Multimodal image registration of the scoliotic torso for surgical planning

Background This paper presents a method that registers MRIs acquired in prone position, with surface topography (TP) and X-ray reconstructions acquired in standing position, in order to obtain a 3D representation of a human torso incorporating the external surface, bone structures, and soft tissues. Methods TP and X-ray data are registered using landmarks. Bone structures are used to register each MRI slice using an articulated model, and the soft tissue is confined to the volume delimited by the trunk and bone surfaces using a constrained thin-plate spline. Results The method is tested on 3 pre-surgical patients with scoliosis and shows a significant improvement, qualitatively and using the Dice similarity coefficient, in fitting the MRI into the standing patient model when compared to rigid and articulated model registration. The determinant of the Jacobian of the registration deformation shows higher variations in the deformation in areas closer to the surface of the torso. Conclusions The novel, resulting 3D full torso model can provide a more complete representation of patient geometry to be incorporated in surgical simulators under development that aim at predicting the effect of scoliosis surgery on the external appearance of the patient’s torso.

A single amino acid substitution in the mRNA capping enzyme λ2 of a mammalian orthoreovirus mutant increases interferon sensitivity.

In the last few years, the development of a plasmid-based reverse genetics system for mammalian reovirus has allowed the production and characterization of mutant viruses. This could be especially significant in the optimization of reovirus strains for virotherapeutic applications, either as gene vectors or oncolytic viruses. The genome of a mutant virus exhibiting increased sensitivity to interferon was completely sequenced and compared with its parental virus. Viruses corresponding to either the parental or mutant viruses were then rescued by reverse genetics and shown to exhibit the expected phenotypes. Systematic rescue of different viruses harboring either of the four parental genes in a mutant virus backbone, or reciprocally, indicated that a single amino acid substitution in one of λ2 methyltransferase domains is the major determinant of the difference in interferon sensitivity between these two viruses.

Quantitative proteomics methods for the analysis of histone post-translational modifications

Les histones sont des protéines nucléaires hautement conservées chez les cellules des eucaryotes. Elles permettent d’organiser et de compacter l’ADN sous la forme de nucléosomes, ceux-ci representant les sous unités de base de la chromatine. Les histones peuvent être modifiées par de nombreuses modifications post-traductionnelles (PTMs) telles que l’acétylation, la méthylation et la phosphorylation. Ces modifications jouent un rôle essentiel dans la réplication de l’ADN, la transcription et l’assemblage de la chromatine. L’abondance de ces modifications peut varier de facon significative lors du developpement des maladies incluant plusieurs types de cancer. Par exemple, la perte totale de la triméthylation sur H4K20 ainsi que l’acétylation sur H4K16 sont des marqueurs tumoraux spécifiques a certains types de cancer chez l’humain. Par conséquent, l’étude de ces modifications et des événements determinant la dynamique des leurs changements d’abondance sont des atouts importants pour mieux comprendre les fonctions cellulaires et moléculaires lors du développement de la maladie. De manière générale, les modifications des histones sont étudiées par des approches biochimiques telles que les immuno-buvardage de type Western ou les méthodes d’immunoprécipitation de la chromatine (ChIP). Cependant, ces approches présentent plusieurs inconvénients telles que le manque de spécificité ou la disponibilité des anticorps, leur coût ou encore la difficulté de les produire et de les valider. Au cours des dernières décennies, la spectrométrie de masse (MS) s’est avérée être une méthode performante pour la caractérisation et la quantification des modifications d’histones. La MS offre de nombreux avantages par rapport aux techniques traditionnelles. Entre autre, elle permet d’effectuer des analyses reproductibles, spécifiques et facilite l’etude d’un large spectre de PTMs en une seule analyse. Dans cette thèse, nous présenterons le développement et l’application de nouveaux outils analytiques pour l’identification et à la quantification des PTMs modifiant les histones. Dans un premier temps, une méthode a été développée pour mesurer les changements d’acétylation spécifiques à certains sites des histones. Cette méthode combine l’analyse des histones intactes et les méthodes de séquençage peptidique afin de déterminer les changements d’acétylation suite à la réaction in vitro par l’histone acétyltransférase (HAT) de levure Rtt109 en présence de ses chaperonnes (Asf1 ou Vps75). Dans un second temps, nous avons développé une méthode d’analyse des peptides isomériques des histones. Cette méthode combine la LC-MS/MS à haute résolution et un nouvel outil informatique appelé Iso-PeptidAce qui permet de déconvoluer les spectres mixtes de peptides isomériques. Nous avons évalué Iso-PeptidAce avec un mélange de peptides synthétiques isomériques. Nous avons également validé les performances de cette approche avec des histones isolées de cellules humaines érythroleucémiques (K562) traitées avec des inhibiteurs d’histones désacétylases (HDACi) utilisés en clinique, et des histones de Saccharomyces cerevisiae liées au facteur d’assemblage de la chromatine (CAF-1) purifiées par chromatographie d’affinité. Enfin, en utilisant la méthode présentée précédemment, nous avons fait une analyse approfondie de la spécificité de plusieurs HATs et HDACs chez Schizosaccharomyces pombe. Nous avons donc déterminé les niveaux d’acétylation d’histones purifiées à partir de cellules contrôles ou de souches mutantes auxquelles il manque une HAT ou HDAC. Notre analyse nous a permis de valider plusieurs cibles connues des HATs et HDACs et d’en identifier de nouvelles. Nos données ont également permis de définir le rôle des différentes HATs et HDACs dans le maintien de l’équilibre d’acétylation des histones. Dans l’ensemble, nous anticipons que les méthodes décrites dans cette thèse permettront de résoudre certains défis rencontrés dans l’étude de la chromatine. De plus, ces données apportent de nouvelles connaissances pour l’élaboration d’études génétiques et biochimiques utilisant S. pombe.

Synthesis of dimethyl acetal of ketones: design of solid acid catalysts for one-pot acetalization reaction

The synthesis of dimethyl acetals of carbonyl compounds such as cyclohexanone, acetophenone, and benzophenone has successfully been carried out by the reaction between ketones and methanol using different solid acid catalysts. The strong influence of the textural properties of the catalysts such as acid amount and adsorption properties (surface area and pore volume) determine the catalytic activity. The molecular size of the reactants and products determine the acetalization ability of a particular ketone. The hydrophobicity of the various rare earth exchanged Mg–Y zeolites, K-10 montmorillonite clay, and cerium exchanged montmorillonite (which shows maximum activity) is more determinant than the number of active sites present on the catalyst. The optimum number of acidic sites as well as dehydrating ability of Ce3+-montmorillonite and K-10 montmorillonite clays and various rare earth exchanged Mg–Y zeolites seem to work well in shifting the equilibrium to the product side.

Export performancecof Indian spices in the WTO regime: a disaggregated analysis

Export has assumed an important place in the development of any country and considered as the engine of economic growth. India requires huge amount of foreign exchange for its essential import and for achieving rapid growth. Millions of job opportunities have to be created to utilise the youth for nation building. Even though the country has different sources of foreign exchange, export earning is the safe way of obtaining it in the long run. Export of high valued traditional products not only gives foreign exchange, but also employment to large number of people. Spices are the traditional products of India whose production process is highly intensive in semi and unskilled labour, and high domestic and foreign market prices compared to other traditional products. The new world trade scenario with the establishment of WTO has affected India’s spices export considerably. The study examines the export performance of Indian spices in the WTO regime taking the export of major spices from 1985 to 2013 using the growth of export, trend and instability in growth rate, changes in the composition and direction of spices, export performance ratio and the prospects of spices in earning foreign exchange during the WTO period and Pre-WTO period. The analysis reveals that the overall performance of Indian spices exports during the WTO regime are satisfactory. Export volume and value increased much during this period. But the decrease in market share of spices export during the WTO period reflects that, the favourable conditions in the international market are not exploited by India. High Revealed Comparative Advantage (RCA) and Value Elasticity (EV) of major spices amidst the low export shares shows that export performance of Indian spices during the WTO regime was not mainly affected by external demand factors as suggested by Ragnar Nurkse in his Demand Deficiency Thesis, but because of internal supply factors as suggested in Supply Deficiency Thesis, (supported by K.S Dhinsha, Dacosta, Goddamwar,etc.). But the fluctuations of export during the recession and prosperity periods show that external demand is also a determinant of Indian spices export. From this one can conclude that both the domestic supply factors and foreign demand factors influence the export performance of Indian spices. The long term performance of Indian spices exports are mainly influenced by domestic supply factors as suggested by Supply Deficiency Thesis and short term performance is mostly influenced by external demand factors as suggested by Demand Deficiency Thesis.

Untersuchungen zum Vorkommen und molekularen Mechanismus der Biofilm-Bildung bei Enterokokken aus verschiedenen klinischen Bereichen

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde eine größere Anzahl an E. faecalis Isolaten aus Vaginalabstrichen, erstmals insbesondere von Patientinnen, die an Bakterieller Vaginose litten, untersucht und mit E. faecalis Stämme aus verschiedenen anderen klinischen Bereichen auf das Vorkommen von Virulenzfaktoren verglichen. Weiterhin wurden Korrelationen zwischen bestimmten Faktoren und der Menge an produziertem Biofilm erstellt, um mögliche Zusammenhänge zum Mechanismus der Biofilm-Bildung zu erfassen. Mittels statistischer Analysen konnte hinsichtlich der 150 untersuchten E. faecalis Isolate nachgewiesen werden, dass keine signifikanten Unterschiede der Inzidenzen von Virulenzfaktoren (esp, asa1, gelE, GelE, cylA, β-Hämolyse) zwischen den Stämmen der verschiedenen Herkunftsbereiche bestanden. In Bezug auf das Auftreten von Biofilm-Bildung zeigte sich ein erhöhtes Vorkommen bei Stämmen aus Urin sowie invasiver Herkunft (insgesamt jeweils ca. 70 % mäßige und starke Biofilm-Bildner) im Vergleich zu E. faecalis Isolaten aus Wunden oder Faeces (je ca. 40 %). Statistische Auswertungen bzgl. des Zusammenhangs eines oder einer Kombination von Virulenzfaktoren mit der Menge an gebildetem Biofilm wiesen darauf hin, dass Isolate, die das esp Gen besaßen, in erhöhtem Maße zur Biofilm-Bildung befähigt waren. Dies zeigte einen gewissen Einfluss des Zellwandproteins auf die Fähigkeit zur Biofilm-Bildung bei E. faecalis. Allerdings wurden stets auch Stämme identifiziert, die die Fähigkeit zur Biofilm-Bildung trotz des Fehlens der jeweils untersuchten genetischen Determinante bzw. der Determinanten aufwiesen, so dass auf das Vorhandensein weiterer, unbekannter Einflussfaktoren auf den Mechanismus der Biofilm-Bildung bei E. faecalis geschlossen werden konnte. Unter 78 untersuchten E. faecium Isolaten aus verschiedenen klinischen Bereichen konnte lediglich ein Stamm (1,3 %) als mäßiger Biofilm-Bildner charakterisiert werden, so dass die Fähigkeit bei dieser Spezies in der hier untersuchten Region unter diesen Bedingungen kaum nachgewiesen werden konnte. Einen Schwerpunkt dieser Arbeit bildete die Untersuchung zum Vorkommen von Virulenzfaktoren und Biofilm-Bildung bei E. faecalis Isolaten aus Vaginalabstrichen. Bzgl. des Auftretens von Virulenzfaktoren und Biofilm-Produktion konnte kein Unterschied zwischen Stämmen assoziiert mit Bakterieller Vaginose und Isolaten einer Vergleichsgruppe festgestellt werden. Allerdings zeigte eine Gegenüberstellung mit den untersuchten E. faecalis Stämmen aus anderen klinischen Bereichen, dass die 80 Isolate aus Vaginalabstrichen eine ähnlich hohe Inzidenz bestimmter Virulenzfaktoren wie Stämme aus Faeces, Urin, Wunden oder invasiver Herkunft sowie eine mit den Isolaten aus Urin und invasiver Herkunft vergleichbar hohe Fähigkeit zur Biofilm-Bildung aufwiesen (ca. 75 % mäßige und starke Biofilm-Bildner). Dies deutete auf eine Verbreitung der Biofilm-Bildungsfähigkeit bei E. faecalis Stämmen der Vaginalflora und somit auf eine große Bedeutung der Eigenschaft für Isolate dieser Herkunft hin. Die statistische Auswertung der Korrelationen von Virulenzfaktoren mit der Menge an gebildetem Biofilm lieferte ähnliche Ergebnisse wie die Analysen bzgl. der 150 E. faecalis Isolate aus anderen klinischen Bereichen und untermauerte die Annahme, dass zusätzliche Faktoren zu den hier untersuchten Determinanten bei E. faecalis vorhanden sein müssen, die Einfluss auf den Mechanismus der Biofilm-Bildung nehmen. Deshalb konzentrierte sich ein weiterer Teil der vorliegenden Arbeit auf die Herstellung und Charakterisierung von E. faecalis Biofilm-Spontanmutanten, um bisher noch ungeklärte Mechanismen oder neue Faktoren zu erkennen, die Einfluss auf die Biofilm-Bildung bei E. faecalis nehmen. Die Untersuchung einer Mutante (1.10.16) und ihres Wildtypstamms lieferte erstmals den phänotypischen Nachweis des HMW-Komplexes der drei Bee-Proteine sowie die Identifizierung konservierter Pili-Motive dieser Proteine. Des Weiteren schien die in diesem Cluster ebenfalls codierte Sortase-1 dasjenige Enzym zu sein, das höchstwahrscheinlich die Bindung des Proteins Bee-2 innerhalb dieses HMW-Komplexes katalysiert. Insofern lieferten diese Untersuchungen neue, konkrete Hinweise zur Rolle des bee Genclusters bei der Pili-Biogenese und Biofilm-Bildung von E. faecalis. Darüber hinaus stellen Erkenntnisse aus der Charakterisierung von zwei weiteren hergestellten Biofilm-Spontanmutanten viel versprechende Ausgangspunkte für zukünftige Untersuchungen dar, die ein weitergehendes Verständnis der molekularen Mechanismen der Biofilm-Bildung bei E. faecalis erzielen könnten.

Technological convergence: a strategic perspective

The information and communication technologies (ICT) sectors are in a process of technological convergence. Determinant factors in this process are the liberalisation of the telecommunications markets and technological change. Many firms are engaged in a process of mergers and alliances to position themselves in this new framework. Technological and demand uncertainties are very important. Our objective in this paper is to study the economic determinants of the strategies of the firms. With this aim, we review some key technological and demand aspects. We shed some light on the strategic motivations of the firms by establishing a parallel with the evolution of the retailing sector

News from compositions, the R package

The R-package “compositions”is a tool for advanced compositional analysis. Its basic functionality has seen some conceptual improvement, containing now some facilities to work with and represent ilr bases built from balances, and an elaborated subsys- tem for dealing with several kinds of irregular data: (rounded or structural) zeroes, incomplete observations and outliers. The general approach to these irregularities is based on subcompositions: for an irregular datum, one can distinguish a “regular” sub- composition (where all parts are actually observed and the datum behaves typically) and a “problematic” subcomposition (with those unobserved, zero or rounded parts, or else where the datum shows an erratic or atypical behaviour). Systematic classification schemes are proposed for both outliers and missing values (including zeros) focusing on the nature of irregularities in the datum subcomposition(s). To compute statistics with values missing at random and structural zeros, a projection approach is implemented: a given datum contributes to the estimation of the desired parameters only on the subcompositon where it was observed. For data sets with values below the detection limit, two different approaches are provided: the well-known imputation technique, and also the projection approach. To compute statistics in the presence of outliers, robust statistics are adapted to the characteristics of compositional data, based on the minimum covariance determinant approach. The outlier classification is based on four different models of outlier occur- rence and Monte-Carlo-based tests for their characterization. Furthermore the package provides special plots helping to understand the nature of outliers in the dataset. Keywords: coda-dendrogram, lost values, MAR, missing data, MCD estimator, robustness, rounded zeros

Estudi de la influència del vent en l’estabilitat de vehicles pesants de transport de viatgers.

Investigacions recents revelen com l’acció del vent lateral és un efecte molt important en bona part dels accidents ocorreguts en vehicles pesants de transport per carretera. És per això que el perfil aerodinàmic del vehicle esdevé determinant en l’avaluació de les forces laterals que hi actuen. El present projecte té per objecte determinar les forces laterals que s’exerceixen en vehicles pesants de transport de passatgers degut a l’acció del vent i investigar-ne la seva perillositat. Per fer-ho s’utilitzen models numèrics de dinàmica de fluids i, per diferents velocitats del vehicle, es simulen vents amb diferent intensitat i direcció. D’aquí es determinen unes condicions de perillositat en funció, entre d’altres variables, de l’angle d’incidència del vent i de la seva velocitat

Àlgebra matricial: determinants

Oferim als estudiants universitaris i als lectors interessats aquesta guia didàctica de la matemàtica universitària com a fruit dels nostres anys de docència de les matemàtiques a la Universitat. El resultat final ha esdevingut una col·lecció de setze petits volums agrupats en els dos mòduls d'Àlgebra Lineal i de Càlcul Infinitesimal. Dins la part d’Àlgebra matricial, aquest volum és continuació natural de l’anterior, Matrius, ja que el determinant és un valor numèric que s’associa a una matriu quadrada. Amb el seu estudi aconseguirem una notació millor i un criteri unificat de resolució de sistemes d’equacions, diagonalització de matrius, etc., com veurem en els propers volums

La participación de la comunidad internacional en el proceso transicional de El Salvador entre 1984 y 1999

El proceso transicional salvadoreño, el cual incluyó una doble transformación en el orden social y político del país al pasarse de un Estado autoritario a uno democrático y al acabar una situación de conflicto interno para dar paso a la paz sostenida, estuvo marcado por la participación en diferentes grados de la comunidad internacional, representada en la Organización de las Naciones Unidas y el Grupo Contadora, entre los años 1984 y 1999. Del mismo modo, diversas dinámicas producidas al interior del sistema internacional influyeron de manera directa e indirecta en el desarrollo del proceso. Todos estos elementos internacionales, vinculados a la situación interna de El Salvador durante aquellos años, permitieron que estos agentes externos jugaran un papel determinante dentro de los procesos de negociación, establecimiento y mantenimiento de la paz y la democracia en el país. El siguiente trabajo analiza precisamente el papel desempeñado por la comunidad internacional dentro del proceso transicional de El Salvador entre los años 1984 y 1999 a la luz de la teoría del linkage, propuesta por James N. Rosenau, la cual establece la existencia de un vínculo entre el sistema internacional y los sistemas políticos internos, vínculo que a su vez permite una interacción e influencia mutua entre los mismos. Esta interacción justificaría entonces las intervenciones de los actores internacionales en los procesos estatales internos, en este caso, los ocurridos en El Salvador.

Análisis de los factores que han limitado la implementación de los decretos 112 a 116 de 2003 de reestructuración del sistema de transporte público colectivo en Bogotá

El problema del transporte público colectivo (TPC) en Bogotá es complejo, caracterizado por una inconstante sobreoferta que se ve reflejada, como primera medida, en una tarifa para el transporte público inflada por encima del costo real. Sumado a esto, la debilidad institucional es muy grande, generando así una acumulación de poder a favor de los transportadores, a quienes la sobreoferta les resulta lucrativa. Y si le adicionamos el componente de incentivos que la misma Administración Distrital promueve, con el ineficiente sistema de funcionamiento y adjudicación de rutas, la situación se hace aún más critica. Para reducir la sobreoferta el gobierno de Bogotá ha promulgado una serie de políticas que no han resultado efectivas. Las más estructuradas y optimistas se dieron en la administración Mockus, donde se expidieron los decretos 112 a 116 de 2003 de reestructuración del transporte público, que buscaban reducir la sobreoferta y mejorar la calidad del servicio, que iba en decadencia. El siguiente documento intenta analizar como los decretos mencionados pueden haber sido apenas una estrategia jurídica y una muy limitada política pública al menos por 3 razones especificas: la primera hace referencia a las deficiencias en el momento de la planificación y formulación de la política pública, la segunda analiza el problema de desconocer la existencia e influencia determinante de los transportadores como grupo de presión con poderes económicos y políticos. Y la tercera describe de que manera el alto grado de impunidad a la hora de detectar, juzgar y sancionar a los infractores; ha creado aún más traumatismos en la implementación de estas normas.

Protección de las tierras de la población desplazada

El trabajo consiste en un estudio histórico y crítico de los mecanismos jurídicos de protección de las tierras de la población desplazada, en el cual se revisan las políticas públicas y la legislación que ha tenido incidencia en la materia. Así, partiendo de un breve estudio de los móviles que determinan el desplazamiento forzado, del cual concluye que la tierra ha sido un factor permanente y definitivo para el conflicto armado y el desplazamiento forzado, por lo cual se justifica abordar el desplazamiento forzado a partir de ella y la necesidad de protegerla, se adelanta un análisis crítico de las medidas que el Estado ha abordado para proteger a los desplazados en sus tierras, destacando la insuficiencia histórica del mismo, para finalmente plantear la necesidad de revaluar la política estatal al respecto.

La Sabiduría como competencia gerencial

Recientemente ha existido un creciente interés por la sabiduría en el contexto organizacional estratégico, como respuesta a los retos que enfrentan las empresas. El presente estudio documental, tuvo como propósito comprender desde los planteamientos de Sternberg, Staudinger y Baltes, las formas en que se manifiesta la sabiduría en el liderazgo organizacional. Para cumplir con este objetivo se revisaron 29 documentos y el análisis se centró en la exploración de tres categorías: la edad, los componentes y facilitadores y los niveles de sabiduría. Al contrastar las teorías con las categorías se encontró que: 1) la edad cronológica no es un factor determinante para considerar a una persona sabia o no, pero si es un factor necesario. 2) entre los componentes y facilitadores de la sabiduría se encuentran: excelente juicio, visión, inteligencia y creatividad, acompañados de carácter y habilidad en la toma de decisiones y la planeación estratégica y 3) en la categoría niveles, se identificaron: tipos de falacias en las que pueden incurrir los gerentes, tipos de gerentes, entre ellos el sabio y, grado de conocimientos diferentes: unos relacionados con la sabiduría y otros sabios propiamente dichos. En conclusión, en la mayoría de los casos la sabiduría es considerada una cumbre del desarrollo humano, sea en el contexto personal o en el organizacional.

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