Site-Directed Mutagenesis of Dimethyl Sulfoxide Reductase from Rhodobacter capsulatus: Characterization of a Y114 → F Mutant

A system for expressing site-directed mutants of the molybdenum enzyme dimethyl sulfoxide reductase from Rhodobacter capsulatus in the natural host was constructed. This system was used to Generate and express dimethyl sulfoxide reductase with a Y114F mutation. The Y114F mutant had an increased k(cat) and increased K-m toward both dimethyl sulfoxide and trimethylamine N-oxide compared to the native enzyme, and the value of k(cat)/K-m was lower for both substrates in the mutant enzyme. The Y114F mutant, as isolated, was able to oxidize dimethyl sulfide with phenazine ethosulfate as the electron acceptor but with a lower k(cat) than that of the native enzyme. The pH optimum of dimethyl sulfide: acceptor oxidoreductase activity in the Y114F mutant was shown to be shifted by +1 pH unit compared to the native enzyme. The Y114F mutant did not form a pink complex with dimethyl sulfide, which is characteristic of the native enzyme. The mutant enzyme showed a large increase in the K-d for DMS. Direct electrochemistry showed that the Mo(V)/Mo(IV) couple was unaffected by the Y114F mutant, but the midpoint potential of the Mo(VI)/Mo(V) couple was raised by about 50 mV. These data confirm that the Y114 residue plays a critical role in oxidation-reduction processes at the molybdenum active site and in oxygen atom transfer associated with sulfoxide reduction.

Communicating vegetation management science to land managers and other stakeholders

Science communication. including extension services. plays a key role in achieving sustainable native vegetation management. One of the pivotal aspects of the debate on sustainable vegetation management is the scientific information underpinning policy-making. In recent years. extension services have Shifted their focus from top-down technology transfer to bottom-up participation and empowerment. I here has also been a broadening of communication strategies to recognise the range of stakeholders involved in native vegetation management and to encompass environmental concerns. This paper examines the differences between government approaches to extension services to deliver policy and the need for effective communication to address broader science issues that underpin native vegetation management. The importance of knowing the learning styles of the stakeholders involved in native vegetation management is discussed at a time of increasing reliance on mass communication for information exchange and the importance of personal communication to achieve on-ground sustainable management. Critical factors for effective science-management communication are identified Such as: (i) undertaking scientific studies (research) with community involvement, acceptance and agreed understanding of project objectives (ii) realistic community consultation periods: (iii) matching communication channels with stakeholder needs; (iv) combining scientific with local knowledge in in holistic (biophysical and social) approach to understanding in issued and (v) regional partnerships. These communication factors are considered to be essential to implementing on-ground natural resource management strategics and actions, including those concerned with native vegetation management.

Rapid colour changes in multilayer reflecting stripes in the paradise whiptail, Pentapodus paradiseus

The Paradise whiptail (Pentapodus paradiseus) has distinct reflective stripes on its head and body. The reflective stripes contain a dense layer of physiologically active iridophores, which act as multilayer reflectors. The wavelengths reflected by these stripes can change from blue to red in 0.25 s. Transmission electron microscopy revealed that the iridophore cells contain plates that are, on average, 51.4 nm thick. This thickness produces a stack, which acts as an ideal quarter-wavelength multilayer reflector (equal optical thickness of plates and spaces) in the blue, but not the red, region of the spectrum. When skin preparations were placed into hyposmotic physiological saline, the peak wavelength of the reflected light shifted towards the longer (red) end of the visible spectrum. Hyperosmotic saline reversed this effect and shifted the peak wavelength towards shorter (blue/UV) wavelengths. Norepinephrine (100 mumol l(-1)) shifted the peak wavelength towards the longer end of the spectrum, while adenosine (100 mumol l(-1)) reversed the effects of norepinephrine. The results from this study show that the wavelength changes are elicited by a change of similar to70 nm in the distance between adjacent plates in the iridophore cells.

Variação na dieta da tartaruga verde, Chelonia mydas, e o impacto da ingestão de lixo ao longo da costa brasileira

Neste trabalho nós estudamos a dieta da tartaruga verde, Chelonia mydas, e os fatores envolvidos na variação de sua ecologia alimentar. Avaliamos também o impacto da ingestão de lixo, e os fatores que podem explicar a elevada ingestão destes resíduos entre os animais marinhos. No estudo da ecologia alimentar, nós avaliamos mais de 400 indivíduos, entre dados originais e da literatura, distribuídos ao longo de um gradiente latitudinal e diversos ambientes. As tartarugas se alimentaram majoritariamente de macroalgas, porém apresentaram uma grande plasticidade alimentar, tanto em relação à estratégia de forrageamento quanto à dieta. Nas regiões mais frias e com menor disponibilidade de algas, as tartarugas mudaram de uma dieta herbívora, para uma dieta baseada em matéria animal. Esta mudança de dieta acarretou também em uma mudança de estratégia de forrageamento, saindo da alimentação bentônica para uma alimentação pelágica. Estratégia esta que também foi encontrada nas áreas estuarinas. A plasticidade alimentar se deve à interação de fatores intrínsecos (restrições fisiológicas) e extrínsecos (regionais e locais). As diferenças nas estratégias de forragenamento acarretam também em diferenças na exposição a ameaças. Um exemplo disso é a ingestão de lixo, que apesar de ter sido registrada em mais de 70% das tartarugas (N = 265), representou uma ameaça maior aos animais com estratégia de forrageamento pelágica. O plástico foi o material mais ingerido, tendo como principal fonte itens relacionados à alimentação e sacolas plásticas. O estudo também mostrou que uma quantidade pequena de lixo (0,5 g) é suficiente para causar a morte. Este resultado revelou que o potencial de letalidade por ingestão de lixo é muito maior que a mortalidade observada. A verdadeira ameaça da ingestão de lixo está sendo mascarada pela elevada mortalidade relacionada às atividades pesqueiras. A ingestão de lixo é normalmente atribuída à confusão de um item alimentar específico com o resíduo, como águas-vivas e sacolas plásticas. Porém, nós mostramos que se trata de uma questão mais ampla, e usamos a tartaruga verde, aves marinhas e peixes para ressaltar a importância de outros fatores como: abundância do lixo no ambiente, estratégia de forrageamento, capacidade de detecção do resíduo e amplitude da dieta. Nós acreditamos que a ingestão de lixo ocorre devido a uma armadilha evolutiva muito mais ampla do que a previamente sugerida, e que deve afetar muito mais espécies que as que foram até hoje reportadas. Desarmar esta armadilha será particularmente difícil devido ao contínuo e crescente despejo de plástico no ambiente marinho e sua alta persistência no ambiente.

Taking the "cross" out of cross-cultural transfer of management practice

Multi-national enterprises often attempt to replicate successful management practices in "foreign" environments. However, such practices may be ethnocentric because they fit the assumptions, behaviors, expectations, and values of the home cultural environment. Unless the underlying assumptions are shared, transfer to a differing environment may fail. Even if the focus is shifted from cultural differences to implementation, implementation approaches may also be criticized as ethnocentric for the same reasons. In this article, a non-ethnocentric model is expanded and used to test the portability of one management practice, performance appraisal, from the USA to Brazil. This "Test of Portability" may help managers understand which management practices are portable, and, perhaps even more valuable, provide a rationale for adaptation or rejection.

The portuguese insurance industry: basis for strategic process decision

Nowadays, the Portuguese insurance industry operates in a market with a much more aggressive structure than a few decades ago. Markets and the economy have become globalised since the last decade of the 20th century. Market forces have gradually shifted – power is now mainly on the demand side. In order to meet the new requirements, the insurance industry must develop a strong strategic ability to respond to constant changes of the new international economic order.One of the basic aspects of this strategic development will focus on the ability to predict the future. We introduce the subject by briefly describing the sector, its organisational structure in the Portuguese market, and challenges arising from the development of the European Union. We then analyse the economic and financial structure of the sector. From this point of view, we aim at the possibility of designing models that could explain the demand for insurance, claims and technical reserves evolution. Such models, (even if based on the past), would resolve, at least partly, one of the greatest difficulties experienced by insurance companies when estimating the budget. Thus, we examine the existence of variables that explain the previous points, which are capable of forming a basis for designing models that are simple but efficient, and can be used for strategic planning.

Completion problems for real matrices, II

Thirty years ago, G.N. de Oliveira has proposed the following completion problems: Describe the possible characteristic polynomials of [C-ij], i,j is an element of {1, 2}, where C-1,C-1 and C-2,C-2 are square submatrices, when some of the blocks C-ij are fixed and the others vary. Several of these problems remain unsolved. This paper gives the solution, over the field of real numbers, of Oliveira's problem where the blocks C-1,C-1, C-2,C-2 are fixed and the others vary.

Seismic imaging of the western Iberian crust using ambient noise: Boundaries and internal structure of the Iberian Massif

We present new Rayleigh-wave dispersion maps of the western Iberian Peninsula for periods between 8 and 30 s, obtained from correlations of seismic ambient noise, following the recent increase in seismic broadband network density in Portugal and Spain. Group velocities have been computed for each station pair using the empirical Green's functions generated by cross-correlating one-day-length seismic ambient-noise records. The resulting high-path density allows us to obtain lateral variations of the group velocities as a function of period in cells of 0.5 degrees x 0.5 degrees with an unprecedented resolution. As a result we were able to address some of the unknowns regarding the lithospheric structure beneath SW Iberia. The dispersion maps allow the imaging of the major structural units, namely the Iberian Massif, and the Lusitanian and Algarve Meso-Cenozoic basins. The Cadiz Gulf/Gibraltar Strait area corresponds to a strong low-velocity anomaly, which can be followed to the largest period inverted, although slightly shifted to the east at longer periods. Within the Iberian Massif, second-order perturbations in the group velocities are consistent with the transitions between tectonic units composing the massif. (C) 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.

Phase growth control in low temperature PLD Co: TiO2 films by pressure

This paper reports on the structural and optical properties of Co-doped TiO2 thin films grown onto (0001)Al2O3 substrates by non-reactive pulsed laser deposition (PLD) using argon as buffer gas. It is shown that by keeping constant the substrate temperature at as low as 310 degrees C and varying only the background gas pressure between 7 Pa and 70 Pa, it is possible to grow either epitaxial rutile or pure anatase thin films, as well as films with a mixture of both polymorphs. The optical band gaps of the films are red shifted in comparison with the values usually reported for undoped TiO2, which is consistent with n-type doping of the TiO2 matrix. Such band gap red shift brings the absorption edge of the Co-doped TiO2 films into the visible region, which might favour their photocatalytic activity. Furthermore, the band gap red shift depends on the films' phase composition, increasing with the increase of the Urbach energy for increasing rutile content. (C) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

The usefulness of ultrasound in the classification of chronic liver disease

Chronic Liver Disease is a progressive, most of the time asymptomatic, and potentially fatal disease. In this paper, a semi-automatic procedure to stage this disease is proposed based on ultrasound liver images, clinical and laboratorial data. In the core of the algorithm two classifiers are used: a k nearest neighbor and a Support Vector Machine, with different kernels. The classifiers were trained with the proposed multi-modal feature set and the results obtained were compared with the laboratorial and clinical feature set. The results showed that using ultrasound based features, in association with laboratorial and clinical features, improve the classification accuracy. The support vector machine, polynomial kernel, outperformed the others classifiers in every class studied. For the Normal class we achieved 100% accuracy, for the chronic hepatitis with cirrhosis 73.08%, for compensated cirrhosis 59.26% and for decompensated cirrhosis 91.67%.

Mixed extractant systems for metal recovery

Hoje em dia, a prevenção dos resíduos de metais é uma questão muito importante para um grande número de empresas, pois necessitam optimizar o seu sistema de tratamento de águas residuais a fim de alcançarem os limites legais dos teores em iões metálicos e poderem efectuar a descarga das águas residuais no domínio hídrico público. Devido a esta problemática foram efectuados estudos inovadores relacionados com a remoção de iões metálicos de águas residuais, verificando-se que as tecnologias de membrana oferecem uma série de vantagens para o efeito. Uma dessas tecnologias, referida como Membrana Líquida de Suporte (SLM), é baseada num mecanismo de extracção. A membrana hidrofóbica, impregnada com uma solução extractora, funciona como barreira entre a água residual e uma solução, geralmente ácida. A diferença de pH entre a água residual e a solução actua como força motriz para o transporte de iões metálicos da água residual para a referida solução. Poderá ocorrer um problema de falta de estabilidade, resultante da possível fuga da solução extractora para fora dos poros das membranas. Estudos anteriores mostraram que os ácidos alquilfosfóricos ou ácidos fosfónicos, como os reagentes D2EHPA e CYANEX e hidroxioximas como o LIX 860-I podem ser muito úteis para a extração de iões metálicos como ferro, cobre, níquel, zinco e outros. A clássica extracção líquido-líquido também tem mostrado que a mistura de diferentes extractores pode ter um efeito sinergético. No entanto, não é claro que haja um efeito óptimo da razão de extractor ou que tipo de complexo é formado durante o processo de extracção. O objectivo deste projecto é investigar este comportamento sinergético e as complexas formações por meio de um método espectrofotométrico, o “Job’s method” e “Mole-ratio method”. Estes métodos são utilizados para estimar a estequiometria dos vários complexos entre dois solutos, a partir da variação de absorvância dos complexos quando comparado com a absorvância do soluto. Com este projecto, o Job’s method e mole-ratio method serão aplicados a um sistema de três componentes, para conseguir mais informações sobre a complexação de níquel (II) e a fim de determinar a razão extractor: metal dos complexos formados durante a aplicação de mistura de extractores D2EHPA e LIX 860-I. Segundo Job’s method a elavada absorvância situa-se na região de 0,015-0,040 M de LIX 860-I e uma baixa concentração de D2EHPA. Quando as diferentes experiências são encontradas num conjunto experimental foram avaliadas de acordo com o método de trabalho, o valor máximo do gráfico foi encontrado para uma baixa fração molar do ião metálico e uma maior concentração de D2EHPA. Esta mudança foi encontrado de 0,50 até 0,30, que poderia apontar para a direção da formação de diferentes complexos. Para o Mole-Ratio method, a estequiometria dos complexos metal pode ser determinada a partir do ponto de intersecção das linhas tangente do gráfico da absorbância versus a concentração do ligante. Em todos os casos, o máximo foi obtido em torno de uma concentração total de 0,010 M. Quando D2EHPA foi aplicado sozinho, absorvâncias muito baixos foram obtidas.

Synthesis and properties of Co-doped titanate nanotubes and their optical sensitization with methylene blue

Agência Financiadora - Fundação para a Ciência e Tecnologia - PTDC/CTM NAN/113021/2009

Exploração da Point Cloud Library aplicada à percepção em sistemas autónomos

A navegação e a interpretação do meio envolvente por veículos autónomos em ambientes não estruturados continua a ser um grande desafio na actualidade. Sebastian Thrun, descreve em [Thr02], que o problema do mapeamento em sistemas robóticos é o da aquisição de um modelo espacial do meio envolvente do robô. Neste contexto, a integração de sistemas sensoriais em plataformas robóticas, que permitam a construção de mapas do mundo que as rodeia é de extrema importância. A informação recolhida desses dados pode ser interpretada, tendo aplicabilidade em tarefas de localização, navegação e manipulação de objectos. Até à bem pouco tempo, a generalidade dos sistemas robóticos que realizavam tarefas de mapeamento ou Simultaneous Localization And Mapping (SLAM), utilizavam dispositivos do tipo laser rangefinders e câmaras stereo. Estes equipamentos, para além de serem dispendiosos, fornecem apenas informação bidimensional, recolhidas através de cortes transversais 2D, no caso dos rangefinders. O paradigma deste tipo de tecnologia mudou consideravelmente, com o lançamento no mercado de câmaras RGB-D, como a desenvolvida pela PrimeSense TM e o subsequente lançamento da Kinect, pela Microsoft R para a Xbox 360 no final de 2010. A qualidade do sensor de profundidade, dada a natureza de baixo custo e a sua capacidade de aquisição de dados em tempo real, é incontornável, fazendo com que o sensor se tornasse instantaneamente popular entre pesquisadores e entusiastas. Este avanço tecnológico deu origem a várias ferramentas de desenvolvimento e interacção humana com este tipo de sensor, como por exemplo a Point Cloud Library [RC11] (PCL). Esta ferramenta tem como objectivo fornecer suporte para todos os blocos de construção comuns que uma aplicação 3D necessita, dando especial ênfase ao processamento de nuvens de pontos de n dimensões adquiridas a partir de câmaras RGB-D, bem como scanners laser, câmaras Time-of-Flight ou câmaras stereo. Neste contexto, é realizada nesta dissertação, a avaliação e comparação de alguns dos módulos e métodos constituintes da biblioteca PCL, para a resolução de problemas inerentes à construção e interpretação de mapas, em ambientes indoor não estruturados, utilizando os dados provenientes da Kinect. A partir desta avaliação, é proposta uma arquitectura de sistema que sistematiza o registo de nuvens de pontos, correspondentes a vistas parciais do mundo, num modelo global consistente. Os resultados da avaliação realizada à biblioteca PCL atestam a sua viabilidade, para a resolução dos problemas propostos. Prova da sua viabilidade, são os resultados práticos obtidos, da implementação da arquitectura de sistema proposta, que apresenta resultados de desempenho interessantes, como também boas perspectivas de integração deste tipo de conceitos e tecnologia em plataformas robóticas desenvolvidas no âmbito de projectos do Laboratório de Sistemas Autónomos (LSA).

Root-locus practical sketching rules for fractional-order system

For integer-order systems, there are well-known practical rules for RL sketching. Nevertheless, these rules cannot be directly applied to fractional-order (FO) systems. Besides, the existing literature on this topic is scarce and exclusively focused on commensurate systems, usually expressed as the ratio of two noninteger polynomials. The practical rules derived for those do not apply to other symbolic expressions, namely, to transfer functions expressed as the ratio of FO zeros and poles. However, this is an important case as it is an extension of the classical integer-order problem usually addressed by control engineers. Extending the RL practical sketching rules to such FO systems will contribute to decrease the lack of intuition about the corresponding system dynamics. This paper generalises several RL practical sketching rules to transfer functions specified as the ratio of FO zeros and poles. The subject is presented in a didactic perspective, being the rules applied to several examples.

On a generalized Laguerre operational matrix of fractional integration

A new operationalmatrix of fractional integration of arbitrary order for generalized Laguerre polynomials is derived.The fractional integration is described in the Riemann-Liouville sense.This operational matrix is applied together with generalized Laguerre tau method for solving general linearmultitermfractional differential equations (FDEs).Themethod has the advantage of obtaining the solution in terms of the generalized Laguerre parameter. In addition, only a small dimension of generalized Laguerre operational matrix is needed to obtain a satisfactory result. Illustrative examples reveal that the proposedmethod is very effective and convenient for linear multiterm FDEs on a semi-infinite interval.