A single gene of chloroplast origin codes for mitochondrial and chloroplastic methionyl–tRNA synthetase in Arabidopsis thaliana

One-fifth of the tRNAs used in plant mitochondrial translation is coded for by chloroplast-derived tRNA genes. To understand how aminoacyl–tRNA synthetases have adapted to the presence of these tRNAs in mitochondria, we have cloned an Arabidopsis thaliana cDNA coding for a methionyl–tRNA synthetase. This enzyme was chosen because chloroplast-like elongator tRNAMet genes have been described in several plant species, including A. thaliana. We demonstrate here that the isolated cDNA codes for both the chloroplastic and the mitochondrial methionyl–tRNA synthetase (MetRS). The protein is transported into isolated chloroplasts and mitochondria and is processed to its mature form in both organelles. Transient expression assays using the green fluorescent protein demonstrated that the N-terminal region of the MetRS is sufficient to address the protein to both chloroplasts and mitochondria. Moreover, characterization of MetRS activities from mitochondria and chloroplasts of pea showed that only one MetRS activity exists in each organelle and that both are indistinguishable by their behavior on ion exchange and hydrophobic chromatographies. The high degree of sequence similarity between A. thaliana and Synechocystis MetRS strongly suggests that the A. thaliana MetRS gene described here is of chloroplast origin.

Abrupt climate change in the computer: Is it real?

Models suggest that dramatic changes in the ocean circulation are responsible for abrupt climate changes during the last ice age and may possibly alter the relative climate stability of the last 10,000 years.

Peptide methionine sulfoxide reductase contributes to the maintenance of adhesins in three major pathogens.

Pathogenic bacteria rely on adhesins to bind to host tissues. Therefore, the maintenance of the functional properties of these extracellular macromolecules is essential for the pathogenicity of these microorganisms. We report that peptide methionine sulfoxide reductase (MsrA), a repair enzyme, contributes to the maintenance of adhesins in Streptococcus pneumoniae, Neisseria gonorrhoeae, and Escherichia coli. A screen of a library of pneumococcal mutants for loss of adherence uncovered a MsrA mutant with 75% reduced binding to GalNAcbeta1-4Gal containing eukaryotic cell receptors that are present on type II lung cells and vascular endothelial cells. Subsequently, it was shown that an E. coli msrA mutant displayed decreased type I fimbriae-mediated, mannose-dependent, agglutination of erythrocytes. Previous work [Taha, M. K., So, M., Seifert, H. S., Billyard, E. & Marchal, C. (1988) EMBO J. 7, 4367-4378] has shown that mutants with defects in the pilA-pilB locus from N. gonorrhoeae were altered in their production of type IV pili. We show that pneumococcal MsrA and gonococcal PilB expressed in E. coli have MsrA activity. Together these data suggest that MsrA is required for the proper expression or maintenance of functional adhesins on the surfaces of these three major pathogenic bacteria.

Functional protection of dystrophic mouse (mdx) muscles after adenovirus-mediated transfer of a dystrophin minigene.

Fast skeletal muscles of mdx (X chromosome-linked muscular dystrophy) mice were injected after birth with a recombinant adenovirus containing a minidys- trophin gene, a 6.3-kbp cDNA coding for the N- and C-terminal ends of dystrophin. Adult muscles were challenged by forced lengthening during tetanic contractions. Stretch-induced mechanical and histological damages were much reduced in injected muscles, in direct proportion of the Miniber of fibers expressing minidystrophin. Damaged fibers were preferentially found among minidystrophin-negative regions. Minidystrostrophin confers an important functional and structural protection of limb muscles against high mechanical stress, even after a partial somatic gene transfer.

Activation of Ca2+ signaling in neutrophils by the mast cell-released immunophilin FKBP12.

The immunophilins of the FK506-binding protein (FKBP) family are intracellular proteins that bind the immunosuppresants FK506 and rapamycin. In this study we show that HMC-1 mast cells sensitized with IgE release FKBP12 upon stimulation with anti-IgE. The release is rapid and not affected by actinomycin D or cycloheximide, suggesting that it is due to exocytosis from a storage compartment. FKBP12 from HMC-1 mast cells exhibits biological activity. When applied extracellularly to human neutrophils, it induces transient changes in the intracellular Ca2+ concentration ([Ca2+]i) due to Ca2+ release from intracellular stores. Inhibition of [Ca2+]i changes by ruthenium red and ryanodine indicates that ryanodine receptor/Ca2+ release channels are involved in FKBP12-induced Ca2+ signaling. Neutrophil activation by mast cell-derived FKBP12 is prevented by complexing FKBP12 with FK506 or rapamycin. These results demonstrate that extracellular FKBP12 functions as a cytokine in cell-to-cell communication. They further suggest a pathophysiological role for FKBP12 as a mediator in immediate or type I hypersensitivity and may have implications for novel therapeutic strategies in the treatment of allergic disorders with FK506 and rapamycin.

Seguimiento geométrico de terraplenes mediante líneas continuas de asiento en la Vega Baja del Segura, Alicante

La Vega Baja del Segura (Alicante) se caracteriza por la baja resistencia portante de los suelos y en consecuencia por las grandes deformaciones que sufren las construcciones que sobre ellos se levantan. La gran demanda turística de vías de comunicación con la costa sur de la provincia de Alicante ha obligado a construir diversas carreteras cuyos terraplenes alcanzan alturas superiores a los 8 m, así como deformaciones decimétricas y en algunos casos excepcionales de magnitud métrica. Las líneas continuas de asiento es una técnica innovadora que se lleva utilizando durante algunos años en la Vega Baja y que evita los laboriosos procedimientos de auscultación topográfica, sirviendo de instrumento de seguimiento geométrico de los mismos y permitiendo la representación gráfica del terraplén original y de su deformada. Esta técnica permite además a la Administración establecer los volúmenes de tierra necesarios para compensar el hundimiento de los terraplenes de forma exacta. Con el presente trabajo se pretende dar a conocer la metodología de las líneas continuas de asientos, así como mostrar algún ejemplo real de aplicación de las mismas, mostrando la evolución geométrica del terraplén en el tiempo y mostrando el procedimiento de cálculo de volúmenes.

Relationship between piezometric level and ground deformations measured by means of DInSAR in the Vega Media of the Segura River (Spain)

Differential SAR Interferometry (DInSAR) is a remote sensing method with the well demonstrated ability to monitor geological hazards like earthquakes, landslides and subsidence. Among all these hazards, subsidence involves the settlement of the ground surface affecting wide areas. Frequently, subsidence is induced by overexploitation of aquifers and constitutes a common problem that affects developed societies. The excessive pumping of underground water decreases the piezometric level in the subsoil and, as a consequence, increases the effective stresses with depth causing a consolidation of the soil column. This consolidation originates a settlement of ground surface that must be withstood by civil structures built on these areas. In this paper we make use of an advanced DInSAR approach - the Coherent Pixels Technique (CPT) [1] - to monitor subsidence induced by aquifer overexploitation in the Vega Media of the Segura River (SE Spain) from 1993 to the present. 28 ERS-1/2 scenes covering a time interval of about 10 years were used to study this phenomenon. The deformation map retrieved with CPT technique shows settlements of up to 80 mm at some points of the studied zone. These values agree with data obtained by means of borehole extensometers, but not with the distribution of damaged buildings, well points and basements, because the occurrence of damages also depends on the structural quality of the buildings and their foundations. The most interesting relationship observed is the one existing between piezometric changes, settlement evolution and local geology. Three main patterns of ground surface and piezometric level behaviour have been distinguished for the study zone during this period: 1) areas where deformation occurs while ground conditions remain altered (recent deformable sediments), 2) areas with no deformation (old and non-deformable materials), and 3) areas where ground deformation mimics piezometric level changes (expansive soils). The temporal relationship between deformation patterns and soil characteristics has been analysed in this work, showing a delay between them. Moreover, this technique has allowed the measurement of ground subsidence for a period (1993-1995) where no instrument information was available.

Subsidencia del terreno

La subsidencia del terreno es un riesgo natural que afecta a amplias zonas del territorio causando importantes daños económicos y una gran alarma social. La subsidencia del terreno puede deberse a numerosas causas como la disolución de materiales profundos, la construcción de obras subterráneas o de galerías mineras, la erosión del terreno en profundidad, el flujo lateral del suelo, la compactación de los materiales que constituyen el terreno o la actividad tectónica. Todas estas causas se manifiestan en la superficie del terreno mediante deformaciones verticales que pueden variar desde pocos milímetros hasta varios metros durante periodos que varían desde minutos hasta años.

Evaluación de la susceptibilidad de las laderas a sufrir inestabilidades inducidas por terremotos: aplicación a la cuenca de drenaje del río Serpis (provincia de Alicante)

Se ha realizado un análisis para estimar la susceptibilidad de las laderas, en suelos de la cuenca de drenaje del río Serpis, a sufrir inestabilidades inducidas por terremotos. Para ello, se ha utilizado el denominado método de Newmark, que ha sido convenientemente modificado para contemplar la variabilidad que, de forma natural, se observa en las propiedades geotécnicas de los materiales. En el cálculo, se ha efectuado una simulación Monte Carlo, donde todas las propiedades geotécnicas que intervienen son tratadas como variables aleatorias. Los resultados obtenidos están expresados como probabilidad de que la aceleración crítica del talud sea menor o igual que 0.1g. Las susceptibilidades más elevadas se observan cuando los materiales están secos, pero en tal caso la extensión de territorio afectado es pequeña. En cambio, cuando el suelo está saturado se observa que gran parte del territorio presenta susceptibilidad Media o Baja, incluso con pendientes de 6 – 10º, frente a susceptibilidad Muy Baja – Nula, que los caracteriza cuando se encuentra seco. Se ha analizado también la posición de las zonas de mayor susceptibilidad con respecto a elementos constructivos existentes en el área.

DInSAR monitoring of aquifer compaction due to water withdrawal: Vegas Baja and Media of the Segura river (SE, Spain) case study

This study was partially financed by the Spanish Ministry of Education and Science and EU FEDER under project TEC2005-06863, by the Valencia Regional Government under projects GV006/179 and ACOMP07/087, and by the University of Alicante under projects VIGROB2004102, VIGROB-053, and VIGROB-114.

Diseño de un modelo geológico-geotécnico 3D de la Vega Baja del Río Segura (Alicante, SE España)

Los modelos geológico-geotécnicos permiten al ingeniero comprender mejor las condiciones reinantes en un determinado lugar, además de identificar los principales problemas geotécnicos y hacer más realista la estimación de propiedades del suelo. En este trabajo se presenta la metodología empleada para el diseño de un modelo geológico-geotécnico tridimensional de la Vega Baja del Río Segura que consta de cuatro zonas caracterizadas por sus propiedades geotécnicas y su problemática asociada. El modelo resulta fundamentalmente de gran utilidad para la planificación de investigaciones preliminares de obras civiles.

Monitorización de la subsidencia del terreno en la Vega Media del río Segura mediante Interferometría SAR diferencial (DInSAR)

Ground subsidence caused by aquifer exploitation is a geotechnical hazard that affects wide areas, causing important economic damages. This phenomenon is due to soil consolidation produced by the increase of effective stress caused by piezometric depletion. In this work a Remote Sensing Technique called Coherent Pixel (CPT) is applied to monitor subsidence in the Vega Media of the Segura River during a period of eleven years.

Procedimiento gráfico para la obtención de los parámetros de corrección del SMR a través de la proyección estereográfica

El Slope Mass Rating (SMR, Romana, 1985) constituye una clasificación geomecánica de uso muy extendido para la caracterización de taludes en roca. Se obtiene por adición al índice RMR básico, calculado a partir de valores característicos del macizo rocoso, de una serie de factores de corrección dependientes del paralelismo discontinuidad-talud, del buzamiento de las discontinuidades, del buzamiento relativo entre las discontinuidades y el talud, así como del método de excavación empleado. En este trabajo se propone un método gráfico que permite obtener los parámetros de corrección del SMR (F1, F2 y F3) representando en proyección estereográfica los planos de discontinuidad y del talud a estudiar.

Elaboración de un mapa de inventario de inestabilidades de los taludes del Polígono Industrial Santiago Payá (Alcoy, Alicante)

Los mapas de inventario de movimientos de ladera se realizan durante las primeras etapas de investigación de los procesos de inestabilidad de laderas y de zonas inestables. Estos mapas resultan de gran utilidad dado que facilitan las tareas de prevención y el análisis de estabilidad. En el presente trabajo se muestra la metodología seguida para elaborar un mapa de inventario de movimientos de ladera en el Polígono Industrial de Santiago Payá situado en el término municipal de Alcoy (Alicante) así como la cartografía resultante.

Técnicas de Ingeniería Cartográfica empleadas en el estudio de subsidencia y movimientos de ladera: principales características y análisis comparativo

Los movimientos de ladera y los procesos de subsidencia son fenómenos que afectan a la superficie terrestre produciendo modificaciones importantes sobre ella. Los cambios que originan se manifiestan como deformaciones superficiales cuyo estudio resulta de gran importancia en el campo de la Ingeniería Geología y la Geotecnia. En el presente trabajo se lleva a cabo una descripción de las técnicas de Ingeniería Cartográfica (técnicas topográficas, geodésicas, fotogramétricas y de teledetección) empleadas para cuantificar las deformaciones causadas por movimientos de ladera y subsidencia terrestre, estableciendo sus principales características y llevando a cabo un análisis comparativo de las mismas.