se necesita para un comportamiento simbiótico normal. Además, mutantes cinRIS generaron nódulos blancos e ineficientes, mientras que el mutante cinI fue incapaz de producir nódulos en ninguna de las leguminosas utilizadas. Dicha mutación resultó en la inestabilización del plasmido simbiótico por un mecanismo dependiente de cinI que no ha sido aclarado. En general, los resultados obtenidos indican la existencia de un modelo de regulación dependiente de QS significativamente distinto a los que se han descrito previamente en otras cepas de R. leguminosarum, en las cuales no se había observado ningún fenotipo relevante en simbiosis. La regulación de la producción de AHLs Rlv UPM791 es un proceso complejo que implica genes situados en los plásmidos UPM791c y UPM791d, además de la señal 3-OH-C14:1-HSL. Finalmente, se ha identificado un transportador de tipo RND, homologo a mexAB-oprM de P. aeruginosa e implicado en la extrusión de AHLs de cadena larga. La mutación he dicho transportador no tuvo efectos apreciables sobre la simbiosis. ABSTRACT Rhizobium leguminosarum (Rl) is a soil alpha-proteobacterium that establishes a diazotrophic symbiosis with different legumes. Despite the importance of this symbiosis to the global nitrogen cycling balance, very few rhizobial genomes have been sequenced so far which provide new insights into the genetic features contributing to symbiotically relevant processes. Only three complete sequences of Rl strains have been published: Rl bv. viciae 3841, harboring six plasmids (7.75 Mb) and two Rl bv. trifolii (WSM1325 and WSM2304), both clover symbionts, harboring 5 and 4 plasmids, respectively (7.41 and 6.87 Mb). The genomic sequence of Rlv UPM791 was undertaken by means of 454 sequencing. Illumina and Sanger reads were used to improve the assembly, leading to 17 final contigs. This genome has an estimated size of 7.8 Mb organized in one chromosome and five extrachromosomal replicons, including a 405 kb symbiotic plasmid. Four of these plasmids are already closed, whereas there are still gaps in the smallest one (pUPM791d) due to the presence of insertion elements and repeated sequences, which difficult the assembly. The annotation has been carried out thanks to the Manatee pipeline. This new genome has been analyzed as regarding symbiotic and adaptive functions in comparison to the Rlv 3841 complete genome, and to those from Rl bv. trifolii strains WSM1325 and WSM2304. While plasmids pUPM791a and b are conserved, the symbiotic plasmid pUPM791c exhibited the lowest degree of conservation as compared to those from the other Rl strains. One of the factors involved in the symbiotic process is the intercellular communication system known as Quorum Sensing (QS). This mechanism allows bacteria to carry out diverse biological processes in a coordinate way through the production and detection of extracellular signals that regulate the transcription of different target genes. Analysis of the Rlv UPM791 genome allowed the identification of two LuxRI-like systems mediated by N-acyl-homoserine lactones (AHLs). HPLC-MS analysis allowed the adscription of C6-HSL, C7-HSL and C8-HSL signals to the rhiRI system, encoded in the symbiotic plasmid, whereas the cinRI system, located in the chromosome, produces 3OH-C14:1-HSL, previously described as “bacteriocin small”. A third synthase (TraI) is encoded also in the symbiotic plasmid, but its cognate regulator TraR is not functional due to a fameshift mutation. Three additional LuxR orphans were also found which no associated LuxI-type synthase. The potential effect of AHLs has been studied by means of a quorum quenching approach to interfere with the QS systems of the bacteria. This approach is based upon the introduction into the strains Rl UPM791 and Rl 3841 of the Bacillus subtilis gene aiiA expressing constitutively an AHL-degrading lactonase enzyme which led to virtual absence of AHL even when AiiA-expressing cells were a fraction of the total population. No significant effect of AiiA-mediated AHL removal on competitiveness for growth in solid surface was observed. For analysis under symbiotic conditions we have set up a two-label system to identify nodules produced by two different strains in pea roots, based on the markers gusA and celB, encoding a β–glucuronidase and a thermostable β–galactosidase enzymes, respectively. The results obtained show that Rlv UPM791 outcompetes Rlv 3841 for nodule formation in pea plants, and that the presence of the AiiA plasmid does not significantly affect the relative competitiveness of the two Rlv strains. However, the low stability of the pME6863 plasmid, encoding aiiA, did not lead to a clear conclusion about the AiiA lactonase effect on competitiveness. In order to further analyze the significance and regulation of the production of AHL signal molecules, mutants deficient in each of the two QS systems were constructed. A detailed analysis of the effect of these mutations on AHL production, biofilm formation and symbiosis with pea, vetch and lentil plants has been carried out. The effect of deletions on Rlv UPM791 rhiI and rhiR genes is more pronounced in the absence of plasmid pUPM791d, as no signal is detected in UPM791.1, lacking this plasmid. Mutations in cinI or cinRIS show either no signals, or only the small ones produced by the rhiRI system, suggesting that cinR might be regulating the rhiRI system. These mutations had a strong effect on symbiosis. Analysis of rhi mutants revealed that rhiRI system is required for normal symbiotic performance, as a drastic reduction of symbiotic fitness is observed when rhiI is deleted, and rhiR is essential for nitrogen fixation in the absence of plasmid pUPM791d. Furthermore, cinRIS mutants resulted in white and inefficient nodules, whereas cinI mutant was unable to form nodules on any legume tested. The latter mutation is associated to the instabilization of the symbiotic plasmid through a mechanism still uncovered. Overall, the results obtained indicate the existence of a model of QS-dependent regulation significantly different to that previously described in other R. leguminosarum strains, where no relevant symbiotic phenotype had been observed. The regulation of AHL production in Rlv UPM791 is a complex process involving the symbiotic plasmid (pUPM791c) and the smallest plasmid (pUPM791d), with a key role for the 3-OH-C14:1-HSL signal. Finally, we made a search for potential AHL transporters in Rlv UPM791 genome. These signals diffuse freely across membranes, but in the case of the long-chain AHLs an active efflux system might be required, as it has been described for C12-HSL in the case of Pseudomonas aeruginosa. We have identified a putative AHL transporter of the RND family homologous to P. aeruginosa mexAB-oprM. A mutant strain deficient in this transporter has been generated, and TLC analysis shows absence of 3OH-C14:1-HSL in its supernatant. This deficiency was complemented by the reintroduction of an intact copy of the genes via plasmid transfer. The mutation in mexAB genes had no significant effects on the symbiotic performance of R. leguminosarum bv. viciae.

Aplicación de la regresión logística en la predicción empírica de fenómenos complejos en obras subterráneas : squeezing y rotura de pilares de carbón

La heterogeneidad del medio geológico introduce en el proyecto de obra subterránea un alto grado de incertidumbre que debe ser debidamente gestionado a fin de reducir los riesgos asociados, que son fundamentalmente de tipo geotécnico. Entre los principales problemas a los que se enfrenta la Mecánica de Rocas moderna en el ámbito de la construcción subterránea, se encuentran la fluencia de roca en túneles (squeezing) y la rotura de pilares de carbón. Es ampliamente conocido que su aparición causa importantes perjuicios en el coste y la seguridad de los proyectos por lo que su estudio, ha estado tradicionalmente vinculado a la predicción de su ocurrencia. Entre las soluciones existentes para la determinación de estos problemas se encuentran las que se basan en métodos analíticos y numéricos. Estas metodologías son capaces de proporcionar un alto nivel de representatividad respecto del comportamiento geotécnico real, sin embargo, su utilización solo es posible cuando se dispone de una suficiente caracterización geotécnica y por tanto de una detallada definición de los parámetros que alimentan los complejos modelos constitutivos y criterios de rotura que los fenómenos estudiados requieren. Como es lógico, este nivel de definición solo es posible cuando se alcanzan etapas avanzadas de proyecto, incluso durante la propia construcción, a fin de calibrar adecuadamente los parámetros introducidos en los modelos, lo que supone una limitación de uso en etapas iniciales, cuando su predicción tiene verdadero sentido. Por su parte, los métodos empíricos permiten proporcionar soluciones a estos complejos problemas de un modo sencillo, con una baja parametrización y, dado su eminente enfoque observacional, de gran fiabilidad cuando se implementan sobre condiciones de contorno similares a las originales. La sencillez y escasez de los parámetros utilizados permiten a estas metodologías ser utilizadas desde las fases preliminares del proyecto, ya que estos constituyen en general, información habitual de fácil y económica adquisición. Este aspecto permite por tanto incorporar la predicción desde el principio del proceso de diseño, anticipando el riesgo en origen. En esta tesis doctoral, se presenta una nueva metodología empírica que sirve para proporcionar predicciones para la ocurrencia de squeezing y el fallo de pilares de carbón basada en una extensa recopilación de información de casos reales de túneles y minas en las que ambos fenómenos fueron evaluados. Esta información, recogida de referencias bibliográficas de prestigio, ha permitido recopilar una de las más extensas bases de datos existentes hasta la fecha relativa a estos fenómenos, lo que supone en sí mismo una importante contribución sobre el estado del arte. Con toda esta información, y con la ayuda de la teoría de clasificadores estadísticos, se ha implementado sobre las bases de datos un clasificador lineal de tipo regresión logística que permite hacer predicciones sobre la ocurrencia de ambos fenómenos en términos de probabilidad, y por tanto ponderar la incertidumbre asociada a la heterogeneidad incorporada por el medio geológico. Este aspecto del desarrollo es el verdadero valor añadido proporcionado por la tesis y la principal ventaja de la solución propuesta respecto de otras metodologías empíricas. Esta capacidad de ponderación probabilística permite al clasificador constituir una solución muy interesante como metodología para la evaluación de riesgo geotécnico y la toma de decisiones. De hecho, y como ejercicio de validación práctica, se ha implementado la solución desarrollada en un modelo coste-beneficio asociado a la optimización del diseño de pilares involucrados en una de mina “virtual” explotada por tajos largos. La capacidad del clasificador para cuantificar la probabilidad de fallo del diseño, junto con una adecuada cuantificación de las consecuencias de ese fallo, ha permitido definir una ley de riesgo que se ha incorporado al balance de costes y beneficios, que es capaz, a partir del redimensionamiento iterativo del sistema de pilares y de la propia configuración de la mina, maximizar el resultado económico del proyecto minero bajo unas condiciones de seguridad aceptables, fijadas de antemano. Geological media variability introduces to the subterranean project a high grade of uncertainty that should be properly managed with the aim to reduce the associated risks, which are mainly geotechnical. Among the major problems facing the modern Rock Mechanics in the field of underground construction are both, the rock squeezing while tunneling and the failure of coal pillars. Given their harmfulness to the cost and safety of the projects, their study has been traditionally linked to the determination of its occurrence. Among the existing solutions for the determination of these problems are those that are based on analytical and numerical methods. Those methodologies allow providing a high level of reliability of the geotechnical behavior, and therefore a detailed definition of the parameters that feed the complex constitutive models and failure criteria that require the studied phenomena. Obviously, this level of definition is only possible when advanced stages of the project are achieved and even during construction in order to properly calibrate the parameters entered in the models, which suppose a limited use in early stages, when the prediction has true sense. Meanwhile, empirical methods provide solutions to these complex problems in a simple way, with low parameterization and, given his observational scope, with highly reliability when implemented on similar conditions to the original context. The simplicity and scarcity of the parameters used allow these methodologies be applied in the early stages of the project, since that information should be commonly easy and cheaply to get. This aspect can therefore incorporate the prediction from the beginning of the design process, anticipating the risk beforehand. This thesis, based on the extensive data collection of case histories of tunnels and underground mines, presents a novel empirical approach used to provide predictions for the occurrence of both, squeezing and coal pillars failures. The information has been collected from prestigious references, providing one of the largest databases to date concerning phenomena, a fact which provides an important contribution to the state of the art. With all this information, and with the aid of the theory of statistical classifiers, it has been implemented on both databases, a type linear logistic regression classifier that allows predictions about the occurrence of these phenomena in terms of probability, and therefore weighting the uncertainty associated with geological variability. This aspect of the development is the real added value provided by the thesis and the main advantage of the proposed solution over other empirical methodologies. This probabilistic weighting capacity, allows being the classifier a very interesting methodology for the evaluation of geotechnical risk and decision making. In fact, in order to provide a practical validation, we have implemented the developed solution within a cost-benefit analysis associated with the optimization of the design of coal pillar systems involved in a "virtual" longwall mine. The ability of the classifier to quantify the probability of failure of the design along with proper quantification of the consequences of that failure, has allowed defining a risk law which is introduced into the cost-benefits model, which is able, from iterative resizing of the pillar system and the configuration of the mine, maximize the economic performance of the mining project under acceptable safety conditions established beforehand.

Reverse genetic analysis of Caenorhabditis elegans presenilins reveals redundant but unequal roles for sel-12 and hop-1 in Notch-pathway signaling

Mutations in the human presenilin genes PS1 and PS2 cause early-onset Alzheimer’s disease. Studies in Caenorhabditis elegans and in mice indicate that one function of presenilin genes is to facilitate Notch-pathway signaling. Notably, mutations in the C. elegans presenilin gene sel-12 reduce signaling through an activated version of the Notch receptor LIN-12. To investigate the function of a second C. elegans presenilin gene hop-1 and to examine possible genetic interactions between hop-1 and sel-12, we used a reverse genetic strategy to isolate deletion alleles of both loci. Animals bearing both hop-1 and sel-12 deletions displayed new phenotypes not observed in animals bearing either single deletion. These new phenotypes—germ-line proliferation defects, maternal-effect embryonic lethality, and somatic gonad defects—resemble those resulting from a reduction in signaling through the C. elegans Notch receptors GLP-1 and LIN-12. Thus SEL-12 and HOP-1 appear to function redundantly in promoting Notch-pathway signaling. Phenotypic analyses of hop-1 and sel-12 single and double mutant animals suggest that sel-12 provides more presenilin function than does hop-1.