A variational approach for calculating Franck-Condon factors including mode-mode anharmonic coupling

We have implemented our new procedure for computing Franck-Condon factors utilizing vibrational configuration interaction based on a vibrational self-consistent field reference. Both Duschinsky rotations and anharmonic three-mode coupling are taken into account. Simulations of the first ionization band of Cl O2 and C4 H4 O (furan) using up to quadruple excitations in treating anharmonicity are reported and analyzed. A developer version of the MIDASCPP code was employed to obtain the required anharmonic vibrational integrals and transition frequencies

Functional dynamics of PDZ binding domains: a normal-mode analysis.

Postsynaptic density-95/disks large/zonula occludens-1 (PDZ) domains are relatively small (80-120 residues) protein binding modules central in the organization of receptor clusters and in the association of cellular proteins. Their main function is to bind C-terminals of selected proteins that are recognized through specific amino acids in their carboxyl end. Binding is associated with a deformation of the PDZ native structure and is responsible for dynamical changes in regions not in direct contact with the target. We investigate how this deformation is related to the harmonic dynamics of the PDZ structure and show that one low-frequency collective normal mode, characterized by the concerted movements of different secondary structures, is involved in the binding process. Our results suggest that even minimal structural changes are responsible for communication between distant regions of the protein, in agreement with recent NMR experiments. Thus, PDZ domains are a very clear example of how collective normal modes are able to characterize the relation between function and dynamics of proteins, and to provide indications on the precursors of binding/unbinding events.

Passive modernization? the new human development index and its components in Italy’s regions (1871-2007)

The article presents and discusses estimates of social and economic indicators for Italy’s regions in benchmark years roughly from Unification to the present day: life expectancy, education, GDP per capita at purchasing power parity, and the new Human Development Index (HDI). A broad interpretative hypothesis, based on the distinction between passive and active modernization, is proposed to account for the evolution of regional imbalances over the long-run. In the lack of active modernization, Southern Italy converged thanks to passive modernization, i.e., State intervention: however, this was more effective in life expectancy, less successful in education, expensive and as a whole ineffective in GDP. As a consequence, convergence in the HDI occurred from the late XIX century to the 1970s, but came to a sudden halt in the last decades of the XX century.

Passive smoking in babies: The BIBE Study (Brief Intervention in babies. Effectiveness)

Background: There is evidence that exposure to passive smoking in general, and in babies in particular, is an important cause of morbimortality. Passive smoking is related to an increased risk of pediatric diseases such as sudden death syndrome, acute respiratory diseases, worsening of asthma, acute-chronic middle ear disease and slowing of lung growth.The objective of this article is to describe the BIBE study protocol. The BIBE study aims to determine the effectiveness of a brief intervention within the context of Primary Care, directed to mothers and fathers that smoke, in order to reduce the exposure of babies to passive smoking (ETS).Methods/DesignCluster randomized field trial (control and intervention group), multicentric and open. Subject: Fathers and/or mothers who are smokers and their babies (under 18 months) that attend pediatric services in Primary Care in Catalonia.The measurements will be taken at three points in time, in each of the fathers and/or mothers who respond to a questionnaire regarding their baby's clinical background and characteristics of the baby's exposure, together with variables related to the parents' tobacco consumption. A hair sample of the baby will be taken at the beginning of the study and at six months after the initial visit (biological determination of nicotine). The intervention group will apply a brief intervention in passive smoking after specific training and the control group will apply the habitual care.Discussion: Exposure to ETS is an avoidable factor related to infant morbimortality. Interventions to reduce exposure to ETS in babies are potentially beneficial for their health. The BIBE study evaluates an intervention to reduce exposure to ETS that takes advantage of pediatric visits. Interventions in the form of advice, conducted by pediatric professionals, are an excellent opportunity for prevention and protection of infants against the harmful effects of ETS.

Generation of reconstituted human plasma-derived secretory-like IgA and IgM and their protective effect on intestinal epithelium

Les muqueuses sont les membranes tapissant les cavités du corps, tel que le tube digestif, et sont en contact direct avec l'environnement extérieur. Ces surfaces subissent de nombreuses agressions pouvant être provoquées par des agents pathogènes (bactéries, toxines ou virus). Cela étant, les muqueuses sont munies de divers mécanismes de protection dont notamment deux protéines-clés permettant de neutraliser les agents pathogènes : les anticorps ou immunoglobulines sécrétoires A (SIgA) et M (SIgM). Ces anticorps sont, d'une part, fabriqués au niveau de la muqueuse sous forme d'IgA et IgM. Lorsqu'ils sont sécrétés dans l'intestin, ils se lient à une protéine appelée pièce sécrétoire et deviennent ainsi SIgA et SïgM. La présence de la pièce sécrétoire est essentielle pour que les anticorps puissent fonctionner au niveau de la muqueuse. D'autre part, ces anticorps sont également fabriqués dans d'autres parties du corps en général et se retrouvent dans le sang sous forme d'IgA et IgM Chez l'homme, des thérapies basées sur l'injection d'anticorps donnent de bons résultats depuis de nombreuses années notamment dans le traitement des infections. Bien qu'un certain nombre d'études ont montré le rôle protecteur des anticorps de type IgA et IgM, ceux-ci ne sont que rarement utilisés dans les thérapies actuelles. La principale raison de cette faible utilisation réside dans la production ou la purification des IgA/IgM ou SIgA/SIgM (la forme active au niveau des muqueuses) qui est difficile à réaliser à large échelle. Ainsi, le but de la thèse était (1) d'étudier la possibilité d'employer des IgA et des IgM provenant du sang humain pour générer des SIgA et SIgM et (2) de voir si ces anticorps reconstitués pouvaient neutraliser certains agents pathogènes au niveau des muqueuses. Tout d'abord, une analyse biochimique des IgA et des IgM issues du sang a été effectuée. Nous avons observé que ces anticorps avaient des caractéristiques similaires aux anticorps naturellement présents au niveau des muqueuses. De plus, nous avons confirmé que ces anticorps pouvaient être associés à une pièce sécrétoire produite en laboratoire pour ainsi donner des SIgA et SIgM reconstituées. Ensuite, la fonctionnalité des anticorps reconstitués a été testée grâce à un modèle de couche unique de cellules intestinales différenciées (monocouches) en laboratoire imitant la paroi de l'intestin. Ces monocouches ont été infectées par une bactérie pathogène, Shigella flexneri, responsable de la shigellose, une maladie qui provoque des diarrhées sanglantes chez l'homme. L'infection des monocouches par les bactéries seules ou combinées aux SIgA et SIgM reconstituées a été analysée. Nous avons observé que les dommages des cellules étaient moins importants lorsque les SIgA étaient présentes. Il apparaît que les SIgA neutralisent les bactéries en se fixant dessus, ce qui provoque leur agrégation, et diminuent l'inflammation des cellules. La protection s'est montrée encore plus efficace avec les SIgM. De plus, nous avons vu que les SIgA et SIgM pouvaient diminuer la sécrétion de facteurs nocifs produits par les bactéries. Utilisant le même modèle des monocouches, la fonctionnalité des IgA issues du sang humain a aussi été testée contre une toxine sécrétée par une bactérie appelée Clostridium diffìcile. Cette bactérie peut être présente naturellement dans l'intestin de personnes saines, cependant elle peut devenir pathogène dans certaines conditions et être à l'origine de diarrhées et d'inflammations de l'intestin via la sécrétion de toxines. Des préparations d'anticorps contenant une certaine proportion de SIgA reconstituées ont amené à une diminution des dommages et de l'inflammation des monocouches causés par la toxine. L'ensemble de ces résultats prometteurs, montrant que des SIgA et SIgM reconstituées peuvent protéger la paroi de l'intestin des infections bactériennes, nous conduisent à approfondir la recherche sur ces anticorps dans des modèles animaux. L'aboutissement de ce type de recherche permettrait de tester, par la suite, l'efficacité sur l'homme de traitements des infections des muqueuses par injection d'anticorps de type SIgA et SIgM reconstituées. Les muqueuses, telle que la muqueuse gastrointestinale, sont des surfaces constamment exposées à l'environnement et leur protection est garantie par une combinaison de barrières mécaniques, physicochimiques et immunologiques. Parmi les divers mécanismes de protection immunologiques, la réponse humorale spécifique joue un rôle prépondérant et est assurée par les immunoglobulines sécrétoires de type A (SIgA) et M (SIgM). Les thérapies basées sur l'administration d'IgG apportent d'importants bénéfices dans le domaine de la santé. Bien que des études sur les animaux aient montré que l'administration par voie muqueuse d'IgA polymérique (plgA) ou SIgA pouvaient protéger des infections, des IgA/SIgA n'ont été utilisées qu'occasionnellement dans les thérapies. De plus, des études précliniques et cliniques ont démontré que l'administration par voie systémique de préparations enrichies en IgM pouvait aussi protéger des infections. Cependant, l'administration par voie muqueuse d'IgM/SIgM purifiées n'a pas été examinée jusqu'à présent. La principale raison est que la purification ou là production des IgA/SIgA et IgM/SIgM est difficile à réaliser à large échelle. Le but de ce travail de thèse était d'examiner la possibilité d'associer des IgA et IgM polyclonals purifiées à partir du plasma humain avec une pièce sécrétoire recombinante humaine afin de générer des SIgA et SIgM reconstituées fonctionnelles. Tout d'abord, une analyse biochimique des IgA et IgM issues du plasma humain a été effectuée par buvardage de western et Chromatographie. Ces molécules avaient des caractéristiques biochimiques similaires à celles des immunoglobulines issues de la muqueuse. L'association entre plgA ou IgM issues du plasma humain et la pièce sécrétoire recombinante humaine a été confirmée, ainsi que la stoechiométrie 1:1 de l'association. Comme dans les conditions physiologiques, cette association permettait de retarder la dégradation des SIgA et SIgM reconstituées exposées à des protéases intestinales. Ensuite, la fonctionnalité et le mode d'action des IgA et IgM issues du plasma humain, ainsi que des SIgA et SIgM reconstituées, ont été explorés grâce à un modèle in vitro de monocouches de cellules intestinales épithéliales polarisées de type Caco-2, qui imite l'épithélium intestinal. Les monocouches ont été infectées par un pathogène entérique, Shigella flexneri, seul ou combiné aux immunoglobulines issues du plasma humain ou aux immunoglobulines sécrétoires reconstituées. Bien que les dommages des monocouches aient été retardés par les plgA et SIgA reconstituées, les IgM et SIgM reconstituées se sont montrées supérieures dans le maintien de l'intégrité des cellules. Une agrégation bactérienne et une diminution de l'inflammation des monocouches ont été observées avec les plgA et SIgA reconstituées. Ces effets étaient augmentés avec les IgM et SIgM reconstituées. De plus, il s'est révélé que les deux types d'immunoglobulines de type sécrétoire reconstituées agissaient directement sur la virulence des bactéries en réduisant leur sécrétion de facteurs de virulence. La fonctionnalité des IgA issues du plasma humain a aussi été testée contre la toxine A de Clostridium difficile grâce au même modèle de monocouches de cellules épithéliales. Nous avons démontré que des préparations enrichies en IgA provenant du plasma humain pouvaient diminuer les dommages et l'inflammation des monocouches induits par la toxine. L'ensemble de ces résultats démontrent que des IgA et IgM de type sécrétoire peuvent être générées à partir d'IgA et IgM issues du plasma humain en les associant à la pièce sécrétoire et que ces molécules protègent l'épithélium intestinal contre des bactéries pathogènes. Ces molécules pourraient dès lors être testées dans des modèles in vivo. Le but final serait de les utiliser chez l'homme à des fins d'immunisation passive dans le traitement de pathologies associées à la muqueuse telles que les infections. - Mucosal surfaces, such as gastrointestinal mucosa, are constantly exposed to the external environment and their protection is ensured by a combination of mechanical, physicochemical and immunological barriers. Among the various immunological defense mechanisms, specific humoral mucosal response plays a crucial role and is mediated by secretory immunoglobulins A (SIgA) and M (SIgM). Immunoglobulin therapy based on the administration of IgG molecules leads important health benefits. Even though animal studies have shown that mucosal application of polymeric IgA (plgA) or SIgA provided protection against infections, IgA/SIgA have been only used occasionally for therapeutic application. Moreover, preclinical and clinical studies have demonstrated that systemic administration of IgM-enriched preparations could also afford protection against infections. Nevertheless, mucosal application of purified IgM/SIgM has not been examined. The main reason is that the purification or production of IgA/SIgA and IgM/SIgM at large scale is difficult to achieve. The aim of this PhD project was to examine the possibility to associate polyclonal human plasma-derived IgA and IgM with recombinant human secretory component (SC) to generate functional secretoiy-like IgA and IgM. First, biochemical analysis of human plasma IgA and IgM was performed by western blotting and chromatography. These molecules exhibited the same biochemical features as mucosa-derived antibodies (Abs). The association between human plasma plgA or IgM and recombinant human SC was confirmed, as well as the 1:1 stoichiometry of association. Similarly to physiological conditions, this association delayed the degradation of secretory-like IgA or IgM by intestinal proteases. Secondly, the function activity and the mode of action of human plasma IgA and IgM, as well as secretory-like IgA and IgM were explored using an in vitro model of polarized intestinal epithelial Caco-2 cell monolayers mimicking intestinal epithelium. Cell monolayers were infected with an enteropathogen, Shigella flexneri, alone or in combination to plasma Abs or secretory-like Abs. Even though plasma plgA and secretoiy-like IgA resulted in a delay of bacteria-induced damages of cell monolayers, plasma IgM and secretory-like IgM were shown to be superior in maintenance of cell integrity. Polymeric IgA and secretory-like IgA induced bacterial aggregation and decreased cell monolayer inflammation, effects further amplified with IgM and secretory-like IgM. In addition, both secretory-like Abs directly impacted on bacterial virulence leading to a reduction in secretion of virulence factors by bacteria. The functionality of human plasma IgA was also tested against Clostridium difficile toxin A using Caco-2 cell monolayers. Human plasma IgA- enriched preparations led to a diminution of cell monolayer damages and a decrease of cellular inflammation induced by the toxin. The sum of these results demonstrates that secretory-like IgA and IgM can be generated from purified human plasma IgA and IgM associated to SC and that these molecules are functional to protect intestinal epithelium from bacterial infections. These molecules could be now tested using in vivo models. The final goal would be to use them by passive immunization in the treatment of mucosa-associated pathologies like infections in humans.

B. A mode d'introducció

Conté: Despues del gran ciclo mesiánico

The politics of contaminated sites management : institutional regime change and actor's mode of participation in the environmental management of the Bonfol Chemical Waste Landfill in Switzerland

By the end of the 1970s, contaminated sites had emerged as one of the most complex and urgent environmental issues affecting industrialized countries. The authors show that small and prosperous Switzerland is no exception to the pervasive problem of sites contamination, the legacy of past practices in waste management having left some 38,000 contaminated sites throughout the country. This book outlines the problem, offering evidence that open and polycentric environmental decision-making that includes civil society actors is valuable. They propose an understanding of environmental management of contaminated sites as a political process in which institutions frame interactions between strategic actors pursuing sometimes conflicting interests. In the opening chapter, the authors describe the influences of politics and the power relationships between actors involved in decision-making in contaminated sites management, which they term a "wicked problem." Chapter Two offers a theoretical framework for understanding institutions and the environmental management of contaminated sites. The next five chapters present a detailed case study on environmental management and contaminated sites in Switzerland, focused on the Bonfol Chemical Landfill. The study and analysis covers the establishment of the landfill under the first generation of environmental regulations, its closure and early remediation efforts, and the gambling on the remediation objectives, methods and funding in the first decade of the 21st Century. The concluding chapter discusses the question of whether the strength of environmental regulations, and the type of interactions between public, private, and civil society actors can explain the environmental choices in contaminated sites management. Drawing lessons from research, the authors debate the value of institutional flexibility for dealing with environmental issues such as contaminated sites.

Cis-configured aziridines are new pseudo-irreversible dual-mode inhibitors of Candida albicans secreted aspartic protease 2

A series of cis-configured epoxides and aziridines containing hydrophobic moieties and amino acid esters,were synthesized as new potential inhibitors of the secreted aspartic protease 2 (SAP2) of Candida albicans. Enzyme assays revealed the N- benzyl-3-phenyl-substituted aziridines 11 and 17 as the most potent inhibitors, with second-order inhibition, rate constants (k(2)) between 56000 and 12-1000 M-1 min(-1). The compounds were shown to be pseudo-irreversible dual-mode, inhibitors: the interm ediate esterified enzyme resulting from nucleophilic ring opening was hydrolyzed and yielded amino alcohols as transition state-mimetic reversible inhibitors. The results of docking studies with the ring-closed aziridine forms of the inhibitors suggest binding modes mainly dominated by hydrophobic interactions with the S1, S1' S2, and S2' subsites of the protease, and docking studies with the processed amino alcohol forms predict additional hydrogen bonds of the new hydroxy group to the active site Asp residues. C. albicans growth assays showed the compounds to decrease SAP2-dependent growth while not affecting SAP2-independent growth.

The role of soil in vegetated gravelly river braid plains: more than just a passive response?

This paper reviews the role of alluvial soils in vegetated gravelly river braid plains. When considering decadal time scales of river evolution, we argue that it becomes vital to consider soil development as an emergent property of the developing ecosystem. Soil processes have been relatively overlooked in accounts of the interactions between braided river processes and vegetation, although soils have been observed on vegetated fluvial landforms. We hypothesise that soil development plays a major role in the transition (speed and pathway) from a fresh sediment deposit to a vegetated soil-covered landform. Disturbance (erosion and/or deposition), vertical sediment structure (process history), vegetation succession, biological activity and water table fluctuation are seen as the main controls on early alluvial soil evolution. Erosion and deposition processes may not only act as soil disturbing agents, but also as suppliers of ecosystem resources, because of their role in delivering and changing access (e.g. through avulsion) to fluxes of water, fine sediments and organic matter. In turn, the associated initial ecosystem may influence further fluvial landform development, such as through the trapping of fine-grained sediments (e.g. sand) by the engineering action of vegetation and the deposit stabilisation by the developing above and belowground biomass. This may create a strong feedback between geomorphological processes, vegetation succession and soil evolution which we summarise in a conceptual model. We illustrate this model by an example from the Allondon River (CH) and identify the research questions that follow.

L’insertion commerciale internationale du Cap-Vert : obstacles, stratégies et mode d’insertion

Le Cap-Vert se présente comme une Petite Economie Insulaire, très ouverte à l’extérieur. En effet, parmi les principales spécificités géographiques, économiques et commerciales on pourrait mettre en exergue d’une part l’insularité et l’éloignement ainsi que la petitesse de la population et d’autre part la primauté du secteur des services, le déficit de la balance commerciale ainsi que l’importance des transferts des émigrants, les investissements étrangers, l’aide internationale. L’insertion commerciale internationale de cette PEI est contrainte par de nombreux obstacles. Il s’agit, notamment, de l’impossibilité de réaliser des économies d’échelle, les surcoûts des transports dus à l’insularité et l’éloignement, de la faible diversification de l’offre exportable ainsi que certains obstacles commerciaux internationaux dont les mesures SPS, les OTC et les règles d’origine. Cherchant à remédier à ces obstacles et à améliorer les conditions de son insertion commerciale internationale, le Cap-Vert a fait recours à un ensemble de stratégies. Ainsi, cette insertion est fondée sur des partenariats stratégiques et l’exportation des services.