Measurement of the neutrino velocity with the OPERA detector in the CNGS beam using the 2012 dedicated data

In spring 2012 CERN provided two weeks of a short bunch proton beam dedicated to the neutrino velocity measurement over a distance of 730 km. The OPERA neutrino experiment at the underground Gran Sasso Laboratory used an upgraded setup compared to the 2011 measurements, improving the measurement time accuracy. An independent timing system based on the Resistive Plate Chambers was exploited providing a time accuracy of ∼1 ns. Neutrino and anti-neutrino contributions were separated using the information provided by the OPERA magnetic spectrometers. The new analysis profited from the precision geodesy measurements of the neutrino baseline and of the CNGS/LNGS clock synchronization. The neutrino arrival time with respect to the one computed assuming the speed of light in vacuum is found to be δtν≡TOFc−TOFν=(0.6±0.4 (stat.)±3.0 (syst.)) ns and δtν¯≡TOFc−TOFν¯=(1.7±1.4 (stat.)±3.1 (syst.)) ns for νμ and ν¯μ, respectively. This corresponds to a limit on the muon neutrino velocity with respect to the speed of light of −1.8×10−6<(vν−c)/c<2.3×10−6 at 90% C.L. This new measurement confirms with higher accuracy the revised OPERA result.

Search for νμ→νe oscillations with the OPERA experiment in the CNGS beam

A first result of the search for nu(mu)->nu(e) oscillations in the OPERA experiment, located at the Gran Sasso Underground Laboratory, is presented. The experiment looked for the appearance of nu(e) in the CNGS neutrino beam using the data collected in 2008 and 2009. Data are compatible with the non-oscillation hypothesis in the three-flavour mixing model. A further analysis of the same data constrains the non-standard oscillation parameters theta(new) and Delta m(new)(2) suggested by the LSND and MiniBooNE experiments. For large Delta m(new)(2) values (>0.1 eV(2)), the OPERA 90% C.L. upper limit on sin(2)(2 theta(new)) based on a Bayesian statistical method reaches the value 7.2 x 10(-3).

The secretome of induced pluripotent stem cells reduces lung fibrosis in part by hepatocyte growth factor.

INTRODUCTION Idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) is a progressive and irreversible fibrotic lung disease, resulting in respiratory insufficiency and reduced survival. Pulmonary fibrosis is a result of repeated alveolar epithelial microinjuries, followed by abnormal regeneration and repair processes in the lung. Recently, stem cells and their secretome have been investigated as a novel therapeutic approach in pulmonary fibrosis. We evaluated the potential of induced pluripotent stem cells (iPSC) conditioned media (iPSC-cm) to regenerate and repair the alveolar epithelium in vitro and improve bleomycin induced lung injury in vivo. METHODS IPSC-cm was collected from cultured iPSC derived from human foreskin fibroblasts and its biological effects on alveolar epithelial wound repair was studied in an alveolar wound healing assay in vitro. Furthermore, iPSC-cm was intratracheally instilled 7 days after bleomycin induced injury in the rat lungs and histologically and biochemically assessed 7 days after instillation. RESULTS iPSC-cm increased alveolar epithelial wound repair in vitro compared with medium control. Intratracheal instillation of iPSC-cm in bleomycin-injured lungs reduced the collagen content and improved lung fibrosis in the rat lung in vivo. Profibrotic TGFbeta1 and alpha-smooth muscle actin (alpha-sma) expression were markedly reduced in the iPSC-cm treated group compared with control. Antifibrotic hepatocyte growth factor (HGF) was detected in iPSC-cm in biologically relevant levels, and specific inhibition of HGF in iPSC-cm attenuated the antifibrotic effect of iPSC-cm, indicating a central role of HGF in iPSC-cm. CONCLUSION iPSC-cm increased alveolar epithelial wound repair in vitro and attenuated bleomycin induced fibrosis in vivo, partially due to the presence of HGF and may represent a promising novel, cell free therapeutic option against lung injury and fibrosis.

Evidence for νμ → ντ appearance in the CNGS neutrino beam with the OPERA experiment

The OPERA experiment is designed to search for ν μ →ν τ oscillations in appearance mode, i.e., through the direct observation of the τ lepton in ν τ -charged current interactions. The experiment has taken data for five years, since 2008, with the CERN Neutrino to Gran Sasso beam. Previously, two ν τ candidates with a τ decaying into hadrons were observed in a subsample of data of the 2008–2011 runs. Here we report the observation of a third ν τ candidate in the τ − →μ − decay channel coming from the analysis of a subsample of the 2012 run. Taking into account the estimated background, the absence of ν μ →ν τ oscillations is excluded at the 3.4 σ level.

DNA alignment and Bayesian trees of partial sequences of COI, COIII and the haemocyanin functional unit f-g of 28 octopod species

Background: Octopods have successfully colonised the world's oceans from the tropics to the poles. Yet, successful persistence in these habitats has required adaptations of their advanced physiological apparatus to compensate impaired oxygen supply. Their oxygen transporter haemocyanin plays a major role in cold tolerance and accordingly has undergone functional modifications to sustain oxygen release at sub-zero temperatures. However, it remains unknown how molecular properties evolved to explain the observed functional adaptations. We thus aimed to assess whether natural selection affected molecular and structural properties of haemocyanin that explains temperature adaptation in octopods. Results: Analysis of 239 partial sequences of the haemocyanin functional units (FU) f and g of 28 octopod species of polar, temperate, subtropical and tropical origin revealed natural selection was acting primarily on charge properties of surface residues. Polar octopods contained haemocyanins with higher net surface charge due to decreased glutamic acid content and higher numbers of basic amino acids. Within the analysed partial sequences, positive selection was present at site 2545, positioned between the active copper binding centre and the FU g surface. At this site, methionine was the dominant amino acid in polar octopods and leucine was dominant in tropical octopods. Sites directly involved in oxygen binding or quaternary interactions were highly conserved within the analysed sequence. Conclusions: This study has provided the first insight into molecular and structural mechanisms that have enabled octopods to sustain oxygen supply from polar to tropical conditions. Our findings imply modulation of oxygen binding via charge-charge interaction at the protein surface, which stabilize quaternary interactions among functional units to reduce detrimental effects of high pH on venous oxygen release. Of the observed partial haemocyanin sequence, residue 2545 formed a close link between the FU g surface and the active centre, suggesting a role as allosteric binding site. The prevalence of methionine at this site in polar octopods, implies regulation of oxygen affinity via increased sensitivity to allosteric metal binding. High sequence conservation of sites directly involved in oxygen binding indicates that functional modifications of octopod haemocyanin rather occur via more subtle mechanisms, as observed in this study.

Natural Genetic Transformation by Agrobacterium rhizogenes : Annual Flowering in Two Biennials, Belgian Endive and Carrot

Genetic transformation of Belgian endive (Cichorium intybus) and carrot (Daucus carota) by Agrobacterium rhizogenes resulted in a transformed phenotype, including annual flowering. Back-crossing of transformed (R1) endive plants produced a line that retained annual flowering in the absence of the other traits associated with A. rhizogenes transformation. Annualism was correlated with the segregation of a truncated transferred DNA (T-DNA) insertion. During vegetative growth, carbohydrate reserves accumulated normally in these annuals, and they were properly mobilized prior to anthesis. The effects of individual root-inducing left-hand T-DNA genes on flowering were tested in carrot, in which rolC (root locus) was the primary promoter of annualism and rolD caused extreme dwarfism. We discuss the possible adaptive significance of this attenuation of the phenotypic effects of root-inducing left-hand T-DNA.

Anatomia ecológica do lenho de espécies arbustivas e arbóreas que ocorrem naturalmente em bosques com drástico gradiente de precipitação ao Noroeste da Patagônia, Argentina

A utilização de gradientes ambientais no estudo de comunidades vegetais possibilita a eleição de sítios onde há a predominância de um fator abiótico que determina o sucesso ou o fracasso de espécies ao longo de sua extensão. Entre as inúmeras ferramentas utilizadas no estudo de gradientes climáticos, se destaca a anatomia do lenho, pois, é um ramo da ciência que permite analisar, além dos aspectos espaciais, os aspectos temporais dos sítios por meio dos anéis de crescimento. Além disso, a ampla distribuição das plantas lenhosas ao longo do globo possibilita análises em praticamente todos os tipos de biomas e ecossistemas terrestres. Dentro desse contexto estão os bosques andino-patagônicos de Araucaria araucana (Pehuén) ao norte de sua distribuição na Argentina. Esses bosques ocupam territórios caracterizados por um acentuado gradiente de precipitação, que vai de cerca de 3000 a 100 milímetros anuais, entre a cordilheira do Andes e a estepe patagônica, que os define como bosques mésicos e xéricos, com diferenças ecológicas que condicionam a formação vegetal, dinâmica, estrutura, relações com o clima e vulnerabilidade em cenários de mudanças ambientais. O objetivo do projeto foi descrever e analisar comparativamente a estrutura anatômica do lenho de 33 espécies arbóreas e arbustivas ocorrentes ao longo de um gradiente de precipitação, entre a encosta da cordilheira dos Andes e a estepe Patagônica, para verificar possíveis alterações anatômicas que permitam a determinação de tendências e elucidem os limites de distribuição das espécies. Foram coletadas amostras não destrutivas de lenho durante três expedições para a Patagônia entre 2012 e 2014, seguidas de procedimentos laboratoriais de confeccção de lâminas histológicas, preparo de amostras para análises dendrocronológicas, captura de imagens com câmeras acopladas a microscópios óptico e eletrônico de varredura, mensurações, descrições e análises comparativas com o auxílio de softwares. Foram identificados caracteres anatômicos exclusivos de sítios secos e úmidos que permitiram a caracterização, posicionamento ao longo do gradiente de precipitação e grupamento de espécies xerófitas e mesófitas; A ultra-estrutura das pontoações de traqueídeos de Araucaria araucana apresentou diferenças marcantes na frequência e porosidade de suas membranas, sendo maior e menos porosas em sítios xéricos, e menor e mais porosas nos mésicos; a chave dicotômica microscópica permitiu a identificação das 32 espécies arbustivas, as espécies Chuquiraga oppositifolia e Nothofagus antarctica apresentaram potencial dendrocronológico, e foram identificadas tendências anatômicas latitudinais influenciadas pelo clima nos extremos da América do Sul. A anatomia do lenho se mostrou uma ferramenta confiável no estudo de um gradiente de precipitação na Patagônia argentina, e os resultados apontam para riscos de embolismos e morte induzida por falha no sistema hidráulico de Araucaria araucana ao longo de todo o gradiente, em função do atual cenário climático, e suas projeções em médio e longo prazos.

Estudo da microestrutura e dinâmica molecular do Poly(3-(2\'-ethylhexyl)thiophene)(P3EHT) via ressonância magnética nuclear

O estudo da microestrutura e dinâmica molecular de polímeros conjugados é de grande importância para o entendimento das propriedades físicas desta classe de materiais. No presente trabalho utilizou-se técnicas de ressonância magnética nuclear em baixo e alto campo para elucidar os processos de dinâmica molecular e cristalização do polímero Poly(3-(2’-ethylhexyl)thiophene) - P3EHT. O P3EHT é um polímero modelo para tal estudo, pois apresenta temperatura de fusão bem inferior a sua temperatura de degradação. Esta característica permite acompanhar os processos de cristalização in situ utilizando RMN. Além disso, sua similaridade ao já popular P3HT o torna um importante candidato a camada ativa em dispositivos eletrônicos orgânicos. O completo assinalamento do espectro de 13C para o P3EHT foi realizado utilizando as técnicas de defasamento dipolar e HETCOR. Os processos de dinâmica molecular, por sua vez, foram sondados utilizando DIPSHIFT. Observou-se um gradiente de mobilidade na cadeia lateral do polímero. Além disso, os baixos valores de parametros de ordem obtidos em comparação a experimentos similares realizados no P3HT na literatura indicam um aparente aumento no volume livre entre cadeias consecutivas na fase cristalina. Isso indica que a presença do grupo etil adicional no P3EHT causa um completo rearranjo das moléculas e dificulta seu empacotamento. Constatou-se ainda pouca variação das curvas de DIPSHIFT para os carbonos da cadeia lateral como função do método de excitação utilizado, o que aponta para um polímero que apresenta cadeia lateral móvel mesmo em sua fase cristalina. Os dados de dinâmica molecular foram corroborados por medidas de T1, T1ρ e TCH. Utilizando filtros dipolares em baixo campo observou-se três temperaturas de transição para o P3EHT: 250 K, 325 K e 350 K. A cristalização desse material é um processo lento. Verificou-se que o mesmo pode se estender por até até 24h a temperatura ambiente. Mudanças no espectro de 13C utilizando CPMAS em alto campo indicam um ordenamento dos anéis tiofeno (empacotamento π – π) como o principal processo de cristalização para o P3EHT.

Análise do coeficiente de atrito no ensaio do anel para o forjamento a quente.

O presente trabalho, apresenta resultados da investigação experimental e da análise computacional acerca do método de ensaio de anéis de aço para obtenção do valor do coeficiente de atrito, existente na região de contato entre as matrizes e os corpos de prova. Buscando atingir os objetivos, foi feito um planejamento do experimento, através do programa MINITAB (2000), levando-se em consideração as variáveis do processo para forjamento a quente de peças para indústria automotiva, os experimentos foram realizados nos laboratórios da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). A simulação do ensaio de anel permitiu uma boa estimativa da redução de diâmetros dos mesmos, bem como, do fluxo de material no interior dos anéis e da superfície neutra. A análise estatística dos resultados mostrou que a variável mais importante a afetar o coeficiente de atrito foi a temperatura, seguindo-se do tipo de revestimento das ferramentas, velocidade e material. Para um estudo mais pormenorizado do efeito do material a ser forjado, do recobrimento das ferramentas e da rugosidade das mesmas no coeficiente de atrito será necessário um maior número de repetições dos experimentos.

Antichagásicos potenciais: síntese e modelagem molecular de híbridos de hidrazonas e liberadores de óxido nítrico

A doença de Chagas é uma parasitose extremamente negligenciada, cujo agente etiológico é o protozoário Trypanosoma cruzi. Atualmente, 21 países da América Latina são considerados regiões endêmicas, onde 75-90 milhões de pessoas estão expostas à infecção, 6-7 milhões estão infectadas e mais de 41 mil novos casos surgem por ano. Entretanto, apenas os fármacos nifurtimox e benznidazol estão disponíveis no mercado. Estes, além da baixa eficácia na fase crônica da parasitose, apresentam diversos efeitos adversos, sendo que no Brasil apenas o benznidazol é utilizado. Este fato mostra a importância de se ampliar o número de fármacos disponíveis e propor quimioterapia mais eficaz para o tratamento da doença de Chagas. Como forma de contribuir para essa busca, este trabalho objetiva a síntese de compostos híbridos bioisostéricos N-acilidrazônicos e sulfonilidrazônicos, contendo grupo liberador de óxido nítrico, com potencial de interação com cisteíno-proteases parasitárias, tais como a cruzaína. Nestes derivados, os grupos liberadores de óxido nítrico utilizados foram os grupos furoxano (contendo substituinte metílico e fenílico) e éster nitrato. Propôs-se a variação de anéis aromáticos substituídos e não-substituídos, com o intuito de avaliar a possível relação estrutura-atividade (REA) desses análogos. Até o momento, somente os compostos da série N-acilidrazônica tiveram avaliação biológica realizada. Os valores de IC50 dos compostos na forma amastigota do parasita variaram entre >100 a 2,88 µM, sendo este último valor comparável ao fármaco de referência. A atividade inibitória frente à cruzaína foi de 25,2 µM a 2,2 µM. Já a liberação de óxido nítrico foi avaliada pelo método indireto de detecção de nitrato e os valores variaram entre 52,0 µM e 4.232,0 µM. Estes são bem inferiores ao composto padrão, além de não se identificar correlação direta entre a atividade biológica e a liberação de NO. Na sequência, os dois compostos mais ativos (6 e 14) foram submetidos a estudos de permeabilidade e de citotoxicidade. O composto 6 foi considerado o de maior permeabilidade segundo o Sistema de Classificação Biofarmacêutica (SCB) e todos os compostos apresentaram a taxa de fluxo menor que 2, indicando a ausência de mecanismo de efluxo. Na avaliação do potencial citotóxico desses compostos em células humanas, o derivado 6 apresentou índice de seletividade superior ao do benznidazol. Em estudos de modelagem molecular usando análise exploratória de dados (HCA e PCA), propriedades estéricas/geométricas e eletrônicas foram consideradas as mais relevantes para a atividade biológica. Além disso, estudos de docking mostraram que a posição do grupo nitro no anel aromático é importante para a interação com a cruzaína. Ademais o composto 6 não provocou mudanças significativas no ciclo celular e na fragmentação de DNA em células humanas, mostrando-se como líder promissor para futuros estudos in vivo. Atividade tripanomicida, citotoxicidade, potencial de liberação de NO e estudos de permeabilidade dos 23 derivados sulfonilidrazônicos e ésteres nitrato estão sendo avaliados.