Implementació de l'algorisme de Wiener i Oorschot en un entorn MPI

Aquest projecte presenta una breu introducció a la criptografia. S'expliquen principis fonamentals, com què és la criptografia i el criptoanàlisi els mètodes més rellevants de cada cas. Això servirà com a base teòrica per estudiar el funcionament del criptosistema de ElGamal, la seguretat del qual es basa en la dificultat de resoldre el problema del logaritme discret. Un cop tenim clar el problema del logaritme discret, s'implementarà una aplicació que el resolgui, mitjançant l'algorisme Rho de Pollard. Aquesta aplicació contarà amb el suport de la llibreria NTL, llibreria de nombres gegants, per poder implementar-la. Per acabarl, i com a principal objectiu, el que es pretén és implementar una aplicació paral·lela que resolgui el problema del logaritme discret en un entorn multicomputador utilitzant la proposta de Wiener i Oorschot.

Trisecció de divisors sobre corbes hiperel·líptiques de gènere 2

La criptografia amb corbes el·liptiques i hiperel·líptiques ha adquirit un gran interès en els últims anys. Per a determinar si una corba és bona criptogràficament és necessari, en el cas d'una corba el·liptica trobar el cardinal del grup de punts i, en el cas d'una corba hiperel·líptica trobar el cardinal de la varietat jacobiana. En aquest treball donem mètodes per trobar els trisecats d'un divisor d'una corba de gènere 2. Això ens permetrà determinar el subgrup de 3-Sylow i trobar la major potencia de 3 que divideix al cardinal de la seva Jacobiana, obtenin així informació sobre aquest cardinal.

Utilidad de la densitometría de doble energía (DEXA) en la valoración de las alteraciones morfológicas y estructurales en el paciente VIH en relación con distintos regímenes de tratamiento antiretroviral (TAR)

Objetivo: Comparar la distribución de la grasa corporal mediante DEXA, en pacientes VIH+ monoinfectados y coinfectados VHC, que reciben tratamiento antirretroviral basado en inhibidores de proteasa o no nucléosidos. Materiales y Métodos: Estudio retrospectivo, observacional, unicéntrico. Resultados: 80 pacientes, 60 hombres, 20 mujeres. 41 monoinfectados, 39 coinfectados. Edad 48 años, peso 71 kg, IMC 24, 39 IP, 41 NN. Los coinfectados tenían triglicéridos, colesterol y LDL-c inferiores a los monoinfectados (p <0.05). La DEXA no mostró diferencias en la comparación de mono/coinfectados y grupos de tratamiento. Conclusiones: No se encontraron diferencias entre grupos. Los coinfectados muestran lípidos plasmáticos inferiores.

Elevada prevalença d’hipovitaminosi D en pacients amb diabetis mellitus tipus 2: relació amb la ingesta de vitamina D i el temps d’exposició solar

Objectius: Estimar la prevalença del dèficit de VitD en pacients amb DM2; avaluar el compliment de les IDR per la VitD; valorar la influència d’aquest compliment i de l’exposició solar en la 25-OH-D3 i la PTHi. Mètodes: 70 pacients. Es va estimar l’exposició solar i la ingesta de VitD. Es van determinar paràmetres del metabolisme fosfo-càlcic i del control glucèmic. Resultats: El 95,8% presentaven hipovitaminosi D, i el 14,8% una PTHi elevada. La majoria no van assolir el compliment de les IDR. La 25-OH-D3 es va correlacionar amb la PTHi però no amb la ingesta de VitD ni l’exposició solar.

Regulación de la expresión del microRNA miR-21 por la proteína ZAP-70 en células de leucemia linfática crónica

La leucemia linfática crónica (LLC) está asociada a factores biológicos como la expresión de la proteína ZAP-70 y la expresión aberrante del miR-21. OBJETIVOS: Determinar la expresión de miR-21 en líneas celulares B y en células primarias de LLC y su asociación con la expresión de ZAP-70 en la LLC. MATERIAL Y MÉTODOS: Análisis de la expresión de miR-21 en la línea celular transfectada con ZAP-70 y en células de LLC. RESULTADOS: Se observó mayor expresión de miR-21 en las células con ZAP-70 tras estimulación del BCR y una correlación positiva entre la expresión de miR-21 y la de ZAP-70.

De Radbruch a Alexy: derecho injusto y racionalidad

Aquest treball analitza la connexió entre Gustav RADBRUCH i Robert ALEXY des de la perspectiva de la doctrina del dret injust del primer d’aquets autors, exposada sintèticament en el que s’ha anomenat “fórmula de RADBRUCH”. Nogensmenys, els dos autors pertanyen a corrents iusfilosofiques certament diferenciables. Per això, aquet treball pretén trobar en el significat profund de la fórmula un canvi cognitiu respecte de lo jurídic que permeti vehicular la relació entre els dos autors. Serveix de suport tant la teoria filosòfica en la que fonamenti el sistema de cadascú dels autors, com les circumstàncies sociopolítiques en las que es ofereix cadascú dels sistemes.

Disseny d'un banc d'assaig per a ventiladors d'alta pressió

L’objectiu d’aquest projecte és dissenyar un banc que mesuri ventiladors centrífugs d’alta pressió i que a l’hora pugui analitzar ventiladors helicoïdals de petits cabals. D’aquesta manera es modernitzarien els mètodes de mesura que hi ha actualment, i a més es podrien fer mesures amb més regularitat dels ventiladors industrials que fabrica Casals. El banc d’assaig serveix per determinar les prestacions del ventilador, ha de mesurar el cabal, la pressió estàtica, la pressió dinàmica i el consum del ventilador. El projecte inclou el disseny del banc, els plànols, la corresponent documentació, i un manual d’ús i manteniment. El disseny del software està delegat a una empresa externa, i el disseny de quadre elèctric està delegat al departament electrònic de l’empresa

Impacte de l’aplicació de fangs de depuradora en un sòl agrícola

L'elevada quantitat d'aigües residuals generades per la societat actual i el posterior procés de depuració per tal d'eliminar els contaminants de l'aigua, provoca un gran volum de fangs que tradicionalment es duien en un abocador controlat o, pitjor encara, a les zones litorals on es dipositaven directament al mar. La reutilització dels fangs, obtinguts com a subproducte del tractament de les aigües residuals en les EDAR, com a adob biològic en camps agrícoles, és una de les opcions més utilitzades per a la seva gestió. Aquesta, pot ser una bona opció sempre i quan no suposi un risc per la salut, donat que el contingut al fang d'alguns contaminants pot ser elevat i l'acumulació excessiva per exemple d'elements potencialment tòxics (PTE) pot suposar un risc pels sòls i les plantes amb els problemes que això pot ocasionar. Encara que els fangs normalment presenten continguts en PTE inferiors als valors límit establerts per la normativa europea, la seva aplicació reiterada pot suposar un risc d'acumulació dels metalls en el sòl i, depenent de la seva mobilitat, també en les plantes. En aquest projecte, ens centrem en l'estudi de la mobilitat i biodisponibilitat dels metalls en els sòls on s'han cultivat cereals d'hivern, concretament ordi. Els fangs aportats en aquesta experiència són procedents de l'EDAR de Palamós, on reben un tractament de digestió anaeròbia. S'avalua tan el contingut pseudototal de PTE en el sòl, amb l'ajuda d'una digestió al microones, com el contingut de metall biodisponible. A continuació, es determinarà la concentració dels PTE en els extractes mitjançant l'ICP-AES o ICP-MS, depenent de la concentració d'aquests.El projecte es centra en l'avaluació del possible impacte de l'aplicació continuada de biosòlids en sòls agrícoles. Des d'un punt de vista operacional, l'estudi es portarà a terme en parcel•les experimentals situades a l'Estació Experimental Mas Badia, on es porten aplicant fangs de depuradora de manera reiterada durant 12 anys, amb l'objectiu de valorar l'interès agrícola i la incidència agronòmica de l’aplicació de fangs de depuradora en diferents cultius, a mig i a llarg termini

Estudi del desenvolupament i situació reglamentària de la ràdio cognitiva

Este proyecto estudia la tecnología Radio Cognitiva. El concepto clave de esta tecnología es que permite a usuarios sin licencia compartir el espectro radioeléctrico de forma oportunista con los usuarios con licencia. Para empezar, se analizarán las características principales, su funcionamiento y como coexisten con los usuarios principales. Más adelante, se explicaran los métodos que se usan para la gestión del espectro radioeléctrico y las actividades de estandarización para la implementación de las redes de radio cognitiva. Por último, se analizara la posibilidad de la implementación de esta tecnología en España, analizando las ventajas e inconvenientes de inicializar un mercado secundario del espectro radioeléctrico.

Critical analysis and extension of the Hirshfeld atoms in molecules

The computational approach to the Hirshfeld [Theor. Chim. Acta 44, 129 (1977)] atom in a molecule is critically investigated, and several difficulties are highlighted. It is shown that these difficulties are mitigated by an alternative, iterative version, of the Hirshfeld partitioning procedure. The iterative scheme ensures that the Hirshfeld definition represents a mathematically proper information entropy, allows the Hirshfeld approach to be used for charged molecules, eliminates arbitrariness in the choice of the promolecule, and increases the magnitudes of the charges. The resulting "Hirshfeld-I charges" correlate well with electrostatic potential derived atomic charges

Noninvasive functional and structural exploration of human subcortical structures with high resolution

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada al Max Planck Institute for Human Cognitive and Brain Sciences, Alemanya, entre 2010 i 2012. El principal objectiu d’aquest projecte era estudiar en detall les estructures subcorticals, en concret, el rol dels ganglis basals en control cognitiu durant processament lingüístic i no-lingüístic. Per tal d’assolir una diferenciació minuciosa en els diferents nuclis dels ganglis basals s’utilitzà ressonància magnètica d’ultra-alt camp i alta resolució (7T-MRI). El còrtex prefrontal lateral i els ganglis basals treballant conjuntament per a mitjançar memòria de treball i la regulació “top-down” de la cognició. Aquest circuit regula l’equilibri entre respostes automàtiques i d’alt-ordre cognitiu. Es crearen tres condicions experimentals principals: frases/seqüències noambigües, no-gramatical i ambigües. Les frases/seqüències no-ambigües haurien de provocar una resposta automàtica, mentre les frases/seqüències ambigües i no-gramaticals produïren un conflicte amb la resposta automàtica, i per tant, requeririen una resposta de d’alt-ordre cognitiu. Dins del domini de la resposta de control, la ambigüitat i no-gramaticalitat representen dues dimensions diferents de la resolució de conflicte, mentre per una frase/seqüència temporalment ambigua existeix una interpretació correcte, aquest no és el cas per a les frases/seqüències no-gramaticals. A més, el disseny experimental incloïa una manipulació lingüística i nolingüística, la qual posà a prova la hipòtesi que els efectes són de domini-general; així com una manipulació semàntica i sintàctica que avaluà les diferències entre el processament d’ambigüitat/error “intrínseca” vs. “estructural”. Els resultats del primer experiment (sintax-lingüístic) mostraren un gradient rostroventralcaudodorsal de control cognitiu dins del nucli caudat, això és, les regions més rostrals sostenint els nivells més alts de processament cognitiu

Exploring unfrequent events with accelerated molecular dynamics simulations: from photochemistry to drug design

La meva incorporació al grup de recerca del Prof. McCammon (University of California San Diego) en qualitat d’investigador post doctoral amb una beca Beatriu de Pinós, va tenir lloc el passat 1 de desembre de 2010; on vaig dur a terme les meves tasques de recerca fins al darrer 1 d’abril de 2012. El Prof. McCammon és un referent mundial en l’aplicació de simulacions de dinàmica molecular (MD) en sistemes biològics d’interès humà. La contribució més important del Prof. McCammon en la simulació de sistemes biològics és el desenvolupament del mètode de dinàmiques moleculars accelerades (AMD). Les simulacions MD convencionals, les quals estan limitades a l’escala de temps del nanosegon (~10-9s), no son adients per l’estudi de sistemes biològics rellevants a escales de temps mes llargues (μs, ms...). AMD permet explorar fenòmens moleculars poc freqüents però que son clau per l’enteniment de molts sistemes biològics; fenòmens que no podrien ser observats d’un altre manera. Durant la meva estada a la “University of California San Diego”, vaig treballar en diferent aplicacions de les simulacions AMD, incloent fotoquímica i disseny de fàrmacs per ordinador. Concretament, primer vaig desenvolupar amb èxit una combinació dels mètodes AMD i simulacions Car-Parrinello per millorar l’exploració de camins de desactivació (interseccions còniques) en reaccions químiques fotoactivades. En segon lloc, vaig aplicar tècniques estadístiques (Replica Exchange) amb AMD en la descripció d’interaccions proteïna-lligand. Finalment, vaig dur a terme un estudi de disseny de fàrmacs per ordinador en la proteïna-G Rho (involucrada en el desenvolupament de càncer humà) combinant anàlisis estructurals i simulacions AMD. Els projectes en els quals he participat han estat publicats (o estan encara en procés de revisió) en diferents revistes científiques, i han estat presentats en diferents congressos internacionals. La memòria inclosa a continuació conté més detalls de cada projecte esmentat.

Understanding the two-component sensing System of virulent bacteria

Report for the scientific sojourn carried out at the l’ Institute for Computational Molecular Science of the Temple University, United States, from 2010 to 2012. Two-component systems (TCS) are used by pathogenic bacteria to sense the environment within a host and activate mechanisms related to virulence and antimicrobial resistance. A prototypical example is the PhoQ/PhoP system, which is the major regulator of virulence in Salmonella. Hence, PhoQ is an attractive target for the design of new antibiotics against foodborne diseases. Inhibition of the PhoQ-mediated bacterial virulence does not result in growth inhibition, presenting less selective pressure for the generation of antibiotic resistance. Moreover, PhoQ is a histidine kinase (HK) and it is absent in animals. Nevertheless, the design of satisfactory HK inhibitors has been proven to be a challenge. To compete with the intracellular ATP concentrations, the affinity of a HK inhibidor must be in the micromolar-nanomolar range, whereas the current lead compounds have at best millimolar affinities. Moreover, the drug selectivity depends on the conformation of a highly variable loop, referred to as the “ATP-lid, which is difficult to study by X-Ray crystallography due to its flexibility. I have investigated the binding of different HK inhibitors to PhoQ. In particular, all-atom molecular dynamics simulations have been combined with enhanced sampling techniques in order to provide structural and dynamic information of the conformation of the ATP-lid. Transient interactions between these drugs and the ATP-lid have been identified and the free energy of the different binding modes has been estimated. The results obtained pinpoint the importance of protein flexibility in the HK-inhibitor binding, and constitute a first step in developing more potent and selective drugs. The computational resources of the hosting institution as well as the experience of the members of the group in drug binding and free energy methods have been crucial to carry out this work.

Neogene antecedents of the modern human hand and its relation to bipedalism

El present projecte s'ha dut a terme a l'American Museum of Natural History (AMNH, New York) entre el 31 de Desembre de 2010 i el 30 de Desembre de 2012. L'objectiu del projecte era elucidar la història evolutiva de la mà humana: traçar els canvis evolutius en la seva forma i proporcions que van propiciar la seva estructura moderna que permet als humans manipular amb precisió. El treball realitzat ha inclòs recol•lecció de dades i anàlisis, redacció de resultats i formació en mètodes analítics específics. Durant aquest temps, l'autor a completat la seva de base de dades existent en mesures lineals de la mà a hominoides. També s'han agafat dades del peu; d'aquesta forma ara mateix es compta amb una base de dades amb més de 500 individus, amb més de 200 mesures per cada un. També s'han agafat dades en tres imensions utilitzant un làser escàner. S'han après tècniques de morfometria geomètrica 3D directament dels pioners al camp a l'AMNH. Com a resultat d'aquesta feina s'han produït 10 resums (publicats a congressos internacionals) i 9 manuscrits (molts d'ells ja publicats a revistes internacionals) amb resultats de gran rellevància: La mà humana posseeix unes proporcions relativament primitives, que són més similars a les proporciones que tenien els hominoides fòssils del Miocè que no pas a la dels grans antropomorfs actuals. Els darrers tenen unes mans allargades amb un polzes molt curts que reflexen l'ús de la mà com a eina de suspensió sota les branques. En canvi, els hominoides del Miocè tenien unes mans relativament curtes amb un polze llarg que feien servir per estabilitzar el seu pes quan caminaven per sobre de les branques. Una vegada els primers homínids van aparèixer al final del Miocè (fa uns 6 Ma) i van començar a fer servir el bipedisme com a mitjà més comú de locomoció, les seves mans van ser "alliberades" de les seves funcions locomotores. La selecció natural—ara només treballant en la manipulació—va convertir les proporcions ja existents de la mà d'aquests primats en l'òrgan manipulatori que representa la mà humana avui dia.

Estudi de la regulació del procés de formació de la fusta per a l’obtenció de biomassa i biocombustibles: el paper clau de dos factors de transcripció MYB amb funcions antagòniques

Estudi realitzat a partir d’una estada al Laboratoire de Recherche en Sciences Végétales - Université Toulouse III, entre 2010 i 2012. Durant l’estada s’han pogut complir els principals objectius del projecte de recerca sobre la regulació de la formació de les parets secundàries en un arbre d’importància econòmica, l’eucaliptus. S’ha caracteritzat dos factors de transcripció, EgMYB1 i 2, comparant el seu patró d’expressió espaciotemporal a nivell cel•lular i estudiant l’efecte fenotípic de la pèrdua de funció d’aquests gens. A més, s’ha construït una llibreria de xilema d’eucaliptus adaptada a la tècnica dels dos híbrids i s’ha descobert alguns del partners proteics d’EgMYB1 i 2, els quals estic actualment validant per mètodes alternatius. Augmentant els objectius inicials de la sol•licitud, he aprofitat la recent publicació del genoma de l’Eucalyptus grandis per identificar i caracteritzar el patró d’expressió de vàries famílies gèniques.