Irrégularités dans la distribution des nombres premiers et des suites plus générales dans les progressions arithmétiques

Le sujet principal de cette thèse est la distribution des nombres premiers dans les progressions arithmétiques, c'est-à-dire des nombres premiers de la forme $qn+a$, avec $a$ et $q$ des entiers fixés et $n=1,2,3,\dots$ La thèse porte aussi sur la comparaison de différentes suites arithmétiques par rapport à leur comportement dans les progressions arithmétiques. Elle est divisée en quatre chapitres et contient trois articles. Le premier chapitre est une invitation à la théorie analytique des nombres, suivie d'une revue des outils qui seront utilisés plus tard. Cette introduction comporte aussi certains résultats de recherche, que nous avons cru bon d'inclure au fil du texte. Le deuxième chapitre contient l'article \emph{Inequities in the Shanks-Rényi prime number race: an asymptotic formula for the densities}, qui est le fruit de recherche conjointe avec le professeur Greg Martin. Le but de cet article est d'étudier un phénomène appelé le <>, qui s'observe dans les <>. Chebyshev a observé qu'il semble y avoir plus de premiers de la forme $4n+3$ que de la forme $4n+1$. De manière plus générale, Rubinstein et Sarnak ont montré l'existence d'une quantité $\delta(q;a,b)$, qui désigne la probabilité d'avoir plus de premiers de la forme $qn+a$ que de la forme $qn+b$. Dans cet article nous prouvons une formule asymptotique pour $\delta(q;a,b)$ qui peut être d'un ordre de précision arbitraire (en terme de puissance négative de $q$). Nous présentons aussi des résultats numériques qui supportent nos formules. Le troisième chapitre contient l'article \emph{Residue classes containing an unexpected number of primes}. Le but est de fixer un entier $a\neq 0$ et ensuite d'étudier la répartition des premiers de la forme $qn+a$, en moyenne sur $q$. Nous montrons que l'entier $a$ fixé au départ a une grande influence sur cette répartition, et qu'il existe en fait certaines progressions arithmétiques contenant moins de premiers que d'autres. Ce phénomène est plutôt surprenant, compte tenu du théorème des premiers dans les progressions arithmétiques qui stipule que les premiers sont équidistribués dans les classes d'équivalence $\bmod q$. Le quatrième chapitre contient l'article \emph{The influence of the first term of an arithmetic progression}. Dans cet article on s'intéresse à des irrégularités similaires à celles observées au troisième chapitre, mais pour des suites arithmétiques plus générales. En effet, nous étudions des suites telles que les entiers s'exprimant comme la somme de deux carrés, les valeurs d'une forme quadratique binaire, les $k$-tuplets de premiers et les entiers sans petit facteur premier. Nous démontrons que dans chacun de ces exemples, ainsi que dans une grande classe de suites arithmétiques, il existe des irrégularités dans les progressions arithmétiques $a\bmod q$, avec $a$ fixé et en moyenne sur $q$.

Les autotransporteurs auto-associatifs d’Escherichia coli : de facteurs de virulence à déterminants sociaux

Les autotransporteurs monomériques représentent le système de sécrétion le plus simple et le plus utilisé chez les bactéries à Gram négatif. Les autotransporteurs monomériques sont des protéines modulaires qui contiennent toute l’information pour leur sécrétion dans leur séquence. Les phénotypes associés à l’expression d’un autotransporteur peuvent être très variés et, souvent, les autotransporteurs sont des protéines multifonctionnelles. C’est le cas notamment des autotransporteurs AIDA-I, TibA et Ag43 d’Escherichia coli qui promouvoient l’adhésion et l’invasion de cellules épithéliales, l’auto-agrégation des bactéries et la formation de biofilm. Ces trois autotransporteurs ont d’ailleurs été regroupés dans une même famille, appelée les autotransporteurs auto-associatifs (SAATs). À cause de leur fonctionnalité, les SAATs sont considérés comme étant d’importants facteurs de virulence d’Escherichia coli. Toutefois, il existe plusieurs différences entre les SAATs qui ne sont pas bien comprises, si bien que leur rôle pour les bactéries n’est toujours pas bien compris. Nous avons donc d’abord caractérisé TibA, le membre des SAATs le moins bien étudié à l’aide d’une étude structure-fonction. Nous avons observé que TibA était une protéine modulaire et que son domaine fonctionnel était composé de deux modules : un module d’auto-agrégation en N-terminal et un module d’adhésion en C-terminal. En comparant nos résultats avec ceux obtenus pour les autres SAATs, nous avons réalisé que l’organisation des trois SAATs était très variée, c’est-à-dire que les trois SAATs sont composés de modules différents. Nous avons par ailleurs observé cet arrangement en modules lorsque nous avons analysé plusieurs séquences d’aidA, suggérant qu’un mécanisme d’échange et d’acquisition de modules était à la base de l’évolution des SAATs. Sans surprise, nous avons aussi observé que la famille des SAATs ne se limitait pas à AIDA-I, TibA et Ag43 et ne se limitait pas à Escherichia coli. La comparaison a aussi révélé l’importance du phénotype d’auto-agrégation dans la fonctionnalité des SAATs. Nous avons donc entrepris une étude du mécanisme d’auto-agrégation. Nos résultats on montré que l’auto-agrégation était le résultat d’une interaction directe SAAT/SAAT et ont mis en évidence un mécanisme similaire à celui utilisé par les cadhérines eucaryotes. De plus, nous avons observé que, comme les cadhérines, les SAATs étaient impliqués dans des interactions homophiliques; un SAAT interagit donc spécifiquement avec lui-même et non avec un différent SAAT. Finalement, les SAATs font parties des quelques protéines qui sont glycosylées chez Escherichia coli. Nous avons déterminé que le rôle de la glycosylation de TibA était de stabiliser la protéine et de lui donner la flexibilité nécessaire pour moduler sa conformation et, ainsi, être pleinement fonctionnelle. Globalement, nos résultats suggèrent que les SAATs sont des molécules « cadhérines-like » qui permettent la reconnaissance de soi chez les bactéries. Une telle habilité à discriminer entre le soi et le non-soi pourrait donc être utilisée par les bactéries pour organiser les communautés bactériennes.

Structures algébriques, systèmes superintégrables et polynômes orthogonaux

Cette thèse est divisée en cinq parties portant sur les thèmes suivants: l’interprétation physique et algébrique de familles de fonctions orthogonales multivariées et leurs applications, les systèmes quantiques superintégrables en deux et trois dimensions faisant intervenir des opérateurs de réflexion, la caractérisation de familles de polynômes orthogonaux appartenant au tableau de Bannai-Ito et l’examen des structures algébriques qui leurs sont associées, l’étude de la relation entre le recouplage de représentations irréductibles d’algèbres et de superalgèbres et les systèmes superintégrables, ainsi que l’interprétation algébrique de familles de polynômes multi-orthogonaux matriciels. Dans la première partie, on développe l’interprétation physico-algébrique des familles de polynômes orthogonaux multivariés de Krawtchouk, de Meixner et de Charlier en tant qu’éléments de matrice des représentations unitaires des groupes SO(d+1), SO(d,1) et E(d) sur les états d’oscillateurs. On détermine les amplitudes de transition entre les états de l’oscillateur singulier associés aux bases cartésienne et polysphérique en termes des polynômes multivariés de Hahn. On examine les coefficients 9j de su(1,1) par le biais du système superintégrable générique sur la 3-sphère. On caractérise les polynômes de q-Krawtchouk comme éléments de matrices des «q-rotations» de U_q(sl_2). On conçoit un réseau de spin bidimensionnel qui permet le transfert parfait d’états quantiques à l’aide des polynômes de Krawtchouk à deux variables et on construit un modèle discret de l’oscillateur quantique dans le plan à l’aide des polynômes de Meixner bivariés. Dans la seconde partie, on étudie les systèmes superintégrables de type Dunkl, qui font intervenir des opérateurs de réflexion. On examine l’oscillateur de Dunkl en deux et trois dimensions, l’oscillateur singulier de Dunkl dans le plan et le système générique sur la 2-sphère avec réflexions. On démontre la superintégrabilité de chacun de ces systèmes. On obtient leurs constantes du mouvement, on détermine leurs algèbres de symétrie et leurs représentations, on donne leurs solutions exactes et on détaille leurs liens avec les polynômes orthogonaux du tableau de Bannai-Ito. Dans la troisième partie, on caractérise deux familles de polynômes du tableau de Bannai-Ito: les polynômes de Bannai-Ito complémentaires et les polynômes de Chihara. On montre également que les polynômes de Bannai-Ito sont les coefficients de Racah de la superalgèbre osp(1,2). On détermine l’algèbre de symétrie des polynômes duaux -1 de Hahn dans le cadre du problème de Clebsch-Gordan de osp(1,2). On propose une q - généralisation des polynômes de Bannai-Ito en examinant le problème de Racah pour la superalgèbre quantique osp_q(1,2). Finalement, on montre que la q -algèbre de Bannai-Ito sert d’algèbre de covariance à osp_q(1,2). Dans la quatrième partie, on détermine le lien entre le recouplage de représentations des algèbres su(1,1) et osp(1,2) et les systèmes superintégrables du deuxième ordre avec ou sans réflexions. On étudie également les représentations des algèbres de Racah-Wilson et de Bannai-Ito. On montre aussi que l’algèbre de Racah-Wilson sert d’algèbre de covariance quadratique à l’algèbre de Lie sl(2). Dans la cinquième partie, on construit deux familles explicites de polynômes d-orthogonaux basées sur su(2). On étudie les états cohérents et comprimés de l’oscillateur fini et on caractérise une famille de polynômes multi-orthogonaux matriciels.

A High Order Finite Volume Scheme for the 2D Shallow Water Equations Including Topography

Inhalt dieser Arbeit ist ein Verfahren zur numerischen Lösung der zweidimensionalen Flachwassergleichung, welche das Fließverhalten von Gewässern, deren Oberflächenausdehnung wesentlich größer als deren Tiefe ist, modelliert. Diese Gleichung beschreibt die gravitationsbedingte zeitliche Änderung eines gegebenen Anfangszustandes bei Gewässern mit freier Oberfläche. Diese Klasse beinhaltet Probleme wie das Verhalten von Wellen an flachen Stränden oder die Bewegung einer Flutwelle in einem Fluss. Diese Beispiele zeigen deutlich die Notwendigkeit, den Einfluss von Topographie sowie die Behandlung von Nass/Trockenübergängen im Verfahren zu berücksichtigen. In der vorliegenden Dissertation wird ein, in Gebieten mit hinreichender Wasserhöhe, hochgenaues Finite-Volumen-Verfahren zur numerischen Bestimmung des zeitlichen Verlaufs der Lösung der zweidimensionalen Flachwassergleichung aus gegebenen Anfangs- und Randbedingungen auf einem unstrukturierten Gitter vorgestellt, welches in der Lage ist, den Einfluss topographischer Quellterme auf die Strömung zu berücksichtigen, sowie in sogenannten \glqq lake at rest\grqq-stationären Zuständen diesen Einfluss mit den numerischen Flüssen exakt auszubalancieren. Basis des Verfahrens ist ein Finite-Volumen-Ansatz erster Ordnung, welcher durch eine WENO Rekonstruktion unter Verwendung der Methode der kleinsten Quadrate und eine sogenannte Space Time Expansion erweitert wird mit dem Ziel, ein Verfahren beliebig hoher Ordnung zu erhalten. Die im Verfahren auftretenden Riemannprobleme werden mit dem Riemannlöser von Chinnayya, LeRoux und Seguin von 1999 gelöst, welcher die Einflüsse der Topographie auf den Strömungsverlauf mit berücksichtigt. Es wird in der Arbeit bewiesen, dass die Koeffizienten der durch das WENO-Verfahren berechneten Rekonstruktionspolynome die räumlichen Ableitungen der zu rekonstruierenden Funktion mit einem zur Verfahrensordnung passenden Genauigkeitsgrad approximieren. Ebenso wird bewiesen, dass die Koeffizienten des aus der Space Time Expansion resultierenden Polynoms die räumlichen und zeitlichen Ableitungen der Lösung des Anfangswertproblems approximieren. Darüber hinaus wird die wohlbalanciertheit des Verfahrens für beliebig hohe numerische Ordnung bewiesen. Für die Behandlung von Nass/Trockenübergangen wird eine Methode zur Ordnungsreduktion abhängig von Wasserhöhe und Zellgröße vorgeschlagen. Dies ist notwendig, um in der Rechnung negative Werte für die Wasserhöhe, welche als Folge von Oszillationen des Raum-Zeit-Polynoms auftreten können, zu vermeiden. Numerische Ergebnisse die die theoretische Verfahrensordnung bestätigen werden ebenso präsentiert wie Beispiele, welche die hervorragenden Eigenschaften des Gesamtverfahrens in der Berechnung herausfordernder Probleme demonstrieren.

Identifikation spezieller Funktionen, die durch Rodriguesformeln gegeben sind

Es ist allgemein bekannt, dass sich zwei gegebene Systeme spezieller Funktionen durch Angabe einer Rekursionsgleichung und entsprechend vieler Anfangswerte identifizieren lassen, denn computeralgebraisch betrachtet hat man damit eine Normalform vorliegen. Daher hat sich die interessante Forschungsfrage ergeben, Funktionensysteme zu identifizieren, die über ihre Rodriguesformel gegeben sind. Zieht man den in den 1990er Jahren gefundenen Zeilberger-Algorithmus für holonome Funktionenfamilien hinzu, kann die Rodriguesformel algorithmisch in eine Rekursionsgleichung überführt werden. Falls die Funktionenfamilie überdies hypergeometrisch ist, sogar laufzeiteffizient. Um den Zeilberger-Algorithmus überhaupt anwenden zu können, muss es gelingen, die Rodriguesformel in eine Summe umzuwandeln. Die vorliegende Arbeit beschreibt die Umwandlung einer Rodriguesformel in die genannte Normalform für den kontinuierlichen, den diskreten sowie den q-diskreten Fall vollständig. Das in Almkvist und Zeilberger (1990) angegebene Vorgehen im kontinuierlichen Fall, wo die in der Rodriguesformel auftauchende n-te Ableitung über die Cauchysche Integralformel in ein komplexes Integral überführt wird, zeigt sich im diskreten Fall nun dergestalt, dass die n-te Potenz des Vorwärtsdifferenzenoperators in eine Summenschreibweise überführt wird. Die Rekursionsgleichung aus dieser Summe zu generieren, ist dann mit dem diskreten Zeilberger-Algorithmus einfach. Im q-Fall wird dargestellt, wie Rekursionsgleichungen aus vier verschiedenen q-Rodriguesformeln gewonnen werden können, wobei zunächst die n-te Potenz der jeweiligen q-Operatoren in eine Summe überführt wird. Drei der vier Summenformeln waren bislang unbekannt. Sie wurden experimentell gefunden und per vollständiger Induktion bewiesen. Der q-Zeilberger-Algorithmus erzeugt anschließend aus diesen Summen die gewünschte Rekursionsgleichung. In der Praxis ist es sinnvoll, den schnellen Zeilberger-Algorithmus anzuwenden, der Rekursionsgleichungen für bestimmte Summen über hypergeometrische Terme ausgibt. Auf dieser Fassung des Algorithmus basierend wurden die Überlegungen in Maple realisiert. Es ist daher sinnvoll, dass alle hier aufgeführten Prozeduren, die aus kontinuierlichen, diskreten sowie q-diskreten Rodriguesformeln jeweils Rekursionsgleichungen erzeugen, an den hypergeometrischen Funktionenfamilien der klassischen orthogonalen Polynome, der klassischen diskreten orthogonalen Polynome und an der q-Hahn-Klasse des Askey-Wilson-Schemas vollständig getestet werden. Die Testergebnisse liegen tabellarisch vor. Ein bedeutendes Forschungsergebnis ist, dass mit der im q-Fall implementierten Prozedur zur Erzeugung einer Rekursionsgleichung aus der Rodriguesformel bewiesen werden konnte, dass die im Standardwerk von Koekoek/Lesky/Swarttouw(2010) angegebene Rodriguesformel der Stieltjes-Wigert-Polynome nicht korrekt ist. Die richtige Rodriguesformel wurde experimentell gefunden und mit den bereitgestellten Methoden bewiesen. Hervorzuheben bleibt, dass an Stelle von Rekursionsgleichungen analog Differential- bzw. Differenzengleichungen für die Identifikation erzeugt wurden. Wie gesagt gehört zu einer Normalform für eine holonome Funktionenfamilie die Angabe der Anfangswerte. Für den kontinuierlichen Fall wurden umfangreiche, in dieser Gestalt in der Literatur noch nie aufgeführte Anfangswertberechnungen vorgenommen. Im diskreten Fall musste für die Anfangswertberechnung zur Differenzengleichung der Petkovsek-van-Hoeij-Algorithmus hinzugezogen werden, um die hypergeometrischen Lösungen der resultierenden Rekursionsgleichungen zu bestimmen. Die Arbeit stellt zu Beginn den schnellen Zeilberger-Algorithmus in seiner kontinuierlichen, diskreten und q-diskreten Variante vor, der das Fundament für die weiteren Betrachtungen bildet. Dabei wird gebührend auf die Unterschiede zwischen q-Zeilberger-Algorithmus und diskretem Zeilberger-Algorithmus eingegangen. Bei der praktischen Umsetzung wird Bezug auf die in Maple umgesetzten Zeilberger-Implementationen aus Koepf(1998/2014) genommen. Die meisten der umgesetzten Prozeduren werden im Text dokumentiert. Somit wird ein vollständiges Paket an Algorithmen bereitgestellt, mit denen beispielsweise Formelsammlungen für hypergeometrische Funktionenfamilien überprüft werden können, deren Rodriguesformeln bekannt sind. Gleichzeitig kann in Zukunft für noch nicht erforschte hypergeometrische Funktionenklassen die beschreibende Rekursionsgleichung erzeugt werden, wenn die Rodriguesformel bekannt ist.

Bayesian tools for zero counts in compositional data

The log-ratio methodology makes available powerful tools for analyzing compositional data. Nevertheless, the use of this methodology is only possible for those data sets without null values. Consequently, in those data sets where the zeros are present, a previous treatment becomes necessary. Last advances in the treatment of compositional zeros have been centered especially in the zeros of structural nature and in the rounded zeros. These tools do not contemplate the particular case of count compositional data sets with null values. In this work we deal with \count zeros" and we introduce a treatment based on a mixed Bayesian-multiplicative estimation. We use the Dirichlet probability distribution as a prior and we estimate the posterior probabilities. Then we apply a multiplicative modi¯cation for the non-zero values. We present a case study where this new methodology is applied. Key words: count data, multiplicative replacement, composition, log-ratio analysis

Factores asociados con infección por catéter central en UCI Clínica San Pedro Claver de junio a diciembre de 2004.

La infección asociada a inserción de catéter vascular, es un problema cotidiano en las UCI a nivel mundial, a pesar del manejo de protocolos que se han implementado de manera independiente en las distintas instituciones para frenar este fenómeno. El estudio, de tipo observacional, analítico y cohorte concurrente, con 151 pacientes, a los cuales se insertó catéter en la UCI de la Clínica San Pedro Claver.Para el análisis se realizó estadística descriptiva, análisis de sobrevida, pruebas de asociación y regresión de Cox.

Incidencia y factores asociados a infección en el primer año postrasplante cardiaco

Objetivo: Determinar la incidencia de las infecciones en el primer año postrasplante cardiaco y los factores asociados a las infecciones en este periodo. Materiales y métodos: Estudio analítico de casos y controles anidados en una cohorte, con los pacientes trasplantados cardiacos en la Fundación Cardioinfantil – Instituto de cardiología desde el año 2005 hasta el 2015. Se realizaron análisis univariados, análisis bivariado entre las variables del estudio y el desenlace para la selección de las variables para el modelo de regresión logística. Resultados: Se presentó una mediana de 54 años de edad en la cohorte, con mayor proporción de hombres (75,8%) y con predominio de la cardiopatía dilatada como indicación de trasplante. La incidencia de infecciones en el primer año postrasplante fue de 45% (30/66). Se encontró mayor riesgo de infección en los primeros tres meses, del 36.3% (IC 95% 23 – 55), mostrando mayor frecuencia de infecciones pulmonares y en piel. Dentro de los organismos aislados más importantes en los primeros tres meses, se encontraron bacilos gram negativos y Aspergillus spp. En el primer año postrasplante la cardiopatía dilatada con un OR 4.7 IC95% (1.3 – 17) y la enfermedad renal crónica con un OR 6.7 IC 95% (1.4 - 32) se asociaron a la presencia de infecciones. Conclusiones: La frecuencia de infecciones en los pacientes trasplantados cardiacos en la Fundación Cardioinfantil IC es similar a la observada en la literatura. La aparición de infecciones en el primer año postrasplante, se asocia a la presencia de cardiopatía dilatada y enfermedad renal crónica.

Caf1A usher possesses a Caf1 subunit-like domain that is crucial for Caf1 fibre secretion

The chaperone/usher pathway controls assembly of fibres of adhesive organelles of Gram-negative bacteria. The final steps of fibre assembly and fibre translocation to the cell surface are co-ordinated by the outer membrane proteins, ushers. Ushers consist of several soluble periplasmic domains and a single transmembrane beta-barrel. Here we report isolation and structural/functional characterization of a novel middle domain of the Caf1A usher from Yersinia pestis. The isolated UMD (usher middle domain) is a highly soluble monomeric protein capable of autonomous folding. A 2.8 angstrom (1 angstrom = 0.1 nm) resolution crystal structure of UMD revealed that this domain has an immunoglobulin-like fold similar to that of donor-strand-complemented Caf1 fibre subunit. Moreover, these proteins displayed significant structural similarity. Although UMD is in the middle of the predicted amphipathic beta-barrel of Caf1A, the usher still assembled in the membrane in the absence of this domain. UMD did not bind Caf1M-Caf1 complexes, but its presence was shown to be essential for Caf1 fibre secretion. The study suggests that UMD may play the role of a subunit-substituting protein (dummy subunit), plugging or priming secretion through the channel in the Caf1A usher. Comparison of isolated UMD with the recent strcture of the corresponding domain of PapC usher revealed high similarity of the core structures, suggesting a universal structural adaptation of FGL (F(1)G(1) long) and FGS (F(1)G(1) short) chaperone/usher pathways for the secretion of different types of fibres. The functional role of two topologically different states of this plug domain suggested by structural and biochemical results is discussed.

Corynebacterium suicordis sp. nov., from pigs

Nineteen strains of Gram-positive, non-motile, non-spore-forming, catalase-positive, rod-shaped bacteria isolated from pigs were characterized by using biochemical, molecular chemical and molecular genetic methods. Two distinct groups of organisms were discerned, based on their colonial morphology, CAMP (Christie-Atkins-Munch-Petersen) reaction and numerical profile by using the API Coryne system. The first group (113 strains) gave a doubtful discrimination between Corynebacterium striatum and Corynebacterium amycolatum, whilst the second group (six strains) were identified tentatively as Corynebacterium urealyticum. Comparative 16S rRNA gene sequencing studies demonstrated that all of the isolates belonged phylogenetically to the genus Corynebacterium. The first group of organisms was highly similar to Corynebacterium testudinoris with respect to 16S rRNA gene sequences and physiological characteristics, whereas the remaining six isolates formed a hitherto unknown subline within the genus, associated with a small subcluster of species that included Corynebacterium auriscanis and its close relatives. The unknown Corynebacterium sp. was distinguished readily from these and other species of the genus by biochemical tests. Based on both phenotypic and phylogenetic evidence, it is proposed that the new isolates from pigs should be classified as a novel species, Corynebacterium suicordis sp. nov. The type strain is P81/02(T) (=CECT 5724(T) =CCUG 46963(T)).

Vekua theory for the Helmholtz operator

Vekua operators map harmonic functions defined on domain in \mathbb R2R2 to solutions of elliptic partial differential equations on the same domain and vice versa. In this paper, following the original work of I. Vekua (Ilja Vekua (1907–1977), Soviet-Georgian mathematician), we define Vekua operators in the case of the Helmholtz equation in a completely explicit fashion, in any space dimension N ≥ 2. We prove (i) that they actually transform harmonic functions and Helmholtz solutions into each other; (ii) that they are inverse to each other; and (iii) that they are continuous in any Sobolev norm in star-shaped Lipschitz domains. Finally, we define and compute the generalized harmonic polynomials as the Vekua transforms of harmonic polynomials. These results are instrumental in proving approximation estimates for solutions of the Helmholtz equation in spaces of circular, spherical, and plane waves.

Allosteric mechanism controls traffic in the chaperone/usher pathway

Many virulence organelles of Gram-negative bacterial pathogens are assembled via the chaperone/ usher pathway. The chaperone transports organelle subunits across the periplasm to the outer membrane usher, where they are released and incorporated into growing fibers. Here, we elucidate the mechanism of the usher-targeting step in assembly of the Yersinia pestis F1 capsule at the atomic level. The usher interacts almost exclusively with the chaperone in the chaperone:subunit complex. In free chaperone, a pair of conserved proline residues at the beginning of the subunit-binding loop form a ‘‘proline lock’’ that occludes the usher-binding surface and blocks usher binding. Binding of the subunit to the chaperone rotates the proline lock away from the usher-binding surface, allowing the chaperone-subunit complex to bind to the usher. We show that the proline lock exists in other chaperone/usher systems and represents a general allosteric mechanism for selective targeting of chaperone:subunit complexes to the usher and for release and recycling of the free chaperone.

A high frequency $hp$ boundary element method for scattering by convex polygons

In this paper we propose and analyze a hybrid $hp$ boundary element method for the solution of problems of high frequency acoustic scattering by sound-soft convex polygons, in which the approximation space is enriched with oscillatory basis functions which efficiently capture the high frequency asymptotics of the solution. We demonstrate, both theoretically and via numerical examples, exponential convergence with respect to the order of the polynomials, moreover providing rigorous error estimates for our approximations to the solution and to the far field pattern, in which the dependence on the frequency of all constants is explicit. Importantly, these estimates prove that, to achieve any desired accuracy in the computation of these quantities, it is sufficient to increase the number of degrees of freedom in proportion to the logarithm of the frequency as the frequency increases, in contrast to the at least linear growth required by conventional methods.

A novel transport mechanism for MOMP in Chlamydophila pneumoniae and its putative role in immune-therapy

Major outer membrane proteins (MOMPs) of Gram negative bacteria are one of the most intensively studied membrane proteins. MOMPs are essential for maintaining the structural integrity of bacterial outer membranes and in adaptation of parasites to their hosts. There is evidence to suggest a role for purified MOMP from Chlamydophila pneumoniae and corresponding MOMP-derived peptides in immune-modulation, leading to a reduced atherosclerotic phenotype in apoE−/− mice via a characteristic dampening of MHC class II activity. The work reported herein tests this hypothesis by employing a combination of homology modelling and docking to examine the detailed molecular interactions that may be responsible. A three-dimensional homology model of the C. pneumoniae MOMP was constructed based on the 14 transmembrane β-barrel crystal structure of the fatty acid transporter from Escherichia coli, which provides a plausible transport mechanism for MOMP. Ligand docking experiments were used to provide details of the possible molecular interactions driving the binding of MOMP-derived peptides to MHC class II alleles known to be strongly associated with inflammation. The docking experiments were corroborated by predictions from conventional immuno-informatic algorithms. This work supports further the use of MOMP in C. pneumoniae as a possible vaccine target and the role of MOMP-derived peptides as vaccine candidates for immune-therapy in chronic inflammation that can result in cardiovascular events.

Chronic Suppurative Otitis Media in Cleft Palate: Microorganism Etiology and Susceptibilities

Objective: To investigate the microbial etiology of suppurative chronic otitis media (SCOM) in patients with complete cleft lip and palate and isolated cleft palate and to determine the sensitivity of isolated microorganisms to antibiotics by drug diffusion from impregnated discs in agar and the minimum inhibitory concentration of each drug to these microorganisms by drug dilution in agar. Design/Patients: Effusion samples of SCOM obtained from 40 patients with cleft lip and palate registered at the Hospital for Rehabilitation of Craniofacial Anomalies, University of Sao Paulo, at Bauru, Brazil, were bacteriologically analyzed by cultures. The isolated bacteria were submitted to an in vitro susceptibility test to clinically used drugs. Results: Positive cultures were obtained in 100% of studied cases. Among the 57 strains observed, the most frequent were Pseudomonas aeruginosa (35%), Staphylococcus aureus (15.5%), Enterococcus faecalis (14%), and Proteus mirabilis (12%). The frequency of Gram-negative bacilli (enterobacteriaceae and nonfermentative bacilli) was 67%. Pseudomonas aeruginosa presented the highest sensitivity to ciprofloxacin, and enterobacteriaceae exhibited the highest sensitivity to gentamicin. The strains of S. aureus and E. faecalis presented the highest sensitivity to imipenem and sulfamethoxazole/trimethoprim, respectively. Conclusion: Patients with cleft lip and palate presenting with SCOM exhibited 100% positive cultures, with the highest frequency of Pseudomonas and enterobacteriaceae. With regard to the action of antibiotics, imipenem was effective against the four species of isolated microorganisms, followed by ciprofloxacin, which was effective against 75% of isolated species.