Informe de l'estada de tres mesos: beca 2005-00170

Estudi elaborat a partir d’una estada a la Universitá degli Studi di Roma “La Sapienza”, entre el 15 de setembre i el 15 de desembre del 2005. Utilitzant un nou tipus de macrocicles nitrogenats de 15 baules amb dobles i/o triples enllaços a la seva estructura, es fan proves per tal de funcionalitzar-los aplicant la química d’hidroarilació sota catàlisi per pal.ladi amb la finalitat d’obtenir macrocicles amb un doble enllaç substituït a l’estructura. Paral·lelament, en un segon projecte, s’estudia l’acoblament d’ortoidofenols amb alcohols propargílics - reacció de Sonogashira - sota catàlisi per pal·ladi.

Pitàgores: música i matemàtiques

Treball de recerca realitzat per un alumne d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit cientí­fic del Jovent l'any 2009. L'objectiu general del treball de recerca és estudiar la figura de Pitàgores, així com analitzar la seva filosofia i endinsar-se en les relacions que va establir entre la música i les matemàtiques. El treball consta de dues parts diferenciades, una teòrica i una pràctica. En la part teòrica s'estudien l'Escola Pitagòrica i les seves aportacions al camp musical. Es descriuen les experimentacions de Pitàgores amb el monocordi i es dóna explicació matemàtica a les escales musicals sorgides des de llavors, així com també es comenta la teoria de la música de les esferes. En la part pràctica, l'alumne empra tot el seu bagatge matemàtic i musical, adquirit al llarg de l'elaboració del cos teòric del treball per arribar a la construcció de dos tipus de monocordi.

Creació d'una eina en Java que a partir d'OWL i JESS generi SCORM

Aquest projecte consisteix en generar un programa escrit en llenguatge Java, que utilitzant un motor d'inferència a través d'una llibreria anomenada JESS, pugui llegir un document en format OWL que és una representació de l'ontologia (representació del coneixement) sobre una assignatura, transformant-lo al format de triples que és capaç d'interpretar JESS.

2009 Alzheimer's Disease

Alzheimer’s disease triples healthcare costs for Americans aged 65 or older��2009 Alzheimer’s Disease Facts and Figures provides a statistical resource for U.S. data related to Alzheimer’s disease, the most common type of dementia, as well as other dementias. Background and context for interpretation of the data are contained in the Overview. This includes definitions of the types of dementias and a summary of current knowledge about Alzheimer’s disease. Additional sections address prevalence, mortality and lifetime risk of Alzheimer’s disease and other dementias, as well as paid and family caregiving and use and costs of care and services. The Special Report for 2009 focuseson the emerging issue of mild cognitive impairment (MCI).

Sociodemographic factors and clinical conditions associated to hospitalization in influenza A (H1N1) 2009 virus infected patients in Spain, 2009-2010.

The emergence and pandemic spread of a new strain of influenza A (H1N1) virus in 2009 resulted in a serious alarm in clinical and public health services all over the world. One distinguishing feature of this new influenza pandemic was the different profile of hospitalized patients compared to those from traditional seasonal influenza infections. Our goal was to analyze sociodemographic and clinical factors associated to hospitalization following infection by influenza A(H1N1) virus. We report the results of a Spanish nationwide study with laboratory confirmed infection by the new pandemic virus in a case-control design based on hospitalized patients. The main risk factors for hospitalization of influenza A (H1N1) 2009 were determined to be obesity (BMI≥40, with an odds-ratio [OR] 14.27), hematological neoplasia (OR 10.71), chronic heart disease, COPD (OR 5.16) and neurological disease, among the clinical conditions, whereas low education level and some ethnic backgrounds (Gypsies and Amerinds) were the sociodemographic variables found associated to hospitalization. The presence of any clinical condition of moderate risk almost triples the risk of hospitalization (OR 2.88) and high risk conditions raise this value markedly (OR 6.43). The risk of hospitalization increased proportionally when for two (OR 2.08) or for three or more (OR 4.86) risk factors were simultaneously present in the same patient. These findings should be considered when a new influenza virus appears in the human population.

KCM, a general framework for codon-based model of evolution

With the advancement of high-throughput sequencing and dramatic increase of available genetic data, statistical modeling has become an essential part in the field of molecular evolution. Statistical modeling results in many interesting discoveries in the field, from detection of highly conserved or diverse regions in a genome to phylogenetic inference of species evolutionary history Among different types of genome sequences, protein coding regions are particularly interesting due to their impact on proteins. The building blocks of proteins, i.e. amino acids, are coded by triples of nucleotides, known as codons. Accordingly, studying the evolution of codons leads to fundamental understanding of how proteins function and evolve. The current codon models can be classified into three principal groups: mechanistic codon models, empirical codon models and hybrid ones. The mechanistic models grasp particular attention due to clarity of their underlying biological assumptions and parameters. However, they suffer from simplified assumptions that are required to overcome the burden of computational complexity. The main assumptions applied to the current mechanistic codon models are (a) double and triple substitutions of nucleotides within codons are negligible, (b) there is no mutation variation among nucleotides of a single codon and (c) assuming HKY nucleotide model is sufficient to capture essence of transition- transversion rates at nucleotide level. In this thesis, I develop a framework of mechanistic codon models, named KCM-based model family framework, based on holding or relaxing the mentioned assumptions. Accordingly, eight different models are proposed from eight combinations of holding or relaxing the assumptions from the simplest one that holds all the assumptions to the most general one that relaxes all of them. The models derived from the proposed framework allow me to investigate the biological plausibility of the three simplified assumptions on real data sets as well as finding the best model that is aligned with the underlying characteristics of the data sets. -- Avec l'avancement de séquençage à haut débit et l'augmentation dramatique des données géné¬tiques disponibles, la modélisation statistique est devenue un élément essentiel dans le domaine dé l'évolution moléculaire. Les résultats de la modélisation statistique dans de nombreuses découvertes intéressantes dans le domaine de la détection, de régions hautement conservées ou diverses dans un génome de l'inférence phylogénétique des espèces histoire évolutive. Parmi les différents types de séquences du génome, les régions codantes de protéines sont particulièrement intéressants en raison de leur impact sur les protéines. Les blocs de construction des protéines, à savoir les acides aminés, sont codés par des triplets de nucléotides, appelés codons. Par conséquent, l'étude de l'évolution des codons mène à la compréhension fondamentale de la façon dont les protéines fonctionnent et évoluent. Les modèles de codons actuels peuvent être classés en trois groupes principaux : les modèles de codons mécanistes, les modèles de codons empiriques et les hybrides. Les modèles mécanistes saisir une attention particulière en raison de la clarté de leurs hypothèses et les paramètres biologiques sous-jacents. Cependant, ils souffrent d'hypothèses simplificatrices qui permettent de surmonter le fardeau de la complexité des calculs. Les principales hypothèses retenues pour les modèles actuels de codons mécanistes sont : a) substitutions doubles et triples de nucleotides dans les codons sont négligeables, b) il n'y a pas de variation de la mutation chez les nucléotides d'un codon unique, et c) en supposant modèle nucléotidique HKY est suffisant pour capturer l'essence de taux de transition transversion au niveau nucléotidique. Dans cette thèse, je poursuis deux objectifs principaux. Le premier objectif est de développer un cadre de modèles de codons mécanistes, nommé cadre KCM-based model family, sur la base de la détention ou de l'assouplissement des hypothèses mentionnées. En conséquence, huit modèles différents sont proposés à partir de huit combinaisons de la détention ou l'assouplissement des hypothèses de la plus simple qui détient toutes les hypothèses à la plus générale qui détend tous. Les modèles dérivés du cadre proposé nous permettent d'enquêter sur la plausibilité biologique des trois hypothèses simplificatrices sur des données réelles ainsi que de trouver le meilleur modèle qui est aligné avec les caractéristiques sous-jacentes des jeux de données. Nos expériences montrent que, dans aucun des jeux de données réelles, tenant les trois hypothèses mentionnées est réaliste. Cela signifie en utilisant des modèles simples qui détiennent ces hypothèses peuvent être trompeuses et les résultats de l'estimation inexacte des paramètres. Le deuxième objectif est de développer un modèle mécaniste de codon généralisée qui détend les trois hypothèses simplificatrices, tandis que d'informatique efficace, en utilisant une opération de matrice appelée produit de Kronecker. Nos expériences montrent que sur un jeux de données choisis au hasard, le modèle proposé de codon mécaniste généralisée surpasse autre modèle de codon par rapport à AICc métrique dans environ la moitié des ensembles de données. En outre, je montre à travers plusieurs expériences que le modèle général proposé est biologiquement plausible.

Ontologia de Twitter : El primer pas per inferir informació dels tweets

L'ontologia que s'ha dissenyat contempla els conceptes bàsics de Twitter, les relacions entre ells i les restriccions que cal respectar. L'ontologia s'ha dissenyat amb el programa Protégé i està disponible en format OWL. S'ha desenvolupat una aplicació per poblar l'ontologia amb els tweets que s'obtenen a partir d'una cerca a Twitter. L'accés a Twitter es fa via l'API que ofereix per accedir a les dades des d'aplicacions de tercers. El resultat de l'execució de l'aplicació és un fitxer RDF/XML amb les tripletes corresponents a les instàncies dels objectes en l'ontologia.

EGPRS-muutokset matkapuhelimen fyysiselle signalointiprotokollatasolle

Tässä työssä käsitellään muutoksia, joita EGPRS-standardi aiheuttaa matkapuhelimen fyysiselle signalointiprotokollatasolle. EGPRS on laajennus normaaliin GPRS-verkkoon ja se mahdollistaa yhteistoiminnan Yhdysvalloissa käytetyn TDMA-matkapuhelinstandardin kanssa. EGPRS-puhelimessa puhelut hoidetaan TDMA-verkon kautta ja datan siirto GPRS-verkon kautta. EGPRS operoi GSM850 ja GSM1900 taajuusalueilla. EGPRS:n merkittävimpiä uusia ominaisuuksia ovat modulointimenetelmä EDGE ja kompaktit kontrollikanavat. Uudella modulointimenetelmällä saavutetaan kolminkertainen tiedonsiirtonopeus vanhaan modulointimenetelmään verrattuna. Kompaktien kontrollikanavien avulla voidaan tukiaseman taajuuskaistan tarvetta pienentää huomattavasti. Tukiasema voi käyttää vanhaa ja uutta modulointimenetelmää yhtä aikaa. EGPRS-verkko voi sisältää sekä kompakteja että normaaleja tukiasemia.

Sociodemographic Factors and Clinical Conditions Associated to Hospitalization in Influenza A (H1N1) 2009 Virus Infected Patients in Spain, 2009-2010

The emergence and pandemic spread of a new strain of influenza A (H1N1) virus in 2009 resulted in a serious alarm in clinical and public health services all over the world. One distinguishing feature of this new influenza pandemic was the different profile of hospitalized patients compared to those from traditional seasonal influenza infections. Our goal was to analyze sociodemographic and clinical factors associated to hospitalization following infection by influenza A(H1N1) virus. We report the results of a Spanish nationwide study with laboratory confirmed infection by the new pandemic virus in a case-control design based on hospitalized patients. The main risk factors for hospitalization of influenza A (H1N1) 2009 were determined to be obesity (BMI≥40, with an odds-ratio [OR] 14.27), hematological neoplasia (OR 10.71), chronic heart disease, COPD (OR 5.16) and neurological disease, among the clinical conditions, whereas low education level and some ethnic backgrounds (Gypsies and Amerinds) were the sociodemographic variables found associated to hospitalization. The presence of any clinical condition of moderate risk almost triples the risk of hospitalization (OR 2.88) and high risk conditions raise this value markedly (OR 6.43). The risk of hospitalization increased proportionally when for two (OR 2.08) or for three or more (OR 4.86) risk factors were simultaneously present in the same patient. These findings should be considered when a new influenza virus appears in the human population.

O modelo AM1 na previsão de frequências vibracionais

We analyse vibrational frequencies of 168 compounds with the AM1 model concerning its experimentally observed gaseous frequencies. Stretching of CH, NH, OH and CO bonds, its related bending frequencies, and the CC frame movements are the studied vibrations. The results show problems with the AM1 vibrational splittings. Often symmetric stretching frequencies, like in CH3, CH2 and NH3, appear switched with the corresponding antisymmetrical ones. Among the studied vibrations many stretchings are overestimated, while bendings oscillate around experimental values. Fluorine stretchings, NN, OO, CH, double and triples CC bonds and cyclic hydrocarbon breathing modes are always overestimated while torsions, umbrella modes and OH/SH stretching are, in average, underestimated. Graphical analysis show that compounds with the lowest molecular masses are the ones with the largest difference to the experimental values. From our results it is not possible to fit confortably the calculated frequencies by a simple linear relationship of the type, n(obs)=a*n(AM1). Better aggreement is obtained when different curves are adjusted for the stretching and bending modes, and when a complete linear function is used. Among our studies the best obtained statistical results are for CH, NH and OH. The conclusions obtained in this work will improve the AM1 calculated frequencies leading to accurate results for these properties.

Sociodemographic Factors and Clinical Conditions Associated to Hospitalization in Influenza A (H1N1) 2009 Virus Infected Patients in Spain, 2009-2010

The emergence and pandemic spread of a new strain of influenza A (H1N1) virus in 2009 resulted in a serious alarm in clinical and public health services all over the world. One distinguishing feature of this new influenza pandemic was the different profile of hospitalized patients compared to those from traditional seasonal influenza infections. Our goal was to analyze sociodemographic and clinical factors associated to hospitalization following infection by influenza A(H1N1) virus. We report the results of a Spanish nationwide study with laboratory confirmed infection by the new pandemic virus in a case-control design based on hospitalized patients. The main risk factors for hospitalization of influenza A (H1N1) 2009 were determined to be obesity (BMI≥40, with an odds-ratio [OR] 14.27), hematological neoplasia (OR 10.71), chronic heart disease, COPD (OR 5.16) and neurological disease, among the clinical conditions, whereas low education level and some ethnic backgrounds (Gypsies and Amerinds) were the sociodemographic variables found associated to hospitalization. The presence of any clinical condition of moderate risk almost triples the risk of hospitalization (OR 2.88) and high risk conditions raise this value markedly (OR 6.43). The risk of hospitalization increased proportionally when for two (OR 2.08) or for three or more (OR 4.86) risk factors were simultaneously present in the same patient. These findings should be considered when a new influenza virus appears in the human population

Background for Designing an Improved Digital Musical Keyboard Instrument

Electrical keyboard instruments and computer-aided music-making generally base on the piano keyboard that was developed for a tuning system no longer used. Alternative keyboard layout offers at least easier playing, faster adopting, new ways to play and better ergonomics. This thesis explores the development of keyboard instruments and tunings, and different keyboard layouts. This work is preliminary research for an electrical keyboard instrument to be implemented later on.

Vers un rééchelonnement de la citoyenneté en France et au Québec : les politiques de gestion de la diversité ethnique à Marseille et Montréal

La thèse analyse les recompositions de la citoyenneté dans un contexte de rééchelonnement de l’État en France et au Québec. L’argument est que, dans un tel contexte, la citoyenneté nationale se rééchelonne. Le cadre théorique consiste en une relecture institutionnelle du concept de rééchelonnement de l’État développé par N. Brenner ainsi que certains apports des travaux de J. Jenson et S. Phillips sur les régimes de citoyenneté. La thèse compare les évolutions de politiques de gestion de la diversité ethnique - centrales dans l’analyse de la citoyenneté - à Marseille et Montréal au travers des reconfigurations des rapports entre acteurs institutionnels prenant place à l’échelle locale. Nous montrons que l’État national reste un acteur important de la régulation de la citoyenneté et que les villes et les échelons locaux de l’État ont acquis une marge de manœuvre par rapport à l’État central dans la mise en place de politiques régulant la citoyenneté à l’échelle locale. Néanmoins, à l’issue de la comparaison, des différences se font jour. Au Québec, l’État central conserve un contrôle important sur les politiques instaurées à l’échelle locale alors que ceci est moins le cas en France. Ces résultats indiquent que le rééchelonnement de l’État est plus fortement institutionnalisé en France qu’au Québec. Les apports de la thèse sont triples. En premier lieu, nous montrons que l’approche institutionnelle du rééchelonnement de l’État permet de mieux décrire les processus à l’œuvre dans différents contextes nationaux que ne le permet la perspective de N. Brenner. En second lieu, nous démontrons que le concept de citoyenneté urbaine ne permet pas de rendre compte des mutations actuelles de la citoyenneté. Enfin, nous montrons que le rééchelonnement de la citoyenneté s’est institutionnalisé en France, dans un État où la conception de la citoyenneté est traditionnellement considérée comme « unitaire », nuançant ainsi cette catégorie classique en science politique.

Cardiologie nucléaire du 21ième siècle : nouveautés et réalités

Les maladies cardio-vasculaires demeurent une cause majeure de mortalité et morbidité dans les sociétés développées. La recherche de déterminants prédictifs d’évènements vasculaires représente toujours un enjeu d’actualité face aux coûts croissants des dépenses reliées aux soins médicaux et à l’élargissement des populations concernées, notamment face à l’occidentalisation des pays émergeants comme l’Inde, le Brésil et la Chine. La cardiologie nucléaire occupe depuis trente ans, une place essentielle dans l’arsenal des méthodes diagnostiques et pronostiques des cardiopathies. De plus, de nouvelles percées permettront de dépister d’une façon plus précoce et précise, la maladie athérosclérotique cardiaque et périphérique chez les populations atteintes ainsi qu’en prévention primaire. Nous présenterons dans cette thèse, deux approches nouvelles de la cardiologie nucléaire. La dysfonction endothéliale est considérée comme le signal pathologique le plus précoce de l’athérosclérose. Les facteurs de risques cardiovasculaires traditionnels atteignent la fonction endothéliale et peuvent initier le processus d’athérosclérose même en l’absence de lésion endothéliale physique. La quantification de la fonction endothéliale coronarienne comporte donc un intérêt certain comme biomarqueur précoce de la maladie coronarienne. La pléthysmographie isotopique, méthodologie développée lors de ce cycle d’étude, permet de quantifier la fonction endothéliale périphérique, cette dernière étant corrélée à la fonction endothéliale coronarienne. Cette méthodologie est démontrée dans le premier manuscrit (Harel et. al., Physiol Meas., 2007). L’utilisation d’un radiomarquage des érythrocytes permet la mesure du flot artériel au niveau du membre supérieur pendant la réalisation d’une hyperémie réactive locale. Cette nouvelle procédure a été validée en comparaison à la pléthysmographie par jauge de contrainte sur une cohorte de 26 patients. Elle a démontré une excellente reproductibilité (coefficient de corrélation intra-classe = 0.89). De plus, la mesure du flot artérielle pendant la réaction hyperémique corrélait avec les mesure réalisées par la méthode de référence (r=0.87). Le deuxième manuscrit expose les bases de la spectroscopie infrarouge comme méthodologie de mesure du flot artériel et quantification de la réaction hyperémique (Harel et. al., Physiol Meas., 2008). Cette étude utilisa un protocole de triples mesures simultanées à l’aide de la pléthysmographie par jauge de contrainte, radio-isotopique et par spectroscopie infrarouge. La technique par spectroscopie fut démontrée précise et reproductible quant à la mesure des flots artériels au niveau de l’avant-bras. Cette nouvelle procédure a présenté des avantages indéniables quant à la diminution d’artéfact et à sa facilité d’utilisation. Le second volet de ma thèse porte sur l’analyse du synchronisme de contraction cardiaque. En effet, plus de 30% des patients recevant une thérapie de resynchronisation ne démontre pas d’amélioration clinique. De plus, ce taux de non-réponse est encore plus élevé lors de l’utilisation de critères morphologiques de réponse à la resynchronisation (réduction du volume télésystolique). Il existe donc un besoin urgent de développer une méthodologie de mesure fiable et précise de la dynamique cardiaque. Le troisième manuscrit expose les bases d’une nouvelle technique radio-isotopique permettant la quantification de la fraction d’éjection du ventricule gauche (Harel et. al. J Nucl Cardiol., 2007). L’étude portant sur 202 patients a démontré une excellente corrélation (r=0.84) avec la méthode de référence (ventriculographie planaire). La comparaison avec le logiciel QBS (Cedar-Sinai) démontrait un écart type du biais inférieur (7.44% vs 9.36%). De plus, le biais dans la mesure ne démontrait pas de corrélation avec la magnitude du paramètre pour notre méthodologie, contrairement au logiciel alterne. Le quatrième manuscrit portait sur la quantification de l’asynchronisme intra-ventriculaire gauche (Harel et. al. J Nucl Cardiol, 2008). Un nouveau paramètre tridimensionnel (CHI: contraction homogeneity index) (médiane 73.8% ; IQ 58.7% - 84.9%) permis d’intégrer les composantes d’amplitude et du synchronisme de la contraction ventriculaire. La validation de ce paramètre fut effectuée par comparaison avec la déviation standard de l’histogramme de phase (SDΦ) (médiane 28.2º ; IQ 17.5º - 46.8º) obtenu par la ventriculographie planaire lors d’une étude portant sur 235 patients. Ces quatre manuscrits, déjà publiés dans la littérature scientifique spécialisée, résument une fraction des travaux de recherche que nous avons effectués durant les trois dernières années. Ces travaux s’inscrivent dans deux axes majeurs de développement de la cardiologie du 21ième siècle.

L'accélération de la rigidité vasculaire associée au diabète de type 1 : implication de la protéine Gla de la matrice

L'hypertension systolique isolée (HSI), amenée par une augmentation de la rigidité vasculaire, est la forme d'hypertension la plus fréquente chez les personnes âgées de plus de 60 ans. L'augmentation de la rigidité vasculaire, causée en partie par la calcification aortique médiale, est accélérée de 15 ans chez les diabétiques. Il est suggéré que la calcification aortique serait responsable de la résistance aux agents antihypertenseurs chez les patients souffrant d'HSI, d'où la nécessité de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques ciblant la calcification artérielle. La protéine Gla de la matrice (MGP) est une protéine anti-calcifiante dépendante de la vitamine K, qui doit être γ-carboxylée pour être active. Deux enzymes sont responsables de la γ-carboxylation, soit la γ-glutamyl-carboxylase et la vitamine K époxyde réductase (VKOR). Plusieurs études récentes ont indiqué que la calcification vasculaire semblait être associée à une réduction de la γ-carboxylation de la MGP, et à un déficit en vitamine K. La modulation de l'expression et/ou de l'activité de la γ-carboxylase et de la VKOR et l'impact de cette modulation sur la γ-carboxylation de la MGP en présence de diabète n'est pas connue. L'objectif principal de cette thèse était de déterminer les mécanismes impliqués dans l'accélération de la rigidité artérielle causée par la calcification des gros troncs artériels dans le diabète. Nous avons ainsi confirmé, dans un modèle animal de rigidité artérielle en présence de diabète de type 1, que la γ-carboxylation de la MGP était bel et bien altérée au niveau aortique. En fait, nous avons démontré que la quantité de MGP active (i.e. MGP γ-carboxylée, cMGP) au sein de la paroi vasculaire est diminuée significativement. Parallèlement, l'expression de la γ-carboxylase était diminuée de façon importante, alors que ni l'expression ni l'activité de la VKOR n'étaient modifiées. La diminution de l'expression de la γ-carboxylase a pu être reproduite dans un modèle ex vivo d'hyperglycémie. À l'aide de ce modèle, nous avons démontré que la supplémentation en vitamine K dans le milieu de culture prévenait la diminution de l'expression de la γ-carboxylase, alors que les animaux diabétiques de notre modèle in vivo avaient des concentrations plasmatiques de vitamine K pratiquement triplées. D'autre part, l'étude des voies de signalisation impliquées a révélé que la voie PKCβ pourrait être responsable de l'altération de la γ-carboxylase. Ces résultats génèrent de nouvelles pistes de réflexion et de nouvelles idées de recherche. Par exemple, il serait important de vérifier l'effet de la supplémentation en vitamine K dans le modèle animal de rigidité artérielle en présence de diabète pour évaluer l'effet sur la γ-carboxylation de la MGP et par le fait même, sur la calcification vasculaire. De plus, l'évaluation de l'effet de l'administration de molécules ciblant la voie PKC chez ce même modèle animal permettrait de déterminer leur impact sur le développement de la calcification vasculaire et d'évaluer leur potentiel thérapeutique. Selon les résultats de ces études, de nouvelles options pourraient alors être à notre disposition pour prévenir ou traiter la calcification artérielle médiale associée au diabète, ce qui aurait pour effet de ralentir le développement de la rigidité artérielle et d'ainsi diminuer le risque cardiovasculaire associé à l'HSI.