Standardization and omics science : technical and social dimensions are inseparable and demand symmetrical study

Standardization is critical to scientists and regulators to ensure the quality and interoperability of research processes, as well as the safety and efficacy of the attendant research products. This is perhaps most evident in the case of “omics science,” which is enabled by a host of diverse high-throughput technologies such as genomics, proteomics, and metabolomics. But standards are of interest to (and shaped by) others far beyond the immediate realm of individual scientists, laboratories, scientific consortia, or governments that develop, apply, and regulate them. Indeed, scientific standards have consequences for the social, ethical, and legal environment in which innovative technologies are regulated, and thereby command the attention of policy makers and citizens. This article argues that standardization of omics science is both technical and social. A critical synthesis of the social science literature indicates that: (1) standardization requires a degree of flexibility to be practical at the level of scientific practice in disparate sites; (2) the manner in which standards are created, and by whom, will impact their perceived legitimacy and therefore their potential to be used; and (3) the process of standardization itself is important to establishing the legitimacy of an area of scientific research.

Flapless dental implant surgery : a retrospective study of 1,241 consecutive implants

Purpose: The purpose of this study was to identify retrospectively the predictors of implant survival when the flapless protocol was used in two private dental practices. Materials and Methods: The collected data were initially computer searched to identify the patients; later, a hand search of patient records was carried out to identify all flapless implants consecutively inserted over the last 10 years. The demographic information gathered on statistical predictors included age, sex, periodontal and peri-implantitis status, smoking, details of implants inserted, implant locations, placement time after extraction, use of simultaneous guided hard and soft tissue regeneration procedures, loading protocols, type of prosthesis, and treatment outcomes (implant survival and complications). Excluded were any implants that required flaps or simultaneous guided hard and soft tissue regeneration procedures, and implants narrower than 3.25 mm. Results: A total of 1,241 implants had been placed in 472 patients. Life table analysis indicated cumulative 5-year and 10-year implant survival rates of 97.9% and 96.5%, respectively. Most of the failed implants occurred in the posterior maxilla (54%) in type 4 bone (74.0%), and 55.0% of failed implants had been placed in smokers. Conclusion: Flapless dental implant surgery can yield an implant survival rate comparable to that reported in other studies using traditional flap techniques.

Modeling of Surface UV Radiation Using Satellite Data

Solar UV radiation is harmful for life on planet Earth, but fortunately the atmospheric oxygen and ozone absorb almost entirely the most energetic UVC radiation photons. However, part of the UVB radiation and much of the UVA radiation reaches the surface of the Earth, and affect human health, environment, materials and drive atmospheric and aquatic photochemical processes. In order to quantify these effects and processes there is a need for ground-based UV measurements and radiative transfer modeling to estimate the amounts of UV radiation reaching the biosphere. Satellite measurements with their near-global spatial coverage and long-term data conti-nuity offer an attractive option for estimation of the surface UV radiation. This work focuses on radiative transfer theory based methods used for estimation of the UV radiation reaching the surface of the Earth. The objectives of the thesis were to implement the surface UV algorithm originally developed at NASA Goddard Space Flight Center for estimation of the surface UV irradiance from the meas-urements of the Dutch-Finnish built Ozone Monitoring Instrument (OMI), to improve the original surface UV algorithm especially in relation with snow cover, to validate the OMI-derived daily surface UV doses against ground-based measurements, and to demonstrate how the satellite-derived surface UV data can be used to study the effects of the UV radiation. The thesis consists of seven original papers and a summary. The summary includes an introduction of the OMI instrument, a review of the methods used for modeling of the surface UV using satellite data as well as the con-clusions of the main results of the original papers. The first two papers describe the algorithm used for estimation of the surface UV amounts from the OMI measurements as well as the unique Very Fast Delivery processing system developed for processing of the OMI data received at the Sodankylä satellite data centre. The third and the fourth papers present algorithm improvements related to the surface UV albedo of the snow-covered land. Fifth paper presents the results of the comparison of the OMI-derived daily erythemal doses with those calculated from the ground-based measurement data. It gives an estimate of the expected accuracy of the OMI-derived sur-face UV doses for various atmospheric and other conditions, and discusses the causes of the differences between the satellite-derived and ground-based data. The last two papers demonstrate the use of the satellite-derived sur-face UV data. Sixth paper presents an assessment of the photochemical decomposition rates in aquatic environment. Seventh paper presents use of satellite-derived daily surface UV doses for planning of the outdoor material weathering tests.

Lectin Microarrays for Glycomic Analysis

Glycomics is the study of comprehensive structural elucidation and characterization of all glycoforms found in nature and their dynamic spatiotemporal changes that are associated with biological processes. Glycocalyx of mammalian cells actively participate in cell-cell, cell-matrix, and cell-pathogen interactions, which impact embryogenesis, growth and development, homeostasis, infection and immunity, signaling, malignancy, and metabolic disorders. Relative to genomics and proteomics, glycomics is just growing out of infancy with great potential in biomedicine for biomarker discovery, diagnosis, and treatment. However, the immense diversity and complexity of glycan structures and their multiple modes of interactions with proteins pose great challenges for development of analytical tools for delineating structure function relationships and understanding glycocode. Several tools are being developed for glycan profiling based on chromatography,m mass spectrometry, glycan microarrays, and glyco-informatics. Lectins, which have long been used in glyco-immunology, printed on a microarray provide a versatile platform for rapid high throughput analysis of glycoforms of biological samples. Herein, we summarize technological advances in lectin microarrays and critically review their impact on glycomics analysis. Challenges remain in terms of expansion to include nonplant derived lectins, standardization for routine clinical use, development of recombinant lectins, and exploration of plant kingdom for discovery of novel lectins.

Miten esiopetusmateriaaleissa esitetään sukupuolta

Earlier school text book studies (eg Tainio and Teräs 2010, Blumberg 2007; Ohlander 2010) have shown that women are underrepresented in school books, both in illustrations and texts, and the genders are represented stereotyped. The study will examine how gender in seen on pre-school education materials. The aim of this study is to determine what kind of representations, discourses and the subject positions of the gender are presented in pre-school materials. This study utilizes a feminist research method. The theoretical starting points are the social constructivist, poststructuralist theory and gender studies. The concept of gender as a social construct. The research used content analysis as well as discource analysis and deconstructive reading. The material was used four different publishers, WSOY, Tammi, Otava and Lasten Keskus preschool integrated material packages, which contain the child's exercise book or booklet, and teacher's guide. The analysis examined the quantity of gender-specific images and gendered words and phrases, and representations of gender, subject position, and discourses, and what linguistic means had been used for representation of masculinity and femininity. Based on the results there were on average more masculine characters and words as feminine in the illustrations and stories of pre-school materials. Feminine and masculine characters representations emphasized traditional gender stereotypes, especially in external characteristics and clothing. Genders had the highest available, with the subject position of stereotypes with reduced mobility, but also other kinds of subject position was observed. The data found in the following gender discources: difference discource, diversity discource and similarity discource. The highest number occurred in the difference and diversity discources. However, there were differences between the different materials. In some materials there were more diverse gender representations and other materials highlighted the differences between genders. Overall, the genders were represented stereotypically in the pre-school materials.

Influences of the springtime northern Indian biomass burning over the central Himalayas

The influences of the springtime northern Indian biomass burning are shown for the first time over the central Himalayas by using three years (2007-2009) of surface and space based observations along with a radiative transfer model. Near-surface ozone, black carbon (BC), spectral aerosol optical depths (AODs) and the meteorological parameters are measured at a high altitude site Nainital (29.37 degrees N, 79.45 degrees E, 1958 m amsl) located in the central Himalayas. The satellite observations include the MODIS derived fire counts and AOD (0.55 mu m), and OMI derived tropospheric column NO(2), ultraviolet aerosol index and single scattering albedo. MODIS fire counts and BC observations are used to identify the fire-impacted periods (372 h during 2007-2009) and hence the induced enhancements in surface BC, AOD (0.5 mu m) and ozone are estimated to be 1802 ng m(-3) (similar to 145%), 0.3 (similar to 150%) and 19 ppbv (similar to 34%) respectively. Large enhancements (53-100%) are also seen in the satellite derived parameters over a 2 degrees x 2 degrees region around Nainital. The present analysis highlights the northern Indian biomass burning induced cooling at the surface (-27 W m(-2)) and top of the atmosphere (-8 W m(-2)) in the lesser polluted high altitude regions of the central Himalayas. This cooling leads to an additional atmospheric warming of 19 W m(-2) and increases the lower atmospheric heating rate by 0.8 K day(-1). These biomass burning induced changes over the central Himalayan atmosphere during spring may also lead to enhanced short-wave absorption above clouds and might have an impact on the monsoonal rainfall.

Estimates of aerosol absorption over India using multi-satellite retrieval

Aerosol absorption is poorly quantified because of the lack of adequate measurements. It has been shown that the Ozone Monitoring Instrument (OMI) aboard EOS-Aura and the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) aboard EOS-Aqua, which fly in formation as part of the A-train, provide an excellent opportunity to improve the accuracy of aerosol retrievals. Here, we follow a multi-satellite approach to estimate the regional distribution of aerosol absorption over continental India for the first time. Annually and regionally averaged aerosol single-scattering albedo over the Indian landmass is estimated as 0.94 +/- 0.03. Our study demonstrates the potential of multi-satellite data analysis to improve the accuracy of retrieval of aerosol absorption over land.

Addition of docetaxel, zoledronic acid, or both to first-line long-term hormone therapy in prostate cancer (STAMPEDE): survival results from an adaptive, multiarm, multistage, platform randomised controlled trial

BACKGROUND: Long-term hormone therapy has been the standard of care for advanced prostate cancer since the 1940s. STAMPEDE is a randomised controlled trial using a multiarm, multistage platform design. It recruits men with high-risk, locally advanced, metastatic or recurrent prostate cancer who are starting first-line long-term hormone therapy. We report primary survival results for three research comparisons testing the addition of zoledronic acid, docetaxel, or their combination to standard of care versus standard of care alone.

METHODS: Standard of care was hormone therapy for at least 2 years; radiotherapy was encouraged for men with N0M0 disease to November, 2011, then mandated; radiotherapy was optional for men with node-positive non-metastatic (N+M0) disease. Stratified randomisation (via minimisation) allocated men 2:1:1:1 to standard of care only (SOC-only; control), standard of care plus zoledronic acid (SOC + ZA), standard of care plus docetaxel (SOC + Doc), or standard of care with both zoledronic acid and docetaxel (SOC + ZA + Doc). Zoledronic acid (4 mg) was given for six 3-weekly cycles, then 4-weekly until 2 years, and docetaxel (75 mg/m(2)) for six 3-weekly cycles with prednisolone 10 mg daily. There was no blinding to treatment allocation. The primary outcome measure was overall survival. Pairwise comparisons of research versus control had 90% power at 2·5% one-sided α for hazard ratio (HR) 0·75, requiring roughly 400 control arm deaths. Statistical analyses were undertaken with standard log-rank-type methods for time-to-event data, with hazard ratios (HRs) and 95% CIs derived from adjusted Cox models. This trial is registered at ClinicalTrials.gov (NCT00268476) and ControlledTrials.com (ISRCTN78818544).

FINDINGS: 2962 men were randomly assigned to four groups between Oct 5, 2005, and March 31, 2013. Median age was 65 years (IQR 60-71). 1817 (61%) men had M+ disease, 448 (15%) had N+/X M0, and 697 (24%) had N0M0. 165 (6%) men were previously treated with local therapy, and median prostate-specific antigen was 65 ng/mL (IQR 23-184). Median follow-up was 43 months (IQR 30-60). There were 415 deaths in the control group (347 [84%] prostate cancer). Median overall survival was 71 months (IQR 32 to not reached) for SOC-only, not reached (32 to not reached) for SOC + ZA (HR 0·94, 95% CI 0·79-1·11; p=0·450), 81 months (41 to not reached) for SOC + Doc (0·78, 0·66-0·93; p=0·006), and 76 months (39 to not reached) for SOC + ZA + Doc (0·82, 0·69-0·97; p=0·022). There was no evidence of heterogeneity in treatment effect (for any of the treatments) across prespecified subsets. Grade 3-5 adverse events were reported for 399 (32%) patients receiving SOC, 197 (32%) receiving SOC + ZA, 288 (52%) receiving SOC + Doc, and 269 (52%) receiving SOC + ZA + Doc.

INTERPRETATION: Zoledronic acid showed no evidence of survival improvement and should not be part of standard of care for this population. Docetaxel chemotherapy, given at the time of long-term hormone therapy initiation, showed evidence of improved survival accompanied by an increase in adverse events. Docetaxel treatment should become part of standard of care for adequately fit men commencing long-term hormone therapy.

FUNDING: Cancer Research UK, Medical Research Council, Novartis, Sanofi-Aventis, Pfizer, Janssen, Astellas, NIHR Clinical Research Network, Swiss Group for Clinical Cancer Research.

Determinant factors for the use of imposex in TBT pollution monitoring

Os compostos de tributilestanho (TBT) foram utilizados como biocidas em tintas antivegetativas (AV) e amplamente aplicados, durante décadas, de forma a evitar a bioincrustação em superfícies submersas, principalmente em cascos de embarcações. Os seus efeitos deletérios em organismos não-alvo tornaram-se evidentes após o aparecimento de gastrópodes prosobrâquios com imposex – sobreposição de caracteres sexuais masculinos sobre o tracto reprodutivo das fêmeas. Desde então, a expressão do imposex em prosobrânquios tem sido amplamente utilizada como biomarcador da poluição por TBT. Um dos objectivos da presente tese é avaliar se as mais recentes restrições legais na utilização das tintas AV com compostos organoestânicos (OTs) resultaram numa redução da poluição pelos mesmos na costa continental Portuguesa. Para tal, foi levada a cabo a análise da variação temporal do imposex como biomarcador dos níveis ambientais de TBT e a validação de procedimentos, de modo a seguir de forma precisa a evolução da intensidade deste fenómeno ao longo do tempo. O trabalho de investigação teve início no momento em que a ineficácia da legislação anterior (Directiva 89/677/CEE) na redução da poluição por TBT no litoral Português era reportada na literatura e quando estavam já agendados instrumentos decisivos para a diminuição definitiva deste tipo de poluição: o Regulamento (CE) N.º 782/2003 do Parlamento e do Conselho da União Europeia (UE) que bania as tintas AV baseadas em TBT na sua frota a partir de 1 de Julho de 2003; a "Convenção Internacional sobre o Controlo de Sistemas Antivegetativos Nocivos em Navios” (Convenção AFS), adoptada em 2001 pela Organização Marítima Internacional (OMI), que procurava erradicar os OTs da frota mundial até 2008. Os níveis de imposex e as concentrações de OTs nos tecidos de fêmeas de Nucella lapillus foram medidos em 17 locais de amostragem ao longo da costa Portuguesa em 2003, a fim de se avaliarem os impactos do TBT nas populações desta espécie e de se criar uma base de dados para seguir a sua evolução futura. O índice da sequência do vaso deferente (VDSI), o índice do tamanho relativo do pénis (RPSI) e a percentagem de fêmeas afectadas por imposex (%I) foram utilizados na medição da intensidade deste fenómeno em cada local de amostragem e os seus valores variaram entre 0,20-4,04, 0,0- 42,2% e 16,7-100,0%, respectivamente. Foram encontradas fêmeas estéreis em 3 locais de amostragem, com percentagens a variar entre 4,0 e 6,2%. As concentrações de TBT e dibutilestanho (DBT) nas fêmeas variaram respectivamente entre 23-138 e <10-62 ng Sn.g-1 de peso seco, e o conteúdo em TBT nos tecidos revelou-se significativamente correlacionado com o imposex (nomeadamente com o RPSI e o VDSI). Os níveis de expressão do fenómeno e o conteúdo em OTs nos tecidos, foram superiores na proximidade de portos, confirmando as conclusões obtidas anteriormente por outros autores de que os navios e a actividade dos estaleiros são as principais fontes destes compostos no litoral Português. As infra-estruturas associadas ás principais fontes de OTs – portos, estaleiros e marinas – estão geralmente localizadas no interior de estuários, motivo pelo qual estas áreas têm vindo a ser descritas como as mais afectadas por estes poluentes. Por esta razão, foi levado a cabo o estudo pormenorizado da poluição por TBT na Ria de Aveiro, como caso de estudo representativo da poluição por estes compostos num sistema estuarino em Portugal continental. N. lapillus foi usada como bioindicador para avaliar a tendência temporal da poluição por TBT nesta área entre 1997 e 2007. Foi registada uma diminuição da intensidade do imposex após 2003, embora as melhorias mais evidentes tenham sido observadas entre 2005 e 2007, provavelmente devido à implementação do Regulamento (CE) N.º 782/2003 que proibiu a aplicação de tintas AV com TBT em navios com a bandeira da UE. Apesar desses progressos, as análises ao conteúdo em OTs nos tecidos de fêmeas de N. lapillus e em amostras de água colhidas em 2006 indicaram contaminação recente por TBT na área de estudo, evidenciando assim a permanência de fontes de poluição. A utilização de N. lapillus como bioindicador da poluição por TBT na Ria de Aveiro apresenta algumas limitações uma vez que a espécie não ocorre nas áreas mais interiores da Ria e não vive em contacto com sedimentos. Assim, a informação obtida a partir da sua utilização como bioindicador é fundamentalmente relativa aos níveis de TBT na coluna de água. Foi então necessário recorrer a um bioindicador complementar – Hydrobia ulvae – para melhor avaliar a evolução temporal da poluição por TBT no interior deste sistema estuarino e estudar a persistência de TBT nos sedimentos. Não foi registada uma diminuição dos níveis de imposex em H. ulvae na Ria de Aveiro entre 1998 e 2007, apesar da aplicação do Regulamento (CE) N.º 782/2003. Pelo contrário, houve um aumento global significativo da percentagem de fêmeas afectadas por imposex e um ligeiro aumento do VDSI, contrastando com o que tem sido descrito para outros bioindicadores na Ria de Aveiro no mesmo período. Estes resultados mostram que a diferente biologia/ecologia das espécies indicadoras determina vias distintas de acumulação de TBT, apontando a importância da escolha do bioindicador dependendo do compartimento a ser monitorizado (sedimento versus água). A ingestão de sedimento como hábito alimentar em H. ulvae foi discutida como sendo a razão para a escolha da espécie como indicadora da contaminação dos sedimentos por TBT. Foram também estudados os métodos mais fiáveis para reduzir a influência de variáveis críticas na medição dos níveis de imposex em H. ulvae. As comparações de parâmetros do imposex baseados em medições do pénis devem ser sempre realizadas sob condições de narcotização bem standardizadas uma vez que este procedimento provoca um aumento significativo do comprimento do pénis (PL) em ambos os sexos. O VDSI, a % e o PL em ambos os sexos revelaram ser fortemente influenciados pelo tamanho dos espécimes: a utilização de fêmeas mais pequenas conduz à subestimação do VDSI, da %I e do PL, enquanto que diferenças no tamanho dos machos provocam variações no índice do comprimento relativo do pénis (RPLI), independentemente dos níveis de poluição por TBT. Existe, portanto, a necessidade de controlar algumas variáveis envolvidas na análise do imposex que mostraram afectar a fiabilidade dos resultados. Uma vez que N. lapillus é o principal bioindicador dos efeitos biológicos específicos do TBT para a área da OSPAR, foi também estudada a influência de algumas variáveis na avaliação dos níveis de imposex nesta espécie, especificamente as relacionadas com o ciclo reprodutor e o tamanho dos espécimes. O estudo do ciclo reprodutor e a variação sazonal/espacial do comprimento do pénis do macho (MPL) incidiu num único local no litoral Português (Areão – região de Aveiro) de forma a avaliar se o RPSI varia sazonal e espacialmente na mesma estação de amostragem e se tais variações influenciam os resultados obtidos em programas de monitorização do imposex. Nos meses de Dezembro de 2005 a Junho de 2007, foram encontrados espécimes de N. lapillus sexualmente maturos e potencialmente aptos para a reprodução. Contudo, foi também evidente um padrão sazonal do ciclo reprodutor – o estado de desenvolvimento da gametogénese nas fêmeas variou sazonalmente e ocorreu uma diminuição do volume da glândula da cápsula e do factor de condição no final do Verão / início do Outono. Contrariamente, a gametogénese nos machos não apresentou variação sazonal significativa, embora os valores mais baixos do factor de condição, do comprimento do pénis e dos volumes de esperma e da próstata tenham também sido registados no final do Verão / início do Outono. Além disso, o MPL mostrou variar, no mesmo local de amostragem, inversamente com a distância aos ninhos de cápsulas ovígeras; um aumento dos valores do MPL foi também observado em espécimes de maior tamanho. Todas estas variações no MPL introduzem desvios nos resultados da avaliação do imposex quando é usado o RPSI. A magnitude do erro envolvido foi quantificada e revelou-se superior em locais com níveis mais elevados de poluição por TBT. Apesar do RPSI ser um índice que fornece informação importante sobre os níveis de poluição por TBT, a sua interpretação deve ser cuidadosa e realizada complementarmente com os outros índices, destacando-se o VDSI como índice mais fiável e com significado biológico mais expressivo. Novas campanhas de monitorização do imposex em N. lapillus foram realizadas ao longo da costa Portuguesa em 2006 e 2008, e os resultados subsequentemente comparados com a base de dados criada em 2003,de forma a avaliar a evolução da poluição por TBT no litoral Português naquele período. Nestes estudos foram aplicados novos procedimentos na monitorização e tratamento dos dados, de forma a minimizar a variação nos índices de avaliação do imposex induzida pelos factores acima descritos, para seguir com maior consistência a tendência da poluição por TBT entre 2003 e 2008. Foi observado um declínio global significativo na intensidade de imposex na área de estudo durante o referido período e a qualidade ecológica da costa Portuguesa, segundo os termos definidos pela Comissão OSPAR, revelou melhorias notáveis após 2003 confirmando a eficácia do Regulamento (CE) N.º 782/2003. Não obstante, as populações de N. lapillus revelaram-se ainda amplamente afectadas por imposex, tendo sido detectadas emissões de TBT na água do mar ao longo da costa em 2006, apesar da restrição anteriormente referida. Estes inputs foram atribuídos principalmente aos navios que à data ainda circulavam com tintas AV com TBT aplicadas antes de 2003, uma vez que a sua utilização nas embarcações foi apenas proibida em 2008. Considerando que o Regulamento (CE) N.º 782/2003 constitui uma antecipação da proibição global da OMI que entrou em vigor em Setembro de 2008, prevê-se, por analogia, que haja uma rápida diminuição da poluição por TBT à escala mundial num futuro próximo. Na sequência desta previsão, é apresentada uma discussão teórica preliminar relativamente ás possíveis estratégias usadas por N. lapillus na recolonização de locais onde, no passado, as populações terão aparentemente sido extintas devido a níveis extremamente elevados de TBT. Estes locais são tipicamente zonas abrigadas junto de infra-estruturas portuárias, cuja recolonização por esta espécie será provavelmente muito lenta dada a mobilidade reduzida dos adultos e o ciclo de vida não apresentar fase larvar pelágica. Foram então equacionadas duas hipotéticas vias de recolonização de zonas abrigadas por espécimes provenientes de populações de costa aberta/exposta: a migração de adultos e/ou a dispersão de juvenis. No entanto, em ambos os casos, estaria implicada a transposição de um problema amplamente descrito na bibliografia: as populações de N. lapillus de costa aberta podem apresentar um fenótipo muito diferente das de zonas abrigadas, podendo inclusivamente variar no número de cromossomas. A recolonização pode portanto não ter sucesso pelo simples facto dos novos recrutas não estarem bem adaptados aos locais a recolonizar. Para analisar este problema, foram estudados tanto a forma da concha de espécimes de N. lapillus ao longo da costa Portuguesa como o respectivo número de cromossomas. Embora a forma da concha tenha revelado diferenças, de acordo com o grau de hidrodinamismo entre as populações de N. lapillus avaliadas, o cariótipo 2n = 26, típico de zonas expostas, foi registado em todos os locais amostrados. Por outro lado, foi também testada em laboratório a possível mortalidade de juvenis em dispersão no interior menos salino dos estuários. Foi então verificada a ocorrência de mortalidade elevada de juvenis expostos a salinidades baixas (=100% após 1 hora a salinidades ≤9 psu), o que também pode comprometer a recolonização de zonas estuarinas menos salinas por esta via. Mesmo assim, os juvenis mostraram um comportamento de flutuação à superfície da água em condições laboratoriais, que pode ser considerado um benefício específico na colonização de áreas mais internas dos estuários, se tal facto vier a ser confirmado em estudos de campo. As conclusões deste estudo contribuem certamente para a descrição do final da “história do TBT” dado que, uma vez controlados alguns factores determinantes no uso do imposex como biomarcador, a avaliação do declínio da poluição por estes compostos, agora esperado à escala global, se torna mais rigorosa.

Permeable Reactive Barriers using nanoparticles to remediate nitrate pollution

Nitrat e (NO3 - ) i s per vasi ve i n t he bi ospher e[ 1, 2]. Cont emporar y agri cult ural pr acti ces are a mong t he maj or ant hr opogeni c sources of r eacti ve nitrogen speci es, wher e nitrat ei s t he most abundant of t hese [ 2]. Excessi ve a mount s of r eacti ve nitrogen i n soil s and gr oundwat er ar e creati ng si gnifi cant t hr eat s t o hu man healt h and saf et y [ 3] as well as a host of undesirabl e environment al i mpact s [ 2]; it i s curr ently consi der ed t he second most r el evant environment al i ssue, aft er car bon di oxide e mi ssi ons. Nowadays, a mong t he most r el evant and pr omi si ng appr oaches t o r educe nitrat e concentrati on i n wat er, na mel y gr oundwat er, ar e denitrifi cati on- based pr ocesses [ 4]. Per meabl e r eacti ve barri ers ( PRB) have been pr oven eff ecti ve i n r educi ng vari ous cont ami nant s i n copi ous a mount s, parti cul arl y i n shall ow gr oundwat er [ 5]. However t he possi bl e added eff ecti veness of usi ng nanoparti cl es i n t hese structur es t o obt ai n nitrogen gas from nitrat es requires f urt her i nvesti gati on.

The GlobMODEL demonstrator: assimilation of new satellite products in an operational meteorological center

As part of its Data User Element programme, the European Space Agency funded the GlobMODEL project which aimed at investigating the scientific, technical, and organizational issues associated with the use and exploitation of remotely-sensed observations, particularly from new sounders. A pilot study was performed as a "demonstrator" of the GlobMODEL idea, based on the use of new data, with a strong European heritage, not yet assimilated operationally. Two parallel assimilation experiments were performed, using either total column ozone or ozone profiles retrieved at the Royal Netherlands Meteorological Institute (KNMI) from the Ozone Monitoring Instrument (OMI). In both cases, the impact of assimilating OMI data in addition to the total ozone columns from the SCanning Imaging Absorption spectroMeter for Atmospheric CartograpHY (SCIAMACHY) on the European Centre for Medium Range Weather Forecasts (ECMWF) ozone analyses was assessed by means of independent measurements. We found that the impact of OMI total columns is mainly limited to the region between 20 and 80 hPa, and is particularly important at high latitudes in the Southern hemisphere where the stratospheric ozone transport and chemical depletion are generally difficult to model with accuracy. Furthermore, the assimilation experiments carried out in this work suggest that OMI DOAS (Differential Optical Absorption Spectroscopy) total ozone columns are on average larger than SCIAMACHY total columns by up to 3 DU, while OMI total columns derived from OMI ozone profiles are on average about 8 DU larger than SCIAMACHY total columns. At the same time, the demonstrator brought to light a number of issues related to the assimilation of atmospheric composition profiles, such as the shortcomings arising when the vertical resolution of the instrument is not properly accounted for in the assimilation. The GlobMODEL demonstrator accelerated scientific and operational utilization of new observations and its results - prompted ECMWF to start the operational assimilation of OMI total column ozone data.

Sequence analysis of the cupin gene family in Synechocystis PCC6803

The recently described cupin superfamily of proteins includes the germin and germinlike proteins, of which the cereal oxalate oxidase is the best characterized. This superfamily also includes seed storage proteins, in addition to several microbial enzymes and proteins with unknown function. All these proteins are characterized by the conservation of two central motifs, usually containing two or three histidine residues presumed to be involved with metal binding in the catalytic active site. The present study on the coding regions of Synechocystis PCC6803 identifies a previously unknown group of 12 related cupins, each containing the characteristic two-motif signature. This group comprises 11 single-domain proteins, ranging in length from 104 to 289 residues, and includes two phosphomannose isomerases and two epimerases involved in cell wall synthesis, a member of the pirin group of nuclear proteins, a possible transcriptional regulator, and a close relative-of a cytochrome c551 from Rhodococcus. Additionally, there is a duplicated, two-domain protein that has close similarity to an oxalate decarboxylase from the fungus Collybia velutipes and that is a putative progenitor of the storage proteins of land plants.

Examination of long-wave radiative bias in general circulation models over North Africa during May–July

Satellite data are used to quantify and examine the bias in the outgoing long-wave (LW) radiation over North Africa during May–July simulated by a range of climate models and the Met Office global numerical weather prediction (NWP) model. Simulations from an ensemble-mean of multiple climate models overestimate outgoing clear-sky long-wave radiation (LWc) by more than 20 W m−2 relative to observations from Clouds and the Earth's Radiant Energy System (CERES) for May–July 2000 over parts of the west Sahara, and by 9 W m−2 for the North Africa region (20°W–30°E, 10–40°N). Experiments with the atmosphere-only version of the High-resolution Hadley Centre Global Environment Model (HiGEM), suggest that including mineral dust radiative effects removes this bias. Furthermore, only by reducing surface temperature and emissivity by unrealistic amounts is it possible to explain the magnitude of the bias. Comparing simulations from the Met Office NWP model with satellite observations from Geostationary Earth Radiation Budget (GERB) instruments suggests that the model overestimates the LW by 20–40 W m−2 during North African summer. The bias declines over the period 2003–2008, although this is likely to relate to improvements in the model and inhomogeneity in the satellite time series. The bias in LWc coincides with high aerosol dust loading estimated from the Ozone Monitoring Instrument (OMI), including during the GERBILS field campaign (18–28 June 2007) where model overestimates in LWc greater than 20 W m−2 and OMI-estimated aerosol optical depth (AOD) greater than 0.8 are concurrent around 20°N, 0–20°W. A model-minus-GERB LW bias of around 30 W m−2 coincides with high AOD during the period 18–21 June 2007, although differences in cloud cover also impact the model–GERB differences. Copyright © Royal Meteorological Society and Crown Copyright, 2010