A Hopping Mechanism for Cargo Transport by Molecular Motors on Crowded Microtubules

Most models designed to study the bidirectional movement of cargos as they are driven by molecular motors rely on the idea that motors of different polarities can be coordinated by external agents if arranged into a motor-cargo complex to perform the necessary work Gross, Hither and yon: a review of bidirectional microtubule-based transport (Gross in Phys. Biol. 1:R1-R11, 2004). Although these models have provided us with important insights into these phenomena, there are still many unanswered questions regarding the mechanisms through which the movement of the complex takes place on crowded microtubules. For example (i) how does cargo-binding affect motor motility? and in connection with that-(ii) how does the presence of other motors (and also other cargos) on the microtubule affect the motility of the motor-cargo complex? We discuss these questions from a different perspective. The movement of a cargo is conceived here as a hopping process resulting from the transference of cargo between neighboring motors. In the light of this, we examine the conditions under which cargo might display bidirectional movement even if directed by motors of a single polarity. The global properties of the model in the long-time regime are obtained by mapping the dynamics of the collection of interacting motors and cargos into an asymmetric simple exclusion process (ASEP) which can be resolved using the matrix ansatz introduced by Derrida (Derrida and Evans in Nonequilibrium Statistical Mechanics in One Dimension, pp. 277-304, 1997; Derrida et al. in J. Phys. A 26: 1493-1517, 1993).

The dynamics of cargo driven by molecular motors in the context of asymmetric simple exclusion processes

We consider the dynamics of cargo driven by a collection of interacting molecular motors in the context of ail asymmetric simple exclusion process (ASEP). The model is formulated to account for (i) excluded-volume interactions, (ii) the observed asymmetry of the stochastic movement of individual motors and (iii) interactions between motors and cargo. Items (i) and (ii) form the basis of ASEP models and have already been considered to study the behavior of motor density profile [A. Parmeggiani. T. Franosch, E. Frey, Phase Coexistence in driven one-dimensional transport, Phys. Rev. Lett. 90 (2003) 086601-1-086601-4]. Item (iii) is new. It is introduced here as an attempt to describe explicitly the dependence of cargo movement on the dynamics of motors in this context. The steady-state Solutions Of the model indicate that the system undergoes a phase transition of condensation type as the motor density varies. We study the consequences of this transition to the behavior of the average cargo velocity. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Metabolic oxidative stress elicited by the copper(II) complex [Cu(isaepy)(2)] triggers apoptosis in SH-SY5Y cells through the induction of the AMP-activated protein kinase/p38(MAPK)/p53 signalling axis: evidence for a combined use with 3-bromopyruvate in neuroblastoma treatment

We have demonstrated previously that the complex bis[(2-oxindol-3-ylimino)-2-(2-aminoethyl)pyridine-N,N`]copper(II), named [Cu(isaepy)(2)], induces AMPK (AMP-activated protein kinase)-dependent/p53-mediated apoptosis in tumour cells by targeting mitochondria. In the present study, we found that p38(MAPK) (p38 mitogen-activated protein kinase) is the molecular link in the phosphorylation cascade connecting AMPK to p53. Transfection of SH-SY5Y cells with a dominant-negative mutant of AMPK resulted in a decrease in apoptosis and a significant reduction in phospho-active p38(MAPK) and p53. Similarly, reverse genetics of p38(MAPK) yielded a reduction in p53 and a decrease in the extent of apoptosis, confirming an exclusive hierarchy of activation that proceeds via AMPK/p38(MAPK)/p53. Fuel supplies counteracted [Cu(isaepy)(2)]-induced apoptosis and AMPK/p38(MAPK)/p53 activation, with glucose being the most effective, suggesting a role for energetic imbalance in [Cu(isaepy)(2)] toxicity. Co-administration of 3BrPA (3-bromopyruvate), a well-known inhibitor of glycolysis, and succinate dehydrogenase, enhanced apoptosis and AMPK/p38(MAPK)/p53 signalling pathway activation. Under these conditions, no toxic effect was observed in SOD (superoxide dismutase)-overexpressing SH-SY5Y cells or in PCNs (primary cortical neurons), which are, conversely, sensitized to the combined treatment with [Cu(isaepy)(2)] and 3BrPA only if grown in low-glucose medium or incubated with the glucose-6-phosphate dehydrogenase inhibitor dehydroepiandrosterone. Overall, the results suggest that NADPH deriving from the pentose phosphate pathway contributes to PCN resistance to [Cu(isaepy)(2)] toxicity and propose its employment in combination with 3BrPA as possible tool for cancer treatment.

Bcl-2 expression and apoptosis induction in human HL60 leukaemic cells treated with a novel organotellurium(IV) compound RT-04

Organotellurium(]V) compounds have been reported to have multiple biological activities including cysteine protease-inhibitory activity, mainly cathepsin B. As cathepsin B is a highly predictive indicator for prognosis and diagnosis of cancer, a possible antitumor potential for these new compounds is expected. In this work, it was investigated the effectiveness of organotellurium(IV) RT-04 to produce lethal effects in the human promyelocytic leukaemia cell line HL60. Using the MTT tetrazolium reduction test, and trypan blue exclusion assay, the IC50 for the compound after 24 h incubation was 6.8 and 0.35 mu M, respectively. Moreover, the compound was found to trigger apoptosis in HL60 cells, inducing DNA fragmentation and caspase-3, -6, and -9 activations. The apoptsosis-induced by RT-04 is probably related to the diminished Bcl-2 expression, observed by RT-PCR, in HL60-treated cells. In vivo studies demonstrated that the RT-04 treatment (2.76 mg/kg given for three consecutive days) produces no significant toxic effects for bone marrow and spleen CFU-GM. However, higher doses (5.0 and 10 mg/kg) produced a dose-dependent reduction in the number of CFU-GM of RT-04-treated mice. These results suggest that RT-04 is able to induce apoptosis in HL60 cells by Bcl-2 expression down-modulation. Further studies are necessary to better clarify the effects of this compound on bone marrow normal cells. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Nasal immunization of mice with Lactobacillus casei expressing the Pneumococcal Surface Protein A: induction of antibodies, complement deposition and partial protection against Streptococcus pneumoniae challenge

Strategies for the development of new vaccines against Streptococcus pneumoniae infections try to overcome problems such as serotype coverage and high costs, present in currently available vaccines. Formulations based on protein candidates that can induce protection in animal models have been pointed as good alternatives. Among them, the Pneumococcal Surface Protein A (PspA) plays an important role during systemic infection at least in part through the inhibition of complement deposition on the pneumococcal surface, a mechanism of evasion from the immune system. Antigen delivery systems based on live recombinant lactic acid bacteria (LAB) represents a promising strategy for mucosal vaccination, since they are generally regarded as safe bacteria able to elicit both systemic and mucosal immune responses. In this work, the N-terminal region of clade I PspA was constitutively expressed in Lactobacillus casei and the recombinant bacteria was tested as a mucosal vaccine in mice. Nasal immunization with L. casei-PspA 1 induced anti-PspA antibodies that were able to bind to pneumococcal strains carrying both clade 1 and clade 2 PspAs and to induce complement deposition on the surface of the bacteria. In addition, an increase in survival of immunized mice after a systemic challenge with a virulent pneumococcal strain was observed. (C) 2008 Elsevier Masson SAS. All rights reserved.

Nash equilibrium under knightian uncertainty: breaking down backward induction (extensively revised version)

We define Nash equilibrium for two-person normal form games in the presence of uncertainty, in the sense of Knight(1921). We use the fonna1iution of uncertainty due to Schmeidler and Gilboa. We show tbat there exist Nash equilibria for any degree of uncertainty, as measured by the uncertainty aversion (Dow anel Wer1ang(l992a». We show by example tbat prudent behaviour (maxmin) can be obtained as an outcome even when it is not rationaliuble in the usual sense. Next, we break down backward industion in the twice repeated prisoner's dilemma. We link these results with those on cooperation in the finitely repeated prisoner's dilemma obtained by Kreps-Milgrom-Roberts-Wdson(1982), and withthe 1iterature on epistemological conditions underlying Nash equilibrium. The knowledge notion implicit in this mode1 of equilibrium does not display logical omniscience.

Nash equilibrium under knightian uncertainty: breaking-down backward induction

We present two alternative definitions of Nash equilibrium for two person games in the presence af uncertainty, in the sense of Knight. We use the formalization of uncertainty due to Schmeidler and Gilboa. We show that, with one of the definitions, prudent behaviour (maxmin) can be obtained as an outcome even when it is not rationalizable in the usual sense. Most striking is that with the Same definition we break down backward induction in the twice repeated prisoner's dilemma. We also link these results with the Kreps-Milgrom-Roberts-Wilson explanation of cooperation in the finitely repeated prisoner's dilemma.

Orientação para o mercado e desempenho financeiro: o panorama das concessionárias general motors no ramo automobilístico brasileiro

Este relatório trata de uma pesquisa sobre o Impacto da Orientação para o Mercado sobre o Desempenho Financeiro. Foi realizada uma revisão teórica e seguiu-se o delineamento de um modelo conceitual. Tal modelo foi testado empiricamente com os dados de uma amostra de 192 concessionárias de veículos General Motors operando no Brasil, utilizando-se do método de modelagem de equações estruturais. Apesar das limitações incidentes, o ajustamento global do Modelo revelou-se bem pequeno. Em especial, os vínculos causais entre os três componentes da Orientação para o Mercado (Orientação para o Consumidor, Orientação para a Concorrência e Coordenação Interdepartamental) mostraram-se como não significantes. Os resultados são discutidos à luz da literatura e suas implicações avaliadas. Mais pesquisas são necessárias para compreender esses complexos fenômenos.

Sistema aprimorado de gestão ambiental : um estudo de caso na empresa Tritec Motors Ltda

Um sistema de gestão ambiental fornece uma estrutura eficiente para uma empresa gerenciar suas responsabilidades ambientais, sendo também um componente essencial em sua estratégia comercial. O presente trabalho descreve a implantação de um sistema de gestão ambiental na empresa Tritec Motors Ltda, de acordo com a norma NBR ISO 14001:1996, a fim de garantir um gerenciamento adequado de riscos, com um desempenho ambiental melhorado, refletindo na imagem corporativa, entre outros benefícios. Partindo da experiência de outras implantações similares realizadas pela corporação DaimlerChrysler em várias partes do mundo, a Tritec Motors implantou seu sistema aprimorado de gestão ambiental. A metodologia utilizada para implantar este sistema foi a criação de um plano de trabalho detalhado, baseado nos cinco princípios de um sistema de gestão ambiental: comprometimento, planejamento, implementação, medição e análise crítica. O plano de trabalho permitiu a implantação do sistema de gestão ambiental, que resultou na conquista do certificado ISO 14001. Este trabalho também apresenta um conjunto de propostas adicionais, como a criação de um calendário ambiental, a implantação de uma sistemática de auditorias em processadores de resíduos e o desenvolvimento de um software de gerenciamento ambiental, que irão garantir a manutenção e o aprimoramento do sistema de gestão ambiental da empresa.

Venda direta de veículos através da internet: caso General Motors do Brasil

Esta dissertação aborda o fenômeno recente do comércio eletrônico através do estudo de caso da empresa automobilística brasileira pioneira em vendas através da internet

Estratégia de operações: reposicionando a ferramentaria da General Motors do Brasil

Trata do reposicionamento empresarial de um fornecedor interno de componentes vitais de veículos automotivos, onde existem divergências entre as maiores montadoras do mundo quanto a sua posição estratégica. A partir de um cenário global e da identificação do mapa de competências do processo atual, o objetivo é elaborar algumas alternativas estratégicas e/ou táticas para o reposicionamento que permita atender as novas necessidades competitivas

Estratégia de sustentabilidade ambiental : o caso da General Motors do Brasil

O presente estudo visa contribuir com as discussões sobre estratégia de sustentabilidade de empresas. Este investigou os fatores determinantes na formação da estratégia de sustentabilidade ambiental de um importante player da indústria automobilística nacional, procurando responder: “Por que predominam as eco-inovações em processos produtivos no posicionamento estratégico para sustentabilidade da GM do Brasil em relação a eco-inovações em produto?”. Como referencial teórico foram considerados os conceitos de desenvolvimento sustentável, as discussões sobre estratégias de sustentabilidade ambiental, responsabilidade socioambiental e a teoria institucional. Sendo esta última a lente teórica escolhida por ampliar o conceito de ambiente externo da organização e desta forma contemplar aspectos institucionais. A teoria institucional considera um enfoque abrangente dos fatores que influem e condicionam as estratégias ambientais. O método de pesquisa foi qualitativo ao investigar de forma empírica os propósitos da estratégia de sustentabilidade ambiental da GM do Brasil. A análise foi composta por entrevistas semiestruturadas, direcionadas aos executivos da empresa, observação direta e participante, e por consulta a dados secundários. Os resultados apontam para inovação em práticas socioambientais para minimização do impacto dos processos produtivos ao meio ambiente e para um isomorfismo organizacional no que tange a motorização do produto comercializado. Espera-se que os resultados venham a contribuir para o avanço do conhecimento da Administração no campo da gestão estratégica e sirvam de estímulo para o crescimento sustentável das indústrias, pautado pela adoção de práticas que preservem o meio ambiente.

Estimativa do comportamento de máquinas assíncronas sujeitas a afundamentos de tensão

Os afundamentos de tensão são reduções de curta duração entre o 10% a 90% da magnitude de tensão eficaz. Usualmente, estes afundamentos são associados com falhas no sistema de energia elétrica, mas podem ser causados pela elevada corrente de partida de motores de indução ou energização de transformadores. Apesar de sua curta duração, tais eventos podem causar sérios problemas para alguns equipamentos. As conseqüências dos afundamentos de tensão sobre a máquina assíncrona são: perda de velocidade durante o afundamento e picos de corrente e de conjugado que aparecem na queda de tensão e no instante de restabelecimento. Este estudo visa analisar o comportamento da máquina assíncrona diante de afundamentos de tensão e as características destes, devido à influência do motor assíncrono como carga. Enfocando-se neste ponto, é que foram considerados diferentes tipos de afundamentos devido a diferentes falhas, que produziram quedas de tensão nos terminais da máquina assíncrona com variações na magnitude e no argumento de tensão. As simulações foram realizadas aplicando um método numérico tradicional e um método simplificado, o método simplificado lineariza as equações diferenciais elétricas da máquina assíncrona considerando a velocidade mecânica constante, para o cálculo dos transitórios elétricos no início da queda de tensão e no restabelecimento da mesma. Os transitórios obtidos pelo método numérico tradicional (Runge Kutta quarta ordem) e o método simplificado foram comparados, para verificar a precisão deste método com respeito ao numérico tradicional, concluindo-se, que o método simplificado poderá aplicar-se em máquinas de baixo escorregamento e elevada constante de inércia. Além disso, foram realizados experimentos, submetendo o sistema a diferentes quedas de tensão, considerando diferentes magnitudes e durações no afundamento.

Calli induction in leaf explants of coffee elite genotypes

Visando a alcançar alta eficiência na indução de calos a partir de explantes foliares de plantas matrizes de C. arabica com alta heterozigose, por meio da embriogênese somática indireta, foram instalados três experimentos. O primeiro experimento foi conduzido em esquema fatorial 2x5, constituído de dois meios de cultura (BOXTEL & BERTHOULY, 1996 e TEIXEIRA et al., 2004) e cinco genótipos de C. arabica. No segundo experimento, foi avaliado o potencial de produção de calos embriogênicos em 10 genótipos, sendo cada genótipo considerado como um tratamento e, no terceiro experimento, foram avaliadas as variações nas concentrações de 2.4-D (2,5 e 20µM) e 2-iP (2,5 e 20µM) nos meios primário e secundário de TEIXEIRA et al. (2004). As culturas foram mantidas a 25oC, sob obscuridade. Para os genótipos 2.2 e 7.2, verificou-se a superioridade do meio de cultura Teixeira et al. (2004) em relação ao meio BOXTEL & BERTHOULY (1996). No genótipo 4.2, observou-se o comportamento inverso, ou seja, a superioridade do meio BOXTEL & BERTHOULY (1996). Os genótipos 3.0 e 5.0 apresentaram o mesmo comportamento em ambos os meios de cultura estudados, evidenciando que a produção de embriões somáticos é fortemente dependente do genótipo. A indução de calos depende da relação de 2-iP e 2.4-D. A combinação de 20.0µM of 2.4-D e 20.0µM of 2-iP promoveu a maior porcentagem de indução de calos embriogênicos.