Conservation of complex knotting and slipknotting patterns in proteins.

While analyzing all available protein structures for the presence of knots and slipknots, we detected a strict conservation of complex knotting patterns within and between several protein families despite their large sequence divergence. Because protein folding pathways leading to knotted native protein structures are slower and less efficient than those leading to unknotted proteins with similar size and sequence, the strict conservation of the knotting patterns indicates an important physiological role of knots and slipknots in these proteins. Although little is known about the functional role of knots, recent studies have demonstrated a protein-stabilizing ability of knots and slipknots. Some of the conserved knotting patterns occur in proteins forming transmembrane channels where the slipknot loop seems to strap together the transmembrane helices forming the channel.

Desenvolupament d'eines d'alta ressolució per al cribatge (screening) de l'activitat de fàrmacs

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la Satandford University, EEUU, entre 2007 i 2009. Els darrers anys, hi ha hagut un avanç espectacular en la tecnologia aplicada a l’anàlisi del genoma i del proteoma (microarrays, PCR quantitativa real time, electroforesis dos dimensions, espectroscòpia de masses, etc.) permetent la resolució de mostres complexes i la detecció quantitativa de diferents gens i proteïnes en un sol experiment. A més a més, la seva importància radica en la capacitat d’identificar potencials dianes terapèutiques i possibles fàrmacs, així com la seva aplicació en el disseny i desenvolupament de noves eines de diagnòstic. L’aplicabilitat de les tècniques actuals, però, està limitada al nivell al que el teixit pot ser disseccionat. Si bé donen valuosa informació sobre expressió de gens i proteïnes implicades en una malaltia o en resposta a un fàrmac per exemple, en cap cas, s’obté una informació in situ ni es pot obtenir informació espacial o una resolució temporal, així com tampoc s’obté informació de sistemes in vivo. L’objectiu d’aquest projecte és desenvolupar i validar un nou microscopi, d’alta resolució, ultrasensible i de fàcil ús, que permeti tant la detecció de metabòlits, gens o proteïnes a la cèl•lula viva en temps real com l’estudi de la seva funció. Obtenint així una descripció detallada de les interaccions entre proteïnes/gens que es donen dins la cèl•lula. Aquest microscopi serà un instrument sensible, selectiu, ràpid, robust, automatitzat i de cost moderat que realitzarà processos de cribatge d’alt rendiment (High throughput screening) genètics, mèdics, químics i farmacèutics (per aplicacions diagnòstiques i de identificació i selecció de compostos actius) de manera més eficient. Per poder realitzar aquest objectius el microscopi farà ús de les més noves tecnologies: 1)la microscopia òptica i d’imatge, per millorar la visualització espaial i la sensibilitat de l’imatge; 2) la utilització de nous mètodes de detecció incloent els més moderns avanços en nanopartícules; 3) la creació de mètodes informàtics per adquirir, emmagatzemar i processar les imatges obtingudes.

L’impacte de les institucions internacionals sobre la Unió Europea: presa de decisions, integració i europeïtzació

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la Center for European Integration de la Freie Universität Berlin, Alemania, entre 2007 i 2009. El tema central del projecte consisteix en la descripció matemàtica de processos espai-temporals mitjançant la teoria dels Continuous-Time Random Walks. L'aportació més significativa del nostre treball en aquest camp consisteix en considerar per primera vegada la interacció entre diversos processos actuant de manera acoblada, ja que fins ara els models existents es limitaven a l'estudi de processos individuals o independents. Aquesta idea fa possible, per exemple, plantejar un sistema de transport en l'espai i a la vegada un procés de reacció (una reacció química, per exemple), i estudiar estadísticament com cada un pot alterar el comportament de l'altre. Això suposa un salt qualitatiu important en la descripció de processos de reacció-dispersió, ja que els nostres models permeten incorporar patrons de dispersió i comportaments temporals (cicles de vida) força realistes en comparació amb els models convencionals. Per tal de completar aquest treball teòric ha estat necessari també desenvolupar algunes eines numèriques (models de xarxa) per facilitar la implementació dels models. En la vessant pràctica, hem aplicat aquestes idees al cas de la dinàmica entre virus i el sistema immunològic que té lloc quan es produeix una infecció a l'organisme. Diferents estudis experimentals portats a terme els últims anys mostren com la resposta immunològica dels organismes superiors presenta una dinàmica temporal força complexa (per exemple, en el cas de la resposta programada). Per aquest motiu, les nostres tècniques matemàtiques són d'especial utilitat per a l'anàlisi d'aquests sistemes. Finalment, altres possibles aplicacions dels models, com ara l'estudi d'invasions biològiques, també han estat considerades.

Acute and usual drinking among emergency trauma patients: a study on alcohol consumption and injury patterns.

OBJECTIVE: To investigate the relationship between usual and acute alcohol consumption among injured patients and, when combined, how they covary with other injury attributes. METHODS: Data from a randomised sample of 486 injured patients interviewed in an emergency department (Lausanne University Hospital, Switzerland) were analysed using the chi(2) test for independence and cluster analysis. RESULTS: Acute alcohol consumption (24.7%) was associated with usual drinking and particularly with high volumes of consumption. Six injury clusters were identified. Over-representations of acute consumption were found in a cluster typical of injuries sustained through interpersonal violence and in another formed by miscellaneous circumstances. A third cluster, typical of sports injuries, was linked to a group of frequent heavy episodic drinkers (without acute consumption). CONCLUSIONS: Among injured patients, acute alcohol consumption is common and associated with usual drinking. Acute and/or usual consumption form part of some, but not all, injury clusters.

Creació i transmissió de coneixement als clústers empresarials: un model de simulació

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a l’Snider Entrepreneurial Research Center de la Wharton School de la University of Pennsilvanya y, EUA entre juliol i desembre del 2007. L’objectiu d’aquest projecte és estudiar la relació entre les estratègies de gestió del coneixement i les tecnologies de la informació i la comunicació (TIC) en l’evolució de les poblacions d’organitzacions i els seus efectes en els patrons industrials d’aglomeració espacial. Per a això s’adopta una aproximació fonamentada en la utilització d'un model basats en agents per a obtenir hipòtesis significatives i provables sobre l’evolució de les poblacions d’organitzacions al si de clústers geogràfics. El model de simulació incorpora les perspectives i supòsits d’un marc conceptual, l’Espai de la Informació o I-Space. Això permet una conceptualització basada en la informació de l’entorn econòmic que té en compte les seves dimensions espacials i temporals. Mitjançant els paràmetres del model es dóna la possibilitat d’assignar estratègies específiques de gestió del coneixement als diversos agents i de localitzar-los en una posició de l’espai físic. La simulació mostra com l'adopció d'estratègies diverses pel que fa a la gestió del coneixement influeix en l'evolució de les organitzacions i de la seva localització espacial, i que aquesta evolució es veu modificada pel desenvolupament de les TIC. A través de la modelització de dos casos ben coneguts de clústers geogràfics d’alta tecnologia, com són Silicon Valley a Califòrnia i la Route 128 als voltants de Boston, s’estudia la interrelació entre les estratègies de gestió del coneixement adoptades per les empreses i la seva tria de localització espacial, i també com això és afectat per l’evolució de les tecnologies de la informació i de la comunicació (TIC). Els resultats obtinguts generen una sèrie d’hipòtesis de rica potencialitat sobre l’impacte del desenvolupament de les TIC en la dinàmica d’aquests clusters geogràfics. Concretament, es troba que la estructuració del coneixement i l’aglomeració espacial co-evolucionen i que aquesta coevolució es veu significativament alterada pel desenvolupament de les TIC.

A Rural Community in a Brazilian Western Amazonian Region: Some Demographic and Epidemiological Patterns

Some demographic and epidemiological patterns of the rural population of Monte Negro, locality situated in the State of Rondônia (Brazil), Western Amazonia, are described based on a sample of 924 randomly selected individuals, approximately 10% of the whole population. The main features of this sample are (1) the illiteracy rates in the parental generation were 23% for fathers and 20% for mothers. Among children, this figure dropped to 6%; (2) housing in Monte Negro is characterized by being constructed with wood (92%), and also a floor (75%). Nevertheless, only 32% of these houses had electric energy; (3) the mean ages for the parental generation were 41.9 for males and 36.3 for females. These values for the offspring generation were 12.2 and 10.5, respectively; (4) the sex-ratio of the offspring generation was 1.32;(5) the bioassay of kinship was estimated as .033 for this long range migrant population; (6) the prevalence of some macrophage dependent infectious disease was conspicuously high; (7) the reported number of malarial episodes among males and females was statistically different, suggesting that malaria may be, in part, a "professional" disease; (8) the prevalence of serum-positive reactions against B-hepatitis is distressing. It has a strong age dependence and reaches 74% among adult males. Conversely, signs of active infection (AgHbs) rises to 16% among children.

Triatoma rubrovaria (Blanchard, 1843) (Hemiptera: Reduviidae) I: isoenzymatic and chromatic patterns of five populations from the State of Rio Grande do Sul, Brazil

Triatoma rubrovaria has become the most frequently captured triatomine species since the control of T. infestans in the State of Rio Grande do Sul (RS), Brazil. In order to evaluate the genetic variability of this species, field collections were performed in four municipalities where it has been reported and distant from 75 to 322 km. Specimens were analyzed by color pattern and isoenzymes. Nine enzymatic loci were interpreted from nine enzymatic systems. The Santiago population was isolated from the others with chromatic monomorphism and diagnostic alleles at Idh and Pgm loci. The study shows the existence of, at least, two distinct populations of T. rubrovaria in RS with different phenotypic and genetic pattern.

Expression and developmental regulation of Ehk-1, a neuronal Elk-like receptor tyrosine kinase in brain.

Protein tyrosine kinases are pivotal in central nervous tissue development and maintenance. Here we focus on the expression of Ehk-1, a novel Elk-related receptor tyrosine kinase. Ehk-1 gene expression is observed in the developing and adult central nervous system and is highly regulated throughout development at both the messenger RNA and protein levels. Three messenger RNA transcripts of 8.5, 5.9 and 5.1 kb are detectable in the rat brain and a variety of splice possibilities have been identified. However, a major protein species of around M(r) 120,000 predominates throughout development. Ehk-1 messenger RNA and protein levels are highest in the first postnatal week. By in situ messenger RNA hybridization the gene is expressed by all neurons of the adult brain, but mostly in the hippocampus, cerebral cortex and large neurons of the deep cerebellar nuclei, as well as the Purkinje and granular cells of the cerebellum. At earlier stages of development, transcripts are most prominent in the periventricular germinal layers of the brain. Immunohistochemistry reveals a pronounced membrane associated protein expression in immature neurons. In the adult animal, peak reactivity was found in the neuropil with sparing of most perikarya. The spatial and temporal pattern of ehk-1 gene expression suggests a role in both the development and maintenance of differentiated neurons of the central nervous system.

The cognitive errors and coping patterns of child molesters as assessed by external observers: a pilot study

Cognitive errors (CE) and coping strategies (CS) are the focus of most cognitive-behavioral treatments for incarcerated child molesters. Several studies have reported differences in CEs and CSs between child molesters and controls. However, the vast majority of these studies assessed cognitive errors and coping using questionnaires, which are known to present a number of important limitations. This pilot study aimed to compare the CEs and CSs of N = 17 incarcerated child abusers and N = 12 controls using observer-rated methods, namely the Cognitive Error Rating Scale (CERS; Drapeau et al., 2005) and the Coping Action Pattern Rating Scale (CAPRS; Perry, Drapeau, & Dunkley, 2005). Results showed that child molesters presented more cognitive errors, in particular positive selective abstraction, and lower coping functioning, such as escape strategies. Treatment and research implications, including the use of observer-rated methods, are discussed.

Temporal patterns of fire sequences observed in Canton of Ticino (southern Switzerland)

Temporal dynamical analysis in fire sequences recorded from 1969 to 2008 in Canton Ticino (Switzerland) was carried out by using the Allan Factor statistics. The obtained results show the presence of daily periodicities, superimposed to two time-scaling regimes. The daily cycle vanishes for sequences of higher altitude fires, for which a single scaling behaviour is observed.

Spinal cord ischemia : clinical and imaging patterns, pathogenesis, and outcomes in 27 patients

RÉSUMÉ Introduction: l'histoire naturelle et la physiopathologie des infarctus de la moelle épinière restent largement inconnues. En effet, la plupart des études cliniques portent sur des patients qui ont souffert d'infarctus médullaire secondaire à des chirurgies aortiques ou des hypotensions prolongées. Méthode: ce travail analyse les données cliniques, le laboratoire, l'imagerie (IRM) et l'évolution de 27 patients souffrant d'infarctus de la moelle épinière admis dans le service de Neurologie du CHUV. Parmi ces patients, il y avait 11 hommes et 16 femmes (âge moyen de 56 ans, tranche d'âge de 19 à 80 ans). Résultats: dix patients (37%) souffraient d'infarctus de l'artère spinale antérieure, 4 (15%) d'infarctus unilatéraux antérieurs, 4 (15%) unilatéraux postérieurs, 3 (11%) d'infarctus centraux, 2 (7%) d'infarctus des artères spinales postérieures, 2 (7%) d'infarctus transverse tandis que 2 patients présentaient des tableaux cliniques inclassables. Vingt patients (74%) n'avaient pas d'étiologie identifiable. Les patients avec infarctus centraux ou transverses présentaient fréquemment (40%) des artériopathies périphériques et tous les infarctus transverses survenaient à la suite d'hypotensions artérielles prolongées. Le début de tous les autres types d'infarctus était associé à des facteurs mécaniques (p=0.02} et ces patients avaient fréquemment des pathologies du rachis (p=0.003) au niveau de la lésion médullaire. Dans ces cas, les données cliniques suggèrent une lésion d'une racine nerveuse au niveau de l'infarctus médullaire compromettant mécaniquement le flux de son artère radiculaire. L'évolution clinique était généralement favorable, seuls 13 patients (48%) présentaient une atteinte significative de la marche à la sortie de l'hôpital. Conclusion: ce travail montre qu'il existe 2 types principaux d'infarctus de la moelle épinière : d'une part les infarctus dans le territoire d'une artère radiculaire (infarctus de l'artère spinale antérieure, des artères spinales postérieures et infarctus unilatéraux) et d'autre part les hypoperfusions régionales globales de la moelle épinière (infarctus centraux et transverses). Chacune de ces 2 catégories d'infarctus ont des caractéristiques cliniques, radiologiques, physiopathologiques et pronostiques distinctes.

Contrasted influences of moon phases on the reproduction and movement patterns of four amphibian species inhabiting different habitats in central Italy

Many studies have provided evidence that prey adjust their behaviour to adaptively balance the fitness effects of reproduction and predation risk. Nocturnal terrestrial animals should deal with a range of environmental conditions during the reproductive season at the breeding sites, including a variable amount of natural ambient light. High degrees of illumination are expected to minimize those behaviours that might increase the animal detection by predators. Therefore, under habitat variable brightness conditions and in different ecosystems, the above mentioned behaviours are expected to depend on the variation in predation risk. Although moon effects on amphibian biology have been recognized, the direction of this influence is rather controversial with evidences of both increased and depressed activity under full moon. We tested in four nocturnal amphibian species (Hyla intermedia, Rana dalmatina, Rana italica, Salamandrina perspicillata) the effects of different (i) light conditions and (ii) habitats (open land vs. dense forest) on the reproductive phenology. Our results showed that the effects of the lunar cycle on the study species are associated with the change in luminosity, and there is no evidence of an endogenous rhythm controlled by biological clocks. The habitat type conditioned the amphibian reproductive strategy in relation to moon phases. Open habitat breeders (e. g., ponds with no canopy cover) strongly avoided conditions with high brightness, whereas forest habitat breeders were apparently unaffected by the different moon phases. Indeed, for all the studied species no effects of the moon phase itself on the considered metrics were found. Rather, the considered amphibian species seem to be conditioned mainly by moonlight irrespective of the moon phase. The two anurans spawning in open habitat apparently adjust their oviposition timing by balancing the fitness effects of the risk to be detected by predators and the reproduction.

Distribution of dengue vectors in neighborhoods with different urbanization types of Manaus, state of Amazonas, Brazil

Aedes aegypti and Ae. albopictus are vectors of dengue viruses, which cause endemic disease in the city of Manaus, capital of the state of Amazonas, Brazil. More than 53 thousand cases have been registered in this city since the first epidemic in 1998. We evaluated the hypothesis that different ecological conditions result in different patterns of vector infestation in Manaus, by measuring the infestation level in four neighborhoods with different urbanization patterns, during the rainy (April), dry (August), and transitional (November) seasons. Ae. aegypti predominated throughout the study areas and sampling periods, representing 86% of all specimens collected in oviposition traps. High frequencies of houses positive for both species were observed in all studied sites, with Ae. aegypti present in more than 84% of the houses in all seasons. Ae. albopictus, on the other hand, showed more spatial and temporal variation in abundance. We found no association between infestation level and house traits. This study highlights the homogeneity of dengue vector distribution in Manaus.