Hydrostatic instabilities in floating zone cristal growth process

If only Fluid Mechanics aspects are considered, the configuration appearing in the floating zone technique for crystal growth can be modelled as a mass of liquid spanning between two solid rods. Besides, if now the influence of temperature gradients and heat flow are not considered, the simplest fluid model consists of an isothermal liquid mass of constant properties (density and surface tension) held by capillary forces between two solid disks placed a distance L apart: the so called liquid bridge. As it is well known, if both supporting disks were parallel, coaxial and of the same diameter, 2R, the volume of liquid, V, were equal to that of a cylinder of the same L and R (V=KR~L) and no body forces were acting on the liquid column, the fluid configuration (under these conditions of cylindrical shape) will become unstable when the distance between the disks equals the length of the circumference of the supporting disks (L=2KR, the so-called Rayleigh stability limit). One should be aware that the Rayleigh stability limit can be dramatically modified when the geometry differs from the above described cylinder (due to having non-coaxial disks, different diameter disks, liquid volume different from the cylindrical one, etc) or when other external effects like accelerations either axial or lateral are considered. In this paper the stability limits of liquid bridges considering different types of perturbations are reviewed.

Systematic Process for Building a Fault Diagnoser Based on Petri Nets Applied to a Helicopter

This work presents a systematic process for building a Fault Diagnoser (FD), based on Petri Nets (PNs) which has been applied to a small helicopter. This novel tool is able to detect both intermittent and permanent faults. The work carried out is discussed from theoretical and practical point of view. The procedure begins with a division of the whole system into subsystems, which are the devices that have to be modeled by using PN, considering both the normal and fault operations. Subsequently, the models are integrated into a global Petri Net diagnoser (PND) that is able to monitor a whole helicopter and show critical variables to the operator in order to determine the UAV health, preventing accidents in this manner. A Data Acquisition System (DAQ) has been designed for collecting data during the flights and feeding PN diagnoser with them. Several real flights (nominal or under failure) have been carried out to perform the diagnoser setup and verify its performance. A summary of the validation results obtained during real flight tests is also included. An extensive use of this tool will improve preventive maintenance protocols for UAVs (especially helicopters) and allow establishing recommendations in regulations

Yersinia enterocolitica induces apoptosis in macrophages by a process requiring functional type III secretion and translocation mechanisms and involving YopP, presumably acting as an effector protein

Yersiniae, causative agents of plague and gastrointestinal diseases, secrete and translocate Yop effector proteins into the cytosol of macrophages, leading to disruption of host defense mechanisms. It is shown in this report that Yersinia enterocolitica induces apoptosis in macrophages and that this effect depends on YopP. Functional secretion and translocation mechanisms are required for YopP to act, strongly suggesting that this protein exerts its effect intracellularly, after translocation into the macrophages. YopP shows a high level of sequence similarity with AvrRxv, an avirulence protein from Xanthomonas campestris, a plant pathogen that induces programmed cell death in plant cells. This indicates possible similarities between the strategies used by pathogenic bacteria to elicit programmed cell death in both plant and animal hosts.

Crystal structure of the catalytic domain of Pseudomonas exotoxin A complexed with a nicotinamide adenine dinucleotide analog: implications for the activation process and for ADP ribosylation.

The catalytic, or third domain of Pseudomonas exotoxin A (PEIII) catalyzes the transfer of ADP ribose from nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) to elongation factor-2 in eukaryotic cells, inhibiting protein synthesis. We have determined the structure of PEIII crystallized in the presence of NAD to define the site of binding and mechanism of activation. However, NAD undergoes a slow hydrolysis and the crystal structure revealed only the hydrolysis products, AMP and nicotinamide, bound to the enzyme. To better define the site of NAD binding, we have now crystallized PEIII in the presence of a less hydrolyzable NAD analog, beta-methylene-thiazole-4-carboxamide adenine dinucleotide (beta-TAD), and refined the complex structure at 2.3 angstroms resolution. There are two independent molecules of PEIII in the crystal, and the conformations of beta-TAD show some differences in the two binding sites. The beta-TAD attached to molecule 2 appears to have been hydrolyzed between the pyrophosphate and the nicotinamide ribose. However molecule 1 binds to an intact beta-TAD and has no crystal packing contacts in the vicinity of the binding site, so that the observed conformation and interaction with the PEIII most likely resembles that of NAD bound to PEIII in solution. We have compared this complex with the catalytic domains of diphtheria toxin, heat labile enterotoxin, and pertussis toxin, all three of which it closely resembles.

A general two-process model describes the hydrogen exchange behavior of RNase A in unfolding conditions.

When NMR hydrogen exchange was used previously to monitor the kinetics of RNase A unfolding, some peptide NH protons were found to show EX2 exchange (detected by base catalysis) in addition to the expected EX1 exchange, whose rate is limited by the kinetic unfolding process. In earlier work, two groups showed independently that a restricted two-process model successfully fits published hydrogen exchange rates of native RNase A in the range 0-0.7 M guanidinium chloride. We find that this model predicts properties that are very different from the observed properties of the EX2 exchange reactions of RNase A in conditions where guanidine-induced unfolding takes place. The model predicts that EX2 exchange should be too fast to measure by the technique used, whereas it is readily measurable. Possible explanations for the contradiction are considered here, and we show that removing the restriction from the earlier two-process model is sufficient to resolve the contradiction; instead of specifying that exchange caused by global unfolding occurs by the EX2 mechanism, we allow it to occur by the general mechanism, which includes both the EX1 and EX2 cases. It is logical to remove this restriction because global unfolding of RNase A is known to give rise to EX1 exchange in these unfolding conditions. Resolving the contradiction makes it possible to determine whether populated unfolding intermediates contribute to the EX2 exchange, and this question is considered elsewhere. The results and simulations indicate that moderate or high denaturant concentrations readily give rise to EX1 exchange in native proteins. Earlier studies showed that hydrogen exchange in native proteins typically occurs by the EX2 mechanism but that high temperatures or pH values above 7 may give rise to EX1 exchange. High denaturant concentrations should be added to the list of variables likely to cause EX1 exchange.

Kinetics of hydrogen bond breakage in the process of unfolding of ribonuclease A measured by pulsed hydrogen exchange.

A sensitive test for kinetic unfolding intermediates in ribonuclease A (EC 3.1.27.5) is performed under conditions where the enzyme unfolds slowly (10 degrees C, pH 8.0, 4.5 M guanidinium chloride). Exchange of peptide NH protons (2H-1H) is used to monitor structural opening of individual hydrogen bonds during unfolding, and kinetic models are developed for hydrogen exchange during the process of protein unfolding. The analysis indicates that the kinetic process of unfolding can be monitored by EX1 exchange (limited by the rate of opening) for ribonuclease A in these conditions. Of the 49 protons whose unfolding/exchange kinetics was measured, 47 have known hydrogen bond acceptor groups. To test whether exchange during unfolding follows the EX2 (base-catalyzed) or the EX1 (uncatalyzed) mechanism, unfolding/exchange was measured both at pH 8.0 and at pH 9.0. A few faster-exchanging protons were found that undergo exchange by both EX1 and EX2 processes, but the 43 slower-exchanging protons at pH 8 undergo exchange only by the EX1 mechanism, and they have closely similar rates. Thus, it is likely that all 49 protons undergo EX1 exchange at the same rate. The results indicate that a single rate-limiting step in unfolding breaks the entire network of peptide hydrogen bonds and causes the overall unfolding of ribonuclease A. The additional exchange observed for some protons that follows the EX2 mechanism probably results from equilibrium unfolding intermediates and will be discussed elsewhere.

Reductive Removal of the Pivaloyl Protecting Group from Tetrazoles by a Naphthalene-Catalyzed Lithiation Process

The reaction of various 1-pivaloyl-1H-tetrazoles with excess lithium and a catalytic amount of naphthalene (20 mol%) led, after treatment with methanol, to the corresponding free tetrazoles through reductive C–N bond cleavage. This methodology represents a reasonable alternative to other nonreductive protocols.

Early al-Andalus: an Archaeological Approach to the Process of Islamization in the Iberian Peninsula (7th to 10th centuries)

This paper is part of the research project HAR2012–34035 (Lectura arqueológica del uso social del espacio. Espacios domésticos y vida social entre la Antigüedad y el Medievo, funded by the Ministry of Economy and Competitiveness).

Análisis de las dos líneas de transmisión del tratado de Tudmīr (94 H./713 e.C.)

Los dos textos principales de las líneas de transmisión del tratado de Tudmīr (94 H/713 e.C.), incluidos por al-‘Uḏrī y al-Ḍabbī en sus respectivas obras, son editados y traducidos en base a la relectura de los manuscritos que los contienen y de ello se extraen una serie de conclusiones sobre su proceso de copia. Luego son comparados los dos textos entre sí y se enumeran una serie de diferencias textuales. Finalmente, como hipótesis interpretativa se propone que el texto de al-‘Uḏrī es el más antiguo, y habría sido copiado de un traslado del original por su autor, mientras que la transmisión de al-Ḍabbī habría sido más reciente y se habría fundado en otra fuente más antigua que habría puesto por escrito un relato oral del texto.

Nile River and Birkat Qārūn Regions, Egypt, 1854 (Raster Image)

This layer is a georeferenced raster image of the historic paper map entitled: Carte hydrographique de la Moyenne Égypte, où sont indiqués les travaux exécutés ou à exécuter, d'après les ordres de Son Altesse Mehémet-Ali, Vice-Roi d'Egypte. Avec le projet de communication directe des deux mers au travers de l'Isthme, par M. Linant de Bellefonds ; gravée par Schwaerzlé et Erhard. It was published by Dépôt de la Guerre in 1854. Scale 1:250,000. Covers a portion of the Nile River region near Birkat Qārūn, Banī Suwayf, Al Fayyūm, and Al Minyā. Map in French.The image inside the map neatline is georeferenced to the surface of the earth and fit to the Egypt Red Belt projected coordinate system. All map collar and inset information is also available as part of the raster image, including any inset maps, profiles, statistical tables, directories, text, illustrations, index maps, legends, or other information associated with the principal map. This map shows features such as drainage, canals, roads, cities and other human settlements, administrative boundaries, ruins and historical sites, and more. Relief shown by hachures. Includes also text and notes.This layer is part of a selection of digitally scanned and georeferenced historic maps from the Harvard Map Collection. These maps typically portray both natural and manmade features. The selection represents a range of originators, ground condition dates, scales, and map purposes.

The role of mechanistic target of rapamycin (mTOR) pathway and synaptic protein GABAA-R in cortical GABAergic cell connectivity

Quelque 30 % de la population neuronale du cortex mammalien est composée d’une population très hétérogène d’interneurones GABAergiques. Ces interneurones diffèrent quant à leur morphologie, leur expression génique, leurs propriétés électrophysiologiques et leurs cibles subcellulaires, formant une riche diversité. Après leur naissance dans les éminences ganglioniques, ces cellules migrent vers les différentes couches corticales. Les interneurones GABAergiques corticaux exprimant la parvalbumin (PV), lesquels constituent le sous-type majeur des interneurones GABAergiques, ciblent spécifiquement le soma et les dendrites proximales des neurones principaux et des neurones PV+. Ces interneurones sont nommés cellules à panier (Basket Cells –BCs) en raison de la complexité morphologique de leur axone. La maturation de la connectivité distincte des BCs PV+, caractérisée par une augmentation de la complexité de l’axone et de la densité synaptique, se déroule graduellement chez la souris juvénile. Des travaux précédents ont commencé à élucider les mécanismes contrôlant ce processus de maturation, identifiant des facteurs génétiques, l’activité neuronale ainsi que l’expérience sensorielle. Cette augmentation marquante de la complexité axonale et de la synaptogénèse durant cette phase de maturation suggère la nécessité d’une synthèse de protéines élevée. La voie de signalisation de la cible mécanistique de la rapamycine (Mechanistic Target Of Rapamycin -mTOR) a été impliquée dans le contrôle de plusieurs aspects neurodéveloppementaux en régulant la synthèse de protéines. Des mutations des régulateurs Tsc1 et Tsc2 du complexe mTOR1 causent la sclérose tubéreuse (TSC) chez l’humain. La majorité des patients TSC développent des problèmes neurologiques incluant des crises épileptiques, des retards mentaux et l’autisme. D’études récentes ont investigué le rôle de la dérégulation de la voie de signalisation de mTOR dans les neurones corticaux excitateurs. Toutefois, son rôle dans le développement des interneurones GABAergiques corticaux et la contribution spécifique de ces interneurones GABAergiques altérés dans les manifestations de la maladie demeurent largement inconnus. Ici, nous avons investigué si et comment l’ablation du gène Tsc1 perturbe le développement de la connectivité GABAergique, autant in vitro que in vivo. Pour investiguer le rôle de l’activation de mTORC1 dans le développement d’une BC unique, nous avons délété le gène Tsc1 en transfectant CRE-GFP dirigé par un promoteur spécifique aux BCs dans des cultures organotypiques provenant de souris Tsc1lox. Le knockdown in vitro de Tsc1 a causé une augmentation précoce de la densité des boutons et des embranchements terminaux formés par les BCs mutantes, augmentation renversée par le traitement à la rapamycine. Ces données suggèrent que l’hyperactivation de la voie de signalisation de mTOR affecte le rythme de la maturation des synapses des BCs. Pour investiguer le rôle de mTORC1 dans les interneurones GABAergiques in vivo, nous avons croisé les souris Tsc1lox avec les souris Nkx2.1-Cre et PV-Cre. À P18, les souris Tg(Nkx2.1-Cre);Tsc1flox/flox ont montré une hyperactivation de mTORC1 et une hypertrophie somatique des BCs de même qu’une augmentation de l’expression de PV dans la région périsomatique des neurones pyramidaux. Au contraire, à P45 nous avons découvert une réduction de la densité des punctas périsomatiques PV-gephyrin (un marqueur post-synaptique GABAergique). L’étude de la morphologie des BCs en cultures organotypiques provenant du knock-out conditionnel Nkx2.1-Cre a confirmé l’augmentation initiale du rythme de maturation, lequel s’effondre ensuite aux étapes développementales tardives. De plus, les souris Tg(Nkx2.1Cre);Tsc1flox/flox montrent des déficits dans la mémoire de travail et le comportement social et ce d’une façon dose-dépendante. En somme, ces résultats suggèrent que l’activation contrôlée de mTOR régule le déroulement de la maturation et la maintenance des synapses des BCs. Des dysfonctions de la neurotransmission GABAergique ont été impliquées dans des maladies telles que l’épilepsie et chez certains patients, elles sont associées avec des mutations du récepteur GABAA. De quelle façon ces mutations affectent le processus de maturation des BCs demeuret toutefois inconnu. Pour adresser cette question, nous avons utilisé la stratégie Cre-lox pour déléter le gène GABRA1, codant pour la sous-unité alpha-1 du récepteur GABAA dans une unique BC en culture organotypique. La perte de GABRA1 réduit l’étendue du champ d’innervation des BCs, suggérant que des variations dans les entrées inhibitrices en raison de l’absence de la sous-unité GABAAR α1 peuvent affecter le développement des BCs. La surexpression des sous-unités GABAAR α1 contenant des mutations identifiées chez des patients épileptiques ont montré des effets similaires en termes d’étendue du champ d’innervation des BCs. Pour approfondir, nous avons investigué les effets de ces mutations identifiées chez l’humain dans le développement des épines des neurones pyramidaux, lesquelles sont l’endroit privilégié pour la formation des synapses excitatrices. Somme toute, ces données montrent pour la première fois que différentes mutations de GABRA1 associées à des syndromes épileptiques peuvent affecter les épines dendritiques et la formation des boutons GABAergiques d’une façon mutation-spécifique.

The Economics of Subsidies for R&D: The Intrinsic Difficulty of Determining Optimum Subsidies and Implications for Reform of EU State Aid Rules on R&D. Bruges European Economic Research (BEER) Papers 26/February 2013

The European Commission is reforming state aid rules. An important element of the reform is to prevent the granting of excessive subsidies. This paper shows that the determination of the optimum subsidy for research is difficult. What appears to be the socially optimum level of research effort depends on the benchmark of comparison and whether this benchmark is the situation before subsidies or the situation after subsidies. In the presence of asymmetric information, policy makers should induce firms to reveal their true costs and should grant subsidies to the relatively more efficient firms by allocating subsidies not on a first-come-first- serve basis but through a competitive process. However, competitive selection of subsidy recipients is not a panacea as it may not be possible to be effectively used in all cases and for all research programmes. This is because in principle public subsidies should support those programmes with the largest value for society, rather than with the lowest costs. Although this paper focuses on R&D, its findings are relevant to any subsidy whose aim is to remedy market failure caused by positive externalities.

Analisi e riprogettazione dei processi aziendali in un’azienda di Global Service. Il caso A.C.R. S.p.A.

La tesi tratta dell'analisi e della riprogettazione dei processi in un'azienda di global service. Vengono pertanto illustrati le principali metodologie e teorie riguardanti il process management e gli strumenti di supporto più utilizzati per la modellazione dei processi. Viene inoltre presentato il caso riguardante l'azienda ACR SpA, in cui si è eseguita la riprogettazione dei processi critici al fine di migliorare sensibilmente i principali parametri di performance del sistema. Tale riprogettazione è stata finalizzata all'introduzione di un sistema di document management all'interno delle principali funzioni aziendali, grazie a cui si è potuto razionalizzare e automatizzare i processi ritenuti critici ottenendo una sensibile riduzione dei relativi lead time e costi di processo, quantificata attraverso KPI definiti ad hoc. In conclusione la tesi ha permesso di illustrare con un caso pratico l'applicazione degli strumenti di business process reengineering, evidenziandone i pregi e ribadendo l'importanza della continua ricerca di efficienza all'interno dei processi di business aziendali.

The role of mechanistic target of rapamycin (mTOR) pathway and synaptic protein GABAA-R in cortical GABAergic cell connectivity

Quelque 30 % de la population neuronale du cortex mammalien est composée d’une population très hétérogène d’interneurones GABAergiques. Ces interneurones diffèrent quant à leur morphologie, leur expression génique, leurs propriétés électrophysiologiques et leurs cibles subcellulaires, formant une riche diversité. Après leur naissance dans les éminences ganglioniques, ces cellules migrent vers les différentes couches corticales. Les interneurones GABAergiques corticaux exprimant la parvalbumin (PV), lesquels constituent le sous-type majeur des interneurones GABAergiques, ciblent spécifiquement le soma et les dendrites proximales des neurones principaux et des neurones PV+. Ces interneurones sont nommés cellules à panier (Basket Cells –BCs) en raison de la complexité morphologique de leur axone. La maturation de la connectivité distincte des BCs PV+, caractérisée par une augmentation de la complexité de l’axone et de la densité synaptique, se déroule graduellement chez la souris juvénile. Des travaux précédents ont commencé à élucider les mécanismes contrôlant ce processus de maturation, identifiant des facteurs génétiques, l’activité neuronale ainsi que l’expérience sensorielle. Cette augmentation marquante de la complexité axonale et de la synaptogénèse durant cette phase de maturation suggère la nécessité d’une synthèse de protéines élevée. La voie de signalisation de la cible mécanistique de la rapamycine (Mechanistic Target Of Rapamycin -mTOR) a été impliquée dans le contrôle de plusieurs aspects neurodéveloppementaux en régulant la synthèse de protéines. Des mutations des régulateurs Tsc1 et Tsc2 du complexe mTOR1 causent la sclérose tubéreuse (TSC) chez l’humain. La majorité des patients TSC développent des problèmes neurologiques incluant des crises épileptiques, des retards mentaux et l’autisme. D’études récentes ont investigué le rôle de la dérégulation de la voie de signalisation de mTOR dans les neurones corticaux excitateurs. Toutefois, son rôle dans le développement des interneurones GABAergiques corticaux et la contribution spécifique de ces interneurones GABAergiques altérés dans les manifestations de la maladie demeurent largement inconnus. Ici, nous avons investigué si et comment l’ablation du gène Tsc1 perturbe le développement de la connectivité GABAergique, autant in vitro que in vivo. Pour investiguer le rôle de l’activation de mTORC1 dans le développement d’une BC unique, nous avons délété le gène Tsc1 en transfectant CRE-GFP dirigé par un promoteur spécifique aux BCs dans des cultures organotypiques provenant de souris Tsc1lox. Le knockdown in vitro de Tsc1 a causé une augmentation précoce de la densité des boutons et des embranchements terminaux formés par les BCs mutantes, augmentation renversée par le traitement à la rapamycine. Ces données suggèrent que l’hyperactivation de la voie de signalisation de mTOR affecte le rythme de la maturation des synapses des BCs. Pour investiguer le rôle de mTORC1 dans les interneurones GABAergiques in vivo, nous avons croisé les souris Tsc1lox avec les souris Nkx2.1-Cre et PV-Cre. À P18, les souris Tg(Nkx2.1-Cre);Tsc1flox/flox ont montré une hyperactivation de mTORC1 et une hypertrophie somatique des BCs de même qu’une augmentation de l’expression de PV dans la région périsomatique des neurones pyramidaux. Au contraire, à P45 nous avons découvert une réduction de la densité des punctas périsomatiques PV-gephyrin (un marqueur post-synaptique GABAergique). L’étude de la morphologie des BCs en cultures organotypiques provenant du knock-out conditionnel Nkx2.1-Cre a confirmé l’augmentation initiale du rythme de maturation, lequel s’effondre ensuite aux étapes développementales tardives. De plus, les souris Tg(Nkx2.1Cre);Tsc1flox/flox montrent des déficits dans la mémoire de travail et le comportement social et ce d’une façon dose-dépendante. En somme, ces résultats suggèrent que l’activation contrôlée de mTOR régule le déroulement de la maturation et la maintenance des synapses des BCs. Des dysfonctions de la neurotransmission GABAergique ont été impliquées dans des maladies telles que l’épilepsie et chez certains patients, elles sont associées avec des mutations du récepteur GABAA. De quelle façon ces mutations affectent le processus de maturation des BCs demeuret toutefois inconnu. Pour adresser cette question, nous avons utilisé la stratégie Cre-lox pour déléter le gène GABRA1, codant pour la sous-unité alpha-1 du récepteur GABAA dans une unique BC en culture organotypique. La perte de GABRA1 réduit l’étendue du champ d’innervation des BCs, suggérant que des variations dans les entrées inhibitrices en raison de l’absence de la sous-unité GABAAR α1 peuvent affecter le développement des BCs. La surexpression des sous-unités GABAAR α1 contenant des mutations identifiées chez des patients épileptiques ont montré des effets similaires en termes d’étendue du champ d’innervation des BCs. Pour approfondir, nous avons investigué les effets de ces mutations identifiées chez l’humain dans le développement des épines des neurones pyramidaux, lesquelles sont l’endroit privilégié pour la formation des synapses excitatrices. Somme toute, ces données montrent pour la première fois que différentes mutations de GABRA1 associées à des syndromes épileptiques peuvent affecter les épines dendritiques et la formation des boutons GABAergiques d’une façon mutation-spécifique.