Effects of Patterned Substrate on Thin Films Simulated by Family Model

Patterned substrate growth has been a subject of much interest. In this work, characteristics of some statistical properties of a film grown on triangular and vicinal substrates using the Family model are studied. Substrate size and tilt angle are varied. It is found that the interface width and the correlation function increase as the roughness of the pattern is increased. The new scaling exponents are calculated and anomalous scaling is obtained. The transient persistence probability does not show a power law relation when the initial surface is sufficiently rough. The initial rough surface also causes multifractal behavior in the model.

Na2.44Mn1.79(SO4)(3): a new member of the alluaudite family of insertion compounds for sodium ion batteries

Sodium-ion batteries have been extensively pursued as economic alternatives to lithium-ion batteries. Investigating the polyanion chemistry, alluaudite structured Na2Fe2II(SO4)(3) has been recently discovered as a 3.8 V positive electrode material (Barpanda et al., Nature Commun., 5: 4358, 2014). Registering the highest ever Fe-III/Fe-II redox potential (vs. Na/Na+) and formidable energy density, it has opened up a new polyanion family for sodium batteries. Exploring the alluaudite family, here we report isotypical Na2+2xMn2-xII(SO4)(3) (x = 0.22) as a novel high-voltage cathode material for the first time. Following low-temperature (ca. 350 degrees C) solid-state synthesis, the structure of this new alluaudite compound has been solved adopting a monoclinic framework (s.g. C2/c) showing antiferromagnetic ordering at 3.4 K. Synergising experimental and ab initio DFT investigation, Na2+2xMn2-xII(SO4)(3) has been found to be a potential high-voltage (ca. 4.4 V) cathode material for sodium batteries.

Robust Glyoxalase activity of Hsp31, a ThiJ/DJ-1/PfpI Family Member Protein, Is Critical for Oxidative Stress Resistance in Saccharomyces cerevisiae

Methylglyoxal (MG) is a reactive metabolic intermediate generated during various cellular biochemical reactions, including glycolysis. The accumulation of MG indiscriminately modifies proteins, including important cellular antioxidant machinery, leading to severe oxidative stress, which is implicated in multiple neurodegenerative disorders, aging, and cardiac disorders. Although cells possess efficient glyoxalase systems for detoxification, their functions are largely dependent on the glutathione cofactor, the availability of which is self-limiting under oxidative stress. Thus, higher organisms require alternate modes of reducing the MG-mediated toxicity and maintaining redox balance. In this report, we demonstrate that Hsp31 protein, a member of the ThiJ/DJ-1/PfpI family in Saccharomyces cerevisiae, plays an indispensable role in regulating redox homeostasis. Our results show that Hsp31 possesses robust glutathione-independent methylglyoxalase activity and suppresses MG-mediated toxicity and ROS levels as compared with another paralog, Hsp34. On the other hand, glyoxalase-defective mutants of Hsp31 were found highly compromised in regulating the ROS levels. Additionally, Hsp31 maintains cellular glutathione and NADPH levels, thus conferring protection against oxidative stress, and Hsp31 relocalizes to mitochondria to provide cytoprotection to the organelle under oxidative stress conditions. Importantly, human DJ-1, which is implicated in the familial form of Parkinson disease, complements the function of Hsp31 by suppressing methylglyoxal and oxidative stress, thus signifying the importance of these proteins in the maintenance of ROS homeostasis across phylogeny.

Cyclic Cationic Peptides Containing Sugar Amino Acids Selectively Distinguishes and Inhibits Maturation of Pre-miRNAs of the Same Family

The discovery of microRNAs (miRNAs) has added a new dimension to the gene regulatory networks, making aberrantly expressed miRNAs as therapeutically important targets. Small molecules that can selectively target and modulate miRNA levels can thus serve as lead structures. Cationic cyclic peptides containing sugar amino acids represent a new class of small molecules that can target miRNA selectively. Upon treatment of these small molecules in breast cancer cell line, we profiled 96 therapeutically important miRNAs associated with cancer and observed that these peptides can selectively target paralogous miRNAs of the same seed family. This selective inhibition is of prime significance in cases when miRNAs of the same family have tissue-specific expression and perform different functions. During these conditions, targeting an entire miRNA family could lead to undesired adverse effects. The selective targeting is attributable to the difference in the three-dimensional structures of precursor miRNAs. Hence, the core structure of these peptides can be used as a scaffold for designing more potent inhibitors of miRNA maturation and hence function.

Anaesthetic impairment of immune function is mediated via GABA(A) receptors.

BACKGROUND: GABA(A) receptors are members of the Cys-loop family of neurotransmitter receptors, proteins which are responsible for fast synaptic transmission, and are the site of action of wide range of drugs. Recent work has shown that Cys-loop receptors are present on immune cells, but their physiological roles and the effects of drugs that modify their function in the innate immune system are currently unclear. We are interested in how and why anaesthetics increase infections in intensive care patients; a serious problem as more than 50% of patients with severe sepsis will die. As many anaesthetics act via GABA(A) receptors, the aim of this study was to determine if these receptors are present on immune cells, and could play a role in immunocompromising patients. PRINCIPAL FINDINGS: We demonstrate, using RT-PCR, that monocytes express GABA(A) receptors constructed of α1, α4, β2, γ1 and/or δ subunits. Whole cell patch clamp electrophysiological studies show that GABA can activate these receptors, resulting in the opening of a chloride-selective channel; activation is inhibited by the GABA(A) receptor antagonists bicuculline and picrotoxin, but not enhanced by the positive modulator diazepam. The anaesthetic drugs propofol and thiopental, which can act via GABA(A) receptors, impaired monocyte function in classic immunological chemotaxis and phagocytosis assays, an effect reversed by bicuculline and picrotoxin. SIGNIFICANCE: Our results show that functional GABA(A) receptors are present on monocytes with properties similar to CNS GABA(A) receptors. The functional data provide a possible explanation as to why chronic propofol and thiopental administration can increase the risk of infection in critically ill patients: their action on GABA(A) receptors inhibits normal monocyte behaviour. The data also suggest a potential solution: monocyte GABA(A) receptors are insensitive to diazepam, thus the use of benzodiazepines as an alternative anesthetising agent may be advantageous where infection is a life threatening problem.

A family of interesting exact solutions of the sine-Gordon equation

By using AKNS [Phys. Rev. Lett. 31 (1973) 125] system and introducing the wave function, a family of interesting exact solutions of the sine-Gordon equation are constructed. These solutions seem to be some soliton, kink, and anti-kink ones respectively for the different choice of the spectrum, whereas due to the interaction between two traveling-waves they have some properties different from usual soliton, kink, and anti-kink solutions.

Adaptación del nopal (Opuntia ficus indica L. miller) para la producción de nopal verdura en la comunidad Buena Vista del Sur, Diriamba, Carazo

El presente trabajo se realizó en la finca Guadarrama, de la comunidad Buena Vista del Sur, del municipio de Diriamba, Carazo en los meses de julio a noviembre del 2004; con los obje tivos de evaluar 6 tipos de secciones de propagación ( ½ de sección vertical, ½ de sección horizontal, 1, 2, 3 y 4 cladodios) para determinar las respue stas a las condiciones edafoclimáticas de la zona, en aras de presentarles alternativas de producción a los agricultores, se estableció en un diseño experimental de bloques completamente al azar (BCA) con 4 re peticiones. Se evaluó el número, longitud y diámetro de lo s brotes por plantas, así como el porcentaje de sobrevivencia. El número de brotes en los tratamientos 4 y 3 cladodios presentaron los mejores resultad os con 2.66 y 2.38 brotes/planta respectivamente. En longitud de brot es no hubo diferencias estadísticas entre los tratamientos, observándose el mayor valor numérico en el tratamiento de 4 cladodios con 11.71 cm /brote; en la variable diámetro de brotes los mejores resultados se obtuvi eron de los tratamientos 4, 1, 3 y 2 cladodios con 5.04, 4.44, 4.09 y 3.95 cm /brote. La sobrevivencia de las plantas fue significativamente diferente entre los tratamientos obteniendo el 100% de sobrevivencia los tratamientos 2 y 3 cladodios para el mejor resultado. Los menores porcentajes de sobreviven cia se encontraron con la forma de reproducción de ½ transversal, el cual presentó 1.16 brotes/planta, con longitud de 7.40 cm/brote y 2.13 cm/brote de diámet ro y un 60% de sobrevivencia de las plantas.

Evaluacion de cuatro densidades de siembra de nopal (Opuntia ficus indica L. Miller), en la comunidad de Buena Vista del Sur, Diriamba, Nicaragua

El presente trabajo se realizó en la finca Guadarrama, de la comunidad Buena Vista del Sur, del municipio de Diriamba, Carazo, en los meses de Julio a Noviembre del 2004, el objetivo de este trabajo fue evaluar 4 distanciamientos de siembra en el cultivo del Nopal (Opuntia ficus indica L. Miller), (0.5, 1, 1.5 y 2 metros entre plantas con dos metros entre surcos respectivamente) para determinar en cual de estos distanciamientos se obtienen mejores rendimientos, se estableció el experimento en un diseño experimental de bloques completos al azar (BCA) con 6 repeticiones, se evaluó el número, longitud y diámetro de brotes por planta, así como el porcentaje de sobrevivencia, el número de brotes en los tratamientos 0.5 y 1 metro entre plantas presentaron los mejores resultados a los 105 días después de la siembra (dds) con 3.14 y 2.38 brotes por planta respectivamente, en longitud de brotes no hubo diferencias estadísticas entre los tratamientos, observándose el mayor valor numérico en el tratamiento de 0.5 con 4.45 cm/brote ; en la variable diámetro por brote los mejores resultados se obtuvieron en los tratamientos 0.5 y 1 metro por planta con 4.45 y 4.42 cm/brote, la sobrevivencia de las plantas fue significativamente diferente entre los tratamientos obteniendo los mejores resultados en el distanciamiento de 0.5 metros entre planta con 99.15 %, los menores porcentajes de sobrevivencia se encontraron con el distanciamiento de 2 metros entre plantas, el cual presentó un 98.88 % de sobrevivencia de las plantas.

Efecto de niveles de compost sobre el rendimiento del cultivo de nopal (Opuntia ficus indica L. Miller), Diriamba, 2008

El nopal (Opuntia ficus indica L.), es una planta capaz de crecer en suelos muy pobres, presentando un alto potencial de establecimiento en estas condiciones, lo que unido a su gran resistencia a la sequía lo hace especialmente interesante para muchas zonas en la que la desertificación y cambios climáticos constituye una amenaza. En Nicaragua la producción de nopal es incipiente, sin embargo, la escasez de alimentos, especialmente durante el verano, podría ser suplida por el nopal. En julio del 2008, en la finca Guadarrama de Buena Vista Sur, Diriamba, en el kilómetro 56 ½ departamento de Carazo, se estableció un ensayo experimental en bloques completos al azar (BCA), con 4 repeticiones y 6 tratamientos (testigo absoluto, 0.5, 1, 1.5, 2 y 2.5 kg de compost por planta, aplicados al momento de la siembra), con el objetivo de evaluar el efecto de niveles de compost sobre el rendimiento del nopal. Las variables evaluadas fueron: sobrevivencia, brotes por planta, longitud y ancho de brotes, brotes totales versus brotes a cosecha y rendimiento. A los 120 días después de la siembra los resultados más significativos en cuanto a número de brotes fue el tratamiento 2.5 kg de compost con 5 brotes y el menor número de brotes, lo presentó el tratamiento testigo absoluto con 3 brotes por planta, el promedio de largo y ancho de brotes osciló entre 13 -15 cm y 6 -7 cm respectivamente sin presentar diferencias significativas estadísticas. El mayor rendimiento fue obtenido por el tratamiento 2.5 kg de compost por planta, con 3 041 kg.ha -1, seguido del tratamiento 2 kg de compost con 2 127 kg ha-1, el tratamiento con el resultado más bajo fue el tratamiento testigo absoluto con 1 276 kg ha-1. La sobrevivencia para todos los tratamientos fue del 100 %.

Efecto de la aplicación de diferentes dosis de vermicompost en el cultivo del nopal (Opuntia ficus-indica L. Miller), en la UNA, Managua, 2009

El presente trabajo se realizó en el área experimental de Recursos Genéticos Nicaragüenses (REGEN) de la Universidad Nacional Agraria, municipio de Managua, departamento de Managua, localizada en el km. 12.5 Carretera Norte, entre las coordenadas 12º 8 ́ 36 ̈ latitud Norte y 86º 09 ́ 49 ́ ́ longitud Oeste, con una altitud de 56 m.s.n.m. El propósito fue evaluar el efecto de la aplicación de diferentes dosis de vermicompost sobre el crecimiento y rendimiento del nopal, para lo que se estableció un experimento en los meses de septiembre 2009 a enero 2010. El arreglo fue un diseño de Bloques Completos al Azar (BCA) con cuatro repeticiones y cuatro tratamientos, fertilizados con dosis de 0.50, 0.75, 1.00 y 1.25 kg por planta. Se evaluaron las variables: número, longitud, ancho de brotes y sobrevivencia. Las variables brotes a cosecha, brotes totales y rendimiento se evaluaron al momento de la cosecha. El área experimental fue de 64 m², correspondientes a 8 m de longitud y 8 m de ancho con una densidad poblacional de 20 000 plantas ha-1, de las cuales solamente 7 500 fueron evaluadas, correspondientes al total de las plantas consideradas como parcela útil. Los resultados obtenidos fueron sometidos a un análisis de varianza (ANDEVA) y separación de medias según Tukey, con un error de 5 %. Encontrándose que ninguno de los tratamientos presentaron significancia estadística. En número de brotes el T4 (1.25 kg.planta-1) obtuvo el mayor numero de brotes (17.37 brotes.planta -1) el menor número T1 (0.50 kg. planta-1) (12.41 brotes planta-1), la longitud de los brotes osciló entre 8.99 a 6.86 cm, el ancho de brotes obtuvo promedios de 4.55 a 3.37 cm. En brotes a cosecha el T3 (1.00 kg-1planta) obtuvo el mayor resultado (72 499 brotes.ha-1) y el menor (66 666 brotes ha-1) el T4 (1.25 kg.planta-1). El mayor rendimiento (6 825 kg ha-1) lo obtuvo el T1 (0.50 kg planta-1) y el menor rendimiento (4 050 kg.planta-1), el T4 (1.25 kg. planta-1). Se observó un porcentaje de sobrevivencia de 91.67 % del cultivo hasta los 120 días después de la siembra.

Niveles de compost sobre la dinámica de arvenses, artrópodos y rendimiento, en época seca, en el cultivo de nopal (Opuntia ficus indica L. Miller) Diriamba, Carazo, 2009

El nopal, es una cactácea originaria de México, de ella se pueden obtener muchos beneficios desde alimento humano, animal y medicinal como también para la elaboración de productos con valor agregado como mermeladas, encurtidos, néctares y jugos. Este cultivo es una alternativa para mejorar los problemas que está enfrentado Nicaragua ante el cambio climático y en especial para las zonas marginales, ya que tiene una excelente adaptación a zonas áridas y semiáridas donde otros cultivos no sobrevivirían. En este trabajo se analizó la influencia de diferentes niveles de compost (0, 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5 kg/planta) sobre la dinámica poblacional de arvenses y artrópodos asociados. El ensayo se estableció de febrero a mayo de 2009, en la finca, Guadarrama, comunidad Buena Vista Sur, ubicada en el kilometro 56½ carretera Casares, La Boquita, Diriamba, Carazo. Las variables evaluadas fueron: abundancia, div ersidad, dominancia, cobertura (%), biomasa (kg/ha), y respecto a los artrópodos, se hizo un registro con su respectiva función biológica. Los resultados obtenidos muestran que Cynodon dactylon L. arvense monocotiledónea presentó mayor abundancia con 16 individuos en el tratamiento T1 (0 kg de compost/planta), mientras que en las dicotiledóneas fué Waltheria indica L. con 4 individuos en el tratamiento T4 (1.5 kg de compost/planta), en la diversidad, el mayor número de especies se presentó a los 120 días después de la siembra, obteniéndose 4 especies en los tratamientos T2 y T6 (0.5 y 2.5 kg de compost/planta), como resultado los porcentajes mas altos de cobertura se registraron a los 90 y 120 días despues de la siembra, siendo el 5% el de mayor valor en el T1 (0 kg de compost/planta). En biomasa se encontró diferencia significativa para las arvenses monocotiledóneas, en primer lugar se encuentra el tratamiento T1 (0 kg de compost/planta) registrando el mayor volumen con 57.5 kg/ha, mientras que en las di cotiledóneas no se encontró diferencia significativa solo existió diferencia númerica presentandose con mayor valor el tratamiento T5 (2 kg de compost/ planta) con un volumen de 5 kg/ ha, por lo tanto las más dominantes fueron las monocotiledóneas. Se registraron 6 especies de artrópodos, 1 perteneciente al orden Díptera, 1 Heminóptera, 2 Lepidóptera y 2 pertenecientes al orden Orthóptera.

Fatigue crack-growth from a circular notch under high-levels of biaxial stress

A series of experiments have been conducted on cruciform specimens to investigate fatigue crack growth from circular notches under high levels of biaxial stress. Two stress levels (Δσ₁= 380 and 560 MPa) and five stress biaxialities (λ=+1.0, +0.5, 0, −0.5 and −1.0; where λ=σ₂/σ₁ were adopted in the fatigue tests in type 316 stainless steel having a monotonic yield strength of 243 MPa. The results reveal that fatigue crack growth rates are markedly influenced by both the stress amplitude and the stress biaxiality. A modified model has been developed to describe fatigue crack growth under high levels of biaxial stress.

Mixed-mode fracture mechanisms near the fatigue threshold of aisi-316 stainless-steel

Near threshold, mixed mode (I and II), fatigue crack growth occurs mainly by two mechanisms, coplanar (or shear) mode and branch (or tensile) mode. For a constant ratio of ΔK_I/ΔK_II the shear mode growth shows a self-arrest character and it would only start again when ΔK_I and ΔK_II are increased. Both shear crack growth and the early stages of tensile crack growth, are of a crystallographic nature; the fatigue crack proceeds along slip planes or grain boundaries. The appearance of the fracture surfaces suggest that the mechanism of crack extension is by developing slip band microcracks which join up to form a macrocrack. This process is thought to be assisted by the nature of the plastic deformation within the reversed plastic zone where high back stresses are set up by dislocation pile-ups against grain boundaries. The interaction of the crack tip stress field with that of the dislocation pile-ups leads to the formation of slip band microcracks and subsequent crack extension. The change from shear mode to tensile mode growth probably occurs when the maximum tensile stress and the microcrack density in the maximum tensile plane direction attain critical values.

Education and the dynamics of family decisions

This paper investigates the extent to which a biased transmission of educational endowments affects fertility. To this end, we devise a version of Becker’s family decision model that takes preference change into account. Specifically, we model education as an instrument that increases the autonomy (to prefer), and autonomy as an instrument of preference-change for household-structures. The empirical validity of the proposed model is examined for the European setting using the European Community Household Panel. In the context of the model, empirical findings imply the following. On the one hand, both preference for quantity and preference for bequest for each offspring (quality) increases with education, while preference for current consumption decreases. On the other hand, education is found to be negatively correlated with fertility, at a decreasing rate. Therefore, the paper provides a useful additional toolkit for public policy evaluation. It explains how public policies oriented toward the guarantee of personal freedoms, such as the expansion of education and autonomy, are likely to guarantee the same freedoms for subsequent generations.