Drosophila coracle, a Member of the Protein 4.1 Superfamily, Has Essential Structural Functions in the Septate Junctions and Developmental Functions in Embryonic and Adult Epithelial Cells

Although extensively studied biochemically, members of the Protein 4.1 superfamily have not been as well characterized genetically. Studies of coracle, a Drosophila Protein 4.1 homologue, provide an opportunity to examine the genetic functions of this gene family. coracle was originally identified as a dominant suppressor of EgfrElp, a hypermorphic form of the Drosophila Epidermal growth factor receptor gene. In this article, we present a phenotypic analysis of coracle, one of the first for a member of the Protein 4.1 superfamily. Screens for new coracle alleles confirm the null coracle phenotype of embryonic lethality and failure in dorsal closure, and they identify additional defects in the embryonic epidermis and salivary glands. Hypomorphic coracle alleles reveal functions in many imaginal tissues. Analysis of coracle mutant cells indicates that Coracle is a necessary structural component of the septate junction required for the maintenance of the transepithelial barrier but is not necessary for apical–basal polarity, epithelial integrity, or cytoskeletal integrity. In addition, coracle phenotypes suggest a specific role in cell signaling events. Finally, complementation analysis provides information regarding the functional organization of Coracle and possibly other Protein 4.1 superfamily members. These studies provide insights into a range of in vivo functions for coracle in developing embryos and adults.

Non-Arrhenius kinetics for the loop closure of a DNA hairpin

Intramolecular chain diffusion is an elementary process in the conformational fluctuations of the DNA hairpin-loop. We have studied the temperature and viscosity dependence of a model DNA hairpin-loop by FRET (fluorescence resonance energy transfer) fluctuation spectroscopy (FRETfs). Apparent thermodynamic parameters were obtained by analyzing the correlation amplitude through a two-state model and are consistent with steady-state fluorescence measurements. The kinetics of closing the loop show non-Arrhenius behavior, in agreement with theoretical prediction and other experimental measurements on peptide folding. The fluctuation rates show a fractional power dependence (β = 0.83) on the solution viscosity. A much slower intrachain diffusion coefficient in comparison to that of polypeptides was derived based on the first passage time theory of SSS [Szabo, A., Schulten, K. & Schulten, Z. (1980) J. Chem. Phys. 72, 4350–4357], suggesting that intrachain interactions, especially stacking interaction in the loop, might increase the roughness of the free energy surface of the DNA hairpin-loop.

Fourier Transform Infrared Microspectroscopy Detects Changes in Protein Secondary Structure Associated with Desiccation Tolerance in Developing Maize Embryos1

Isolated immature maize (Zea mays L.) embryos have been shown to acquire tolerance to rapid drying between 22 and 25 d after pollination (DAP) and to slow drying from 18 DAP onward. To investigate adaptations in protein profile in association with the acquisition of desiccation tolerance in isolated, immature maize embryos, we applied in situ Fourier transform infrared microspectroscopy. In fresh, viable, 20- and 25-DAP embryo axes, the shapes of the different amide-I bands were identical, and this was maintained after flash drying. On rapid drying, the 20-DAP axes had a reduced relative proportion of α-helical protein structure and lost viability. Rapidly dried 25-DAP embryos germinated (74%) and had a protein profile similar to the fresh control axes. On slow drying, the α-helical contribution in both the 20- and 25-DAP embryo axes increased compared with that in the fresh control axes, and survival of desiccation was high. The protein profile in dry, mature axes resembled that after slow drying of the immature axes. Rapid drying resulted in an almost complete loss of membrane integrity in the 20-DAP embryo axes and much less so in the 25-DAP axes. After slow drying, low plasma membrane permeability ensued in both the 20- and 25-DAP axes. We conclude that slow drying of excised, immature embryos leads to an increased proportion of α-helical protein structures in their axes, which coincides with additional tolerance of desiccation stress.

Fatal embryonic bleeding events in mice lacking tissue factor, the cell-associated initiator of blood coagulation.

Tissue factor (TF) is the cellular receptor for coagulation factor VI/VIIa and is the membrane-bound glycoprotein that is generally viewed as the primary physiological initiator of blood coagulation. To define in greater detail the physiological role of TF in development and hemostasis, the TF gene was disrupted in mice. Mice heterozygous for the inactivated TF allele expressed approximately half the TF activity of wild-type mice but were phenotypically normal. However, homozygous TF-/- pups were never born in crosses between heterozygous mice. Analysis of mid-gestation embryos showed that TF-/- embryos die in utero between days 8.5 and 10.5. TF-/- embryos were morphologically distinct from their TF+/+ and TF+/- littermates after day 9.5 in that they were pale, edematous, and growth retarded. Histological studies showed that early organogenesis was normal. The initial failure in TF-/- embryos appeared to be hemorrhaging, leading to the leakage of embryonic red cells from both extraembryonic and embryonic vessels. These studies indicate that TF plays an indispensable role in establishing and/or maintaining vascular integrity in the developing embryo at a time when embryonic and extraembryonic vasculatures are fusing and blood circulation begins.

Desenvolvimento de um controlador preditivo estocástico para processos da indústria química.

O sucesso de estratégias de controle preditivo baseado em modelo (MPC, na sigla em inglês) tanto em ambiente industrial quanto acadêmico tem sido marcante. No entanto, ainda há diversas questões em aberto na área, especialmente quando a hipótese simplificadora de modelo perfeito é abandonada. A consideração explícita de incertezas levou a importantes progressos na área de controle robusto, mas esta ainda apresenta alguns problemas: a alta demanda computacional e o excesso de conservadorismo são questões que podem ter prejudicado a aplicação de estratégias de controle robusto na prática. A abordagem de controle preditivo estocástico (SMPC, na sigla em inglês) busca a redução do conservadorismo através da incorporação de informação estatística dos ruídos. Como processos na indústria química sempre estão sujeito a distúrbios, seja devido a diferenças entre planta e modelo ou a distúrbios não medidos, está técnica surge como uma interessante alternativa para o futuro. O principal objetivo desta tese é o desenvolvimento de algoritmos de SMPC que levem em conta algumas das especificidades de tais processos, as quais não foram adequadamente tratadas na literatura até o presente. A contribuição mais importante é a inclusão de ação integral no controlador através de uma descrição do modelo em termos de velocidade. Além disso, restrições obrigatórias (hard) nas entradas associadas a limites físicos ou de segurança e restrições probabilísticas nos estados normalmente advindas de especificações de produtos também são consideradas na formulação. Duas abordagens foram seguidas neste trabalho, a primeira é mais direta enquanto a segunda fornece garantias de estabilidade em malha fechada, contudo aumenta o conservadorismo. Outro ponto interessante desenvolvido nesta tese é o controle por zonas de sistemas sujeitos a distúrbios. Essa forma de controle é comum na indústria devido à falta de graus de liberdade, sendo a abordagem proposta a primeira contribuição da literatura a unir controle por zonas e SMPC. Diversas simulações de todos os controladores propostos e comparações com modelos da literatura são exibidas para demonstrar o potencial de aplicação das técnicas desenvolvidas.

Unidade microcontroladora para gerenciamento eletrônico de um motor de combustão interna ciclo Otto.

Nas últimas décadas, a indústria automobilística mundial vem investindo no desenvolvimento tecnológico dos motores, com o objetivo de alcançar melhor eficiência energética e atender às legislações que limitam a quantidade de resíduos tóxicos nos gases de exaustão e menor consumo de combustível. Isso resultou na implantação dos sistemas de gerenciamento eletrônico do motor, que possibilitam funcionalidades para se controlar diversas variáveis do motor, aumentando consideravelmente o rendimento do motor. Este trabalho tem como objetivos explorar a dinâmica de um motor de combustão interna ciclo Otto, os sinais elétricos associados, e os componentes de seu gerenciamento eletrônico. A partir dessas informações, o trabalho apresenta o processo de analise dos sinais elétricos e as estratégias de controle utilizadas em um sistema de gerenciamento real. Assim, são desenvolvidos o hardware e o firmware de uma unidade microcontroladora para gerenciamento eletrônico do motor. O hardware foi elaborado com uma concepção centralizada, ou seja, foi usado apenas um microcontrolador de 32-bit para gerenciar todas as funções. O firmware de controle foi desenvolvido de forma modular baseado em modelos de malha fechada. O modelo matemático do motor foi identificado utilizando técnicas de controle em um veículo real, e a avalidação do modelo foi obtida através de testes em um dinamômetro inercial.

Controle da mistura ar/combustível em um motor a combustão interna: sistema em malha fechada.

O controle da mistura ar/combustível é muito importante para o correto funcionamento dos motores à combustão interna ciclo Otto. A relação entre o ar e o combustível influencia diretamente no funcionamento do motor, na emissão de poluentes e no consumo de combustível. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um controle da mistura ar/combustível a partir do estudo de modelos de malha fechada deste sistema. Esse controle tem por objetivo manter a mistura o mais próxima possível do ponto estequiométrico, a fim de otimizar a taxa de conversão de gases poluentes pelo catalisador, e utiliza um sensor de oxigênio, conhecido como sonda lambda, para realizar a realimentação do sistema, indicando se a mistura está no ponto estequiométrico. Este trabalho também apresenta o desenvolvimento de um compensador em malha fechada para controlar a mistura a/c (ar/combustível) em outros pontos, além do estequiométrico, através do uso de uma sonda lambda de banda larga.

Estudo e implementação de sinais de excitação aplicados em identificação de sistemas multivariáveis.

Devido à crescente implementação do Controle Preditivo baseado em Modelo (MPC) em outros processos além de refino e plantas petroquímicas, que geralmente possuem múltiplas entradas e saídas, tem-se um aumento na demanda de modelos gerados por identificação de sistemas. Identificar modelos que representem fielmente a dinâmica do processo depende em grande medida das características dos sinais de excitação dos processos. Assim, o foco deste trabalho é realizar um estudo dos sinais típicos usados em identificação de sistemas, PRBS e GBN, em uma abordagem multivariável. O estudo feito neste trabalho parte das características da geração dos sinais individualmente, depois é feita uma análise de correlação cruzada dos sinais de entrada, observando a influência desta sobre os resultados de identificação. Evitar uma alta correlação entre os sinais de entrada permite determinar o efeito de cada entrada sobre a saída no processo de identificação. Um ponto importante no projeto de sinais de identificação de sistemas multivariáveis é a frequência dos mesmos para conseguir excitar os processos nas regiões de frequência de operação normal e assim extrair a maior informação dinâmica possível do processo. As características estudadas são avaliadas por meio de testes em três plantas simuladas diferentes, categorizadas como mal, medianamente e bem condicionadas. Estas implementações foram feitas usando sinais GBN e PRBS de diferentes frequências. Expressões para a caracterização dos sinais de excitação foram avaliadas identificando os processos em malha aberta e malha fechada. Para as plantas mal condicionadas foram implementados sinais compostos por uma parte completamente correlacionada e uma parte não-correlacionada, conhecido como método de dois passos. Finalmente são realizados experimentos de identificação em uma aplicação em tempo real de uma planta piloto de neutralização de pH. Os testes realizados na planta foram feitos visando avaliar os estudos de frequência e correlação em uma aplicaficção real. Os resultados mostram que a condição de sinais completamente descorrelacionados n~ao deve ser cumprida para ter bons resultados nos modelos identificados. Isto permite ter mais exibilidade na geração do conjunto de sinais de excitação.

International residential tourism in north east Brazil: a stakeholder analysis

This paper analyses the system of actors involved in the development of residential tourism on the north east coast of Brazil. The study observes the socio-political effects of the 2001-2008 real estate boom, focused on the promotion of second homes in closed residential areas. Stakeholder Analysis (SA) is used to identify the various actors’ roles and positions within a particular social space in a tourist setting which is exposed to transnational and real estate interests. The method reveals an unequal and conflict-ridden social reality. The results show that residential tourism shapes the local socio-political configuration, strengthening some actors (urban developers, real estate companies) whilst positioning others in a situation of dependence (local communities, cities).

Ship Burial, Mound 1, excavated artifact, opposite half of a Shoulder-Clasp with loop and chain

Sutton Hoo, England; 5 in.x 2 1/8 in. (without loop and chain); gold, glass, garnet

Abstand, Ausbau, creativity and ludicity in Australian English

The social history of a language or variety, and its emergence, consolidation and stabiliza tion, allow us to combine the formal data of the language (principally its sound structure, grammar and lexis) with the external conditions in which they have evolved. The advance of Australian English in terms of its differentiation (Kloss's abstand) and elaboration of roles (Kloss's ausbau) pose problems of chronology, periodization, description and expla nation. This paper extends the conventional scope of abstand and ausbau to the analysis of the social history of Australian English. It argues that two factors are central to the emerging identification of Australian English: creativity, in the sense of morphological innovation, especially here in diminutives like reffo ('refugee') and pollie ('politician'); and in ludicity, defined as a deep-rooted playfulness with language. While these character istics are only part of the overall dynamics of the social history of Australian English, the evidence is sufficiently extensive to warrant further investigation. An earlier version of this paper was given at the Mitchell Symposium at Macquarie University on 26 April 2002 under the title ‘E pluribus plures? Diversity and integrity in Australian English’. I am grateful to members of the Symposium, and to two anonymous reviewers, for valuable comments and criticism

Role of proline residues in the expression and function of the human noradrenaline transporter

The aim was to investigate the roles of proline residues in extracellular loop 2 (P172, P183, P188 and P209) and transmembrane domains 2, 5, 11 and 12 (P108, P270, P526, P551, P552 and P570) in determining noradrenaline transporter (NET) expression and function. Mutants of human NET with these residues mutated to alanine were pharmacologically characterized. Mutation of P108, P270 and P526 disrupted cell surface expression, from [H-3]nisoxetine binding and confocal microscopy data. Mutations of P526, P551 and P570 reduced transporter turnover (V-max of [H-3]noradrenaline uptake/B-max of [H-3]nisoxetine binding) by 1.5-1.7-fold compared with wild-type NET, so these residues might be involved in conformational changes associated with substrate translocation. Conversely, mutations of P172, P183, P188 and P209 increased V-max/B-max by 2-3-fold compared with wild-type, indicating that the presence of these proline residues limits turnover of the NET. The mutations had few effects on apparent affinities of substrates or affinities of inhibitors, except decreases in inhibitor affinities after mutations of the P270 and P570 residues, and increases after mutation of the P526 residue. Hence, proline residues in extracellular loop 2 and in transmembrane domains have a range of roles in determining expression and function of the NET.

Robust stability of sequential multi-input multi-output quantitative feedback theory designs

This paper re-examines the stability of multi-input multi-output (MIMO) control systems designed using sequential MIMO quantitative feedback theory (QFT). In order to establish the results, recursive design equations for the SISO equivalent plants employed in a sequential MIMO QFT design are established. The equations apply to sequential MIMO QFT designs in both the direct plant domain, which employs the elements of plant in the design, and the inverse plant domain, which employs the elements of the plant inverse in the design. Stability theorems that employ necessary and sufficient conditions for robust closed-loop internal stability are developed for sequential MIMO QFT designs in both domains. The theorems and design equations facilitate less conservative designs and improved design transparency.

A new approach to control of MIMO processes with static nonlinearities using an extended IMC framework

In this paper, a new control design method is proposed for stable processes which can be described using Hammerstein-Wiener models. The internal model control (IMC) framework is extended to accommodate multiple IMC controllers, one for each subsystem. The concept of passive systems is used to construct the IMC controllers which approximate the inverses of the subsystems to achieve dynamic control performance. The Passivity Theorem is used to ensure the closed-loop stability. (c) 2005 Elsevier Ltd. All rights reserved.

The pathophysiology of 'brain shrinkage' in alcoholics - Structural and molecular changes and clinical implications

This article represents a symposium of the 2004 ISBRA Congress held in Mannheim. The presentations were: Review of the neuropathological and neurochemical changes seen in alcohol-related ' brain shrinkage ' by Clive Harper; In Vivo Detection of Macrostructural and Microstructural Markers of Brain Integrity in Human Alcoholism and a Rodent Model of Alcoholism by Adolf Pfefferbaum, Elfar Adalsteinsson and Edith Sullivan; Gene and Protein Changes in the Brains of Alcoholics with ' Brain Shrinkage ' by Joanne Lewohl and Peter Dodd; Cross sectional and longitudinal MR spectroscopy studies of chronic adult alcoholics by Michael Taylor; Brain Atrophy Associated with Impairment on a Simulated Gambling Task in Long-Term Abstinent Alcoholics by George Fein and Bennett Landman.