Differential scanning calorimetry in life science: thermodynamics, stability, molecular recognition and application in drug design

All biological phenomena depend on molecular recognition, which is either intermolecular like in ligand binding to a macromolecule or intramolecular like in protein folding. As a result, understanding the relationship between the structure of proteins and the energetics of their stability and binding with others (bio)molecules is a very interesting point in biochemistry and biotechnology. It is essential to the engineering of stable proteins and to the structure-based design of pharmaceutical ligands. The parameter generally used to characterize the stability of a system (the folded and unfolded state of the protein for example) is the equilibrium constant (K) or the free energy (deltaG(o)), which is the sum of enthalpic (deltaH(o)) and entropic (deltaS(o)) terms. These parameters are temperature dependent through the heat capacity change (deltaCp). The thermodynamic parameters deltaH(o) and deltaCp can be derived from spectroscopic experiments, using the van't Hoff method, or measured directly using calorimetry. Along with isothermal titration calorimetry (ITC), differential scanning calorimetry (DSC) is a powerful method, less described than ITC, for measuring directly the thermodynamic parameters which characterize biomolecules. In this article, we summarize the principal thermodynamics parameters, describe the DSC approach and review some systems to which it has been applied. DSC is much used for the study of the stability and the folding of biomolecules, but it can also be applied in order to understand biomolecular interactions and can thus be an interesting technique in the process of drug design.

El reemplazo de pastizales anegadizos por plantaciones de álamos con suelos drenados en el Bajo Delta del río Paraná : cambios físicos y biogeoquímicos en el suelo y el ecosistema

En los humedales del Bajo del Paraná, el drenaje de los suelos, endicamiento y forestación constituyen el cambio de uso más característico. A partir del muestreo de suelos y vegetación en parcelas pareadas de pastizales anegadizos y plantaciones forestales que los reemplazaron tras el drenaje de los suelos, se exploraron los cambios en el volumen y contenido de materia orgánica del suelo y el balance del ecosistema de carbono, nitrógeno (N), fósforo (P), potasio, calcio y magnesio. El estrato de suelo orgánico original se redujo y el suelo mineral perdió volumen (-82 por ciento de porosidad en 0-10 cm de profundidad). Contrarrestó parcialmente estos efectos el aumento del contenido de materia orgánica (1,3 Mg C ha(-1) año(-1) favorecidos por el ingreso de raíces de álamos al suelo drenado (hídrico y libre de raíces en los pastizales). Comparadas con los pastizales, las forestaciones acumularon más carbono y nutrientes en la biomasa aérea y menos en broza y raíces. El balance final fue neutro para carbono y nitrógeno y negativo para fósforo (-0,7 Mg ha (-1) principalmente en los estratos profundos de suelo. Para el calcio, potasio y magnesio las ganancias en el suelo profundo, posiblemente asociadas a los cambios en el balance hídrico (mayor consumo freático, menor aporte superficial), determinaron balances positivos. La relación N/P en hojas de pastos y álamos (7 vs. 18) indicó el cambio de condiciones de limitación por nitrógeno a fósforo. En poco más de una década el drenaje, endicamiento y forestación de pastizales anegadizos redistribuyó el almacenamiento de carbono y nitrógeno sin afectar su magnitud, cambió las limitaciones nutricionales, y generó cambios físicos y químicos en los suelos. Estas modificaciones pueden acentuarse en plazos más largos influenciando la productividad y los servicios ecosistémicos de estos humedales.

Comparative study of diastereoisomer interconversion in chiral BINOL-ate and diamine platinum complexes of conformationally flexible NUPHOS diphosphines

A thorough and detailed study of diastereointerconversion in the chiral platinum complexes [(NUPHOS)Pt{(S)-BINOL}] (3a-e) has been undertaken and compared with the results of a similar study with [(BIPHEP)Pt{(S)-BINOL}]. Rate data revealed that this process obeys first-order relaxation kinetics, and rate constants for conversion of the minor to the major diastereoisomer have been obtained. Eyring analysis of the data gave DeltaH(double dagger) and DeltaS(double dagger) values of 22-25 kcal mol(-1) and -1 to -16 eu, respectively. In combination with computational analysis, these studies indicate that atropinversion most likely occurs via an on-metal pathway involving a planar seven-membered transition state. Substitution of (S)-BINOL for (S,S)-DPEN results in a marked reduction in the barrier to atropinversion; a DeltaH(double dagger) value of 17 kcal mol(-1) has been determined for the conversion of delta-[(Ph-4-NUPHOS)Pt{(S,S)-DPEN}]Cl-2 to lambda-[(Ph-4-NUPHOS)Pt{(S,S)-DPEN}]Cl-2, which could indicate that an alternative mechanism operates.

Codeposition of organic carbon and arsenic in Bengal Delta aquifers

We present data showing that arsenic (As) was codeposited with organic carbon (OC) in Bengal Delta sediments as As and OC concentrations are highly (p <0.001) positively correlated in core profiles collected from widely dispersed geographical sites with different sedimentary depositional histories. Analysis of modern day depositional environments revealed that the As-OC correlations observed in cores are due to As retention and high OC inputs in vegetated zones of the deltaic environment. We hypothesize that elevated concentrations of As occur in vegetated wetland sediments due to concentration and retention of arsenate in aerated root zones and animal burrows where copious iron(III) oxides are deposited. On burial of the sediment, degradation of organic carbon from plant and animal biomass detritus provides the reducing conditions to dissolve iron(III) oxides and release arsenite into the porewater. As tubewell abstracted aquifer water is an invaluable resource on which much of Southeast Asia is now dependent, this increased understanding of the processes responsible for As buildup and release will identify, through knowledge of the palaeosedimentary environment, which sediments are at most risk of having high arsenic concentrations in porewater. Our data allow the development of a new unifying hypothesis of how As is mobilized into groundwaters in river flood plains and deltas of Southeast Asia, namely that in these highly biologically productive environments, As and OC are codeposited, and the codeposited OC drives As release from the sediments.

Co-deposition of organic carbon and arsenic in Bengal Delta aquifers.

We present data showing that arsenic (As) was codeposited with organic carbon (OC) in Bengal Delta sediments as As and OC concentrations are highly (p < 0.001) positively correlated in core profiles collected from widely dispersed geographical sites with different sedimentary depositional histories. Analysis of modern day depositional environments revealed that the As/OC correlations observed in cores are due to As retention and high OC inputs in vegetated zones of the deltaic environment. We hypothesize that elevated concentrations of As occur in vegetated wetland sediments due to concentration and retention of arsenate in aerated root zones and animal burrows where copious iron(III) oxides are deposited. On burial of the sediment, degradation of organic carbon from plant and animal biomass detritus provides the reducing conditions to dissolve iron(III) oxides and release arsenite into the porewater. As tubewell abstracted aquifer water is an invaluable resource on which much of Southeast Asia is now dependent, this increased understanding of the processes responsible for As buildup and release will identify, through knowledge of the palaeosedimentary environment, which sediments are at most risk of having high arsenic concentrations in porewater. Our data allow the development of a new unifying hypothesis of how As is mobilized into groundwaters in river flood plains and deltas of Southeast Asia, namely that in these highly biologically productive environments, As and OC are codeposited, and the codeposited OC drives As release from the sediments. We present data showing that arsenic (As) was codeposited with organic carbon (OC) in Bengal Delta sediments as As and OC concentrations are highly (p < 0.001) positively correlated in core profiles collected from widely dispersed geographical sites with different sedimentary depositional histories. Analysis of modern day depositional environments revealed that the As?OC correlations observed in cores are due to As retention and high OC inputs in vegetated zones of the deltaic environment. We hypothesize that elevated concentrations of As occur in vegetated wetland sediments due to concentration and retention of arsenate in aerated root zones and animal burrows where copious iron(III) oxides are deposited. On burial of the sediment, degradation of organic carbon from plant and animal biomass detritus provides the reducing conditions to dissolve iron(III) oxides and release arsenite into the porewater. As tubewell abstracted aquifer water is an invaluable resource on which much of Southeast Asia is now dependent, this increased understanding of the processes responsible for As buildup and release will identify, through knowledge of the palaeosedimentary environment, which sediments are at most risk of having high arsenic concentrations in porewater. Our data allow the development of a new unifying hypothesis of how As is mobilized into groundwaters in river flood plains and deltas of Southeast Asia, namely that in these highly biologically productive environments, As and OC are codeposited, and the codeposited OC drives As release from the sediments.

Hydrodynamic and sediment fluxes through the inlets of the Ria Formosa

Tese de dout., Ciências do Mar, da Terra e do Ambiente (Ciências do Mar-Oceanografia Física), Faculdade de Ciências e Tecnologia, Univ. do Algarve, 2011

Sediment dynamics and tidal inlet relocation in mixed-energy settings: the case of Ancão inlet (Algarve - Portugal)

Tese de dout., Ciências do Mar, Faculdade de Ciências do Mar e do Ambiente, Univ. do Algarve, 2003

Beryllium-7 sorption to inorganic particles in Tahsis Inlet, Nootka Sound, B.C.

Senior thesis written for Oceanography 445

Using an anisotropic semivariogram of acoustic backscatter intensity to determine the effects of river and tidal forces on the spatial structure of the Gold River delta

Senior thesis written for Oceanography 445

Sedimentological and Geotechnical Studies of Coastal Sediments of Central Kerala.

All over the world, several Quaternary proxy data have been used to reconstruct past sea levels, mainly radiocarbon or OSL dating of exposures of marine facies or shore line indicators (e.g. Carr et al., 2010) as well as paleoenvironmental indicators in lagoon or estuary sediments (e.g. Baxter and Meadows, 1999). Estuaries and deltas develop at river mouths during transgressive and regressive phases, respectively (Boyd et al., 1992). In particular, the postglacial Holocene sea-level rise has contributed importantly to the estuary-to-delta transition (Hori et al. 2004). By analyzing radiocarbon ages of the basal or near-basal sediments of the world’s deltas, Stanley and Warne (1994) showed that delta initiation occurred on a worldwide scale after about 8500–6500 years BP and concluded that the initiation was controlled principally by the declining rate of the Holocene sea-level rise. Worldwide there were different regional sea-level changes since the last glacial maximum (LGM) (Irion et al., 2012). Along the northern Canadian coast, for example, sea level has been falling throughout the Holocene due to the glacial rebound of the crust after the last glaciation (Peltier, 1988). This is comparable to the development in Scandinavia (Steffen and Kaufmann, 2005) where sea level drops today. From about Virginia/USA to Mexico there is a constant sea-level rise similar to the Holocene sea-level development of the southern North Sea (e.g. Vink et al., 2007). From the border of Ceará/Rio Grande do Norte down to Patagonia, indicators of Holocene sea level point to a level that was up to 5 m higher than today's mean sea level (Angulo et al., 1999; Martin et al., 2003; Caldas et al., 2006a, b)

Los Paisajes del agua como paisajes culturales: conceptos, métodos y una experiencia práctica para su interpretación y valorización

Por "paisajes del agua" entendemos aquellos paisajes que son producto resultante y perceptible de la combinación dinámica de elementos físicos (entre los cuales el agua es el más relevante) y elementos antrópicos (es decir, la acción humana), combinación que convierte el conjunto en un entramado social y cultural en continua evolución. Así, los principales elementos que definen los paisajes del agua serían el mar, los ríos, los torrentes, las ramblas, los humedales, los estanques, lagos y lagunas, los deltas,... pero siempre en relación con aquellos otros elementos que denotan la permanencia histórica de las relaciones entre la sociedad y el agua, como serían las presas, los puentes, las acequias, los canales industriales, los molinos, la huerta, las fachadas fluviales de las ciudades, los caminos, las colonias industriales, los límites, las propiedades, la literatura, la pintura, etc

Pulsioximetría de pacientes en hemodiálisis, de la unidad de terapia renal – fundación cardioinfantil, análisis para establecer recomendaciones

Introducción. En Colombia, el 80% de los pacientes con enfermedad renal crónica en hemodiálisis tienen fístula arteriovenosa periférica (FAV) que asegura el flujo de sangre durante la hemodiálisis (1), la variabilidad en el flujo de sangre en el brazo de la FAV hacia la parte distal, puede afectar la lectura de la oximetría de pulso (SpO2) (2), llevando a la toma de decisiones equivocadas por el personal de salud. El objetivo de este estudio es aclarar si existe diferencia entre la SpO2 del brazo de la FAV y el brazo contralateral. Materiales y métodos. Se realizó un estudio de correlación entre los valores de SpO2 del brazo con FAV contra el brazo sin FAV, de 40 pacientes que asistieron a hemodiálisis. La recolección de los datos se llevó a cabo, con un formato que incluyó el resultado de la pulsioximetria y variables asociadas, antes, durante y después de la hemodiálisis. Se comparó la mediana de los deltas de las diferencias con pruebas estadísticas T Student – Mann Whitney, aceptando un valor significativo de p < 0,05. Resultados. No se encontraron diferencias estadísticamente significativas de la SpO2 entre el brazo con FAV y el brazo sin FAV, antes, durante y después de la diálisis, sin embargo si se apreció una correlación positiva estadísticamente significativa. Conclusiones. Se encontró correlación positiva estadísticamente significativa, donde no hubo diferencias en el resultado la pulsioximetría entre el brazo con FAV y brazo sin FAV, por lo tanto es válido tomar la pulsioximetría en cualquiera de los brazos.

Delta i Marjal. 'Delta y Marjal'.

Define la particularidad geográfica de los Deltas de los ríos, muestra el proceso de formación y la vegetación característica que encontramos en estos parajes. Habla de la morfología de los suelos y de los cultivos más característicos como el arroz. Se refleja también la actividad ramadera en las marismas el Delta del Ebro.

Psicodiagnóstico de la inteligencia en estudiantes navarros.

Analizar la inteligencia centrándose en el área educativa y más concretamente en la fase escolar no infantil. Analizar la validez o idoneidad de las pruebas psicométricas más frecuentemente usadas. Las hipótesis se reparten en cuatro apartados: idoneidad de los tests de inteligencia. Perfil medio individual de los estudiantes navarros, posible interacción de la inteligencia y la personalidad, posible conexión entre inteligencia e intereses vocacionales. Hay un total de doce hipótesis. Un total de 1011 alumnos (57 varones y 454 mujeres) de edad comprendida entre 13-21 años, que pertenecen a distintos niveles educativos: FP, BUP y COU, de enseñanza pública y de enseñanza privada y con diferente situación socio-económica de Pamplona. El trabajo está dividido en dos partes: la primera teórica en la que se trata de definir el concepto de inteligencia y hacer una revisión histórica del mismo, haciendo hincapié en la teoría de Piaget y en los puntos de vista más modernos. La segunda parte es experimental, y trata de analizar la inteligencia desde el punto de vista psicológico en la etapa adolescente-juvenil. Es un estudio correlacional entre las diferentes variables y el diagnóstico se ha efectuado por test de inteligencia y de personalidad. Variable dependiente: inteligencia. Variables independientes: edad, sexo, niveles académicos, enseñanza pública, enseñanza privada, nivel socio-económico. Tests para medir la inteligencia y la personalidad: BV-17. BLSIV. BAYG 1 a 10. CC-78. D-48. DAT, AR, VR, NA. TEA-3, 1 a 4. Consonantes. TRD, 1 a 4. 16 PF, 1 a 5. Deltas 1 a 10. Cappa, 1 a 8. H.M.Bell, 1 a 4. Lee-Thorpe, 1 a 10. Kuder, 1 a 10. Los datos se han tratado usando el paquete BMDP. Las técnicas son: significatividad de las diferencias entre medias. Correlación parcial y múltiple. Análisis de varianza. Técnica 'T'. Prueba de Chi cuadrado. Análisis discriminante Stepwise. Los tests usados son adecuados para medir y diagnosticar la inteligencia. Hay una correlación diversa entre los tests. Las aptitudes intelectuales más destacadas son comprensión verbal y razonamiento lógico. En la distribución por sexos, no hay diferencia en cuanto a factores de inteligencia pero sí en cuanto a aptitudes intelectuales. Los factores de personalidad no discriminan la pertenencia a los diferentes niveles de inteligencia. No hay diferencia en la elección de intereses vocacional-profesional y el nivel de inteligencia. No hay relación entre aptitudes intelectuales e intereses vocacionales-profesionales. No se sostiene la tesis de que exista una relación profunda entre la posesión de determinadas aptitudes intelectuales y la elección de intereses vocacionales-profesionales específicos. Los resultados de este estudio se deben tomar como un punto de partida que exige ser matizado, ampliado y perfeccionado en un futuro.

Sedimentary rock.

Este tipo de rocas se encuentran por toda la superficie de la Tierra y se han utilizado a lo largo de la historia, para la construcción, cómo combustible e, incluso para la alimentación. Existen diferentes tipos de estas rocas según su origen: el arrastre de fragmentos de rocas atacadas por la meteorización y depósitados en los deltas, lagos y océanos; bien, los residuos de conchas y esqueletos de diminutos organismos marinos también depositados en el fondo del mar, o la evaporación del agua en lagos y mares poco profundos en los desiertos, que deja una costra de sales minerales. Al final del libro hay una pequeña bibliografía y direcciones de páginas web.