Genetic Transformation of Passionflower and Evaluation of R(1) and R(2) Generations for Resistance to Cowpea aphid borne mosaic virus

We report on the production and evaluation of passionflower transgenic lines for resistance to Cowpea aphid borne mosaic virus (CABMV). Genetic transformation was done using Agrobacterium tumefaciens and transgene integration was confirmed by Southern blot analyses, resulting in nine transgenic lines for `IAC 275` and three for `IAC 277`. Transgenic lines were clonally propagated and evaluated for resistance to CABMV After the third inoculation, under higher inoculum pressure, only propagated plants of the transgenic line T16 remained asymptomatic, indicating a high resistance to infection with CABMV. This transgenic line was self-pollinated and the RI generation was evaluated together with the RI generation of another resistant transgenic line (T2) identified previously. Plants were inoculated with CABMV by means of viruliferous Myzus nicotianae. All 524 T2R(1) plants became infected, whereas 13 of 279 T16R(1) remained asymptomatic after four successive inoculations. A TI6R(2) generation was obtained and plants were inoculated with CABMV mechanically or by aphids. After successive inoculations, 118 of 258 plants were symptomless, suggesting that the resistance to CABMV was maintained in the plant genome as the homozygous condition was achieved. Five selected resistant TI6R(2) plants which contained the capsid protein gene are being crossed for further analyses.

Validity of (-)-[H-3]-CGP 12177A as a radioligand for the 'putative beta(4)-adrenoceptor' in rat atrium

1 We have recently suggested the existence in the heart of a 'putative beta(4)-adrenoceptor' based on the cardiostimulant effects of non-conventional partial agonists, compounds that cause cardiostimulant effects at greater concentrations than those required to block beta(1)- and Bz-adrenoceptors. We sought to obtain further evidence by establishing and validating a radioligand binding assay for this receptor with (-)-[H-3]-CGP 12177A ((-)-4-(3-tertiarybutylamino-2-hydroxypropoxy) benzimidazol-2-one) in rat atrium. We investigated (-)-[H-3]-CGP 12177A for this purpose for two reasons, because it is a nonconventional partial agonist and also because it is a hydrophilic radioligand. 2 Increasing concentrations of(-)-[H-3]-CGP 12177A, in the absence or presence of 20 mu M (-)-CGP 12177A to define non-specific binding, resulted in a biphasic saturation isotherm. Low concentrations bound to beta(1)- and beta(2)-adrenoceptors (pK(D) 9.4+/-0.1, B-max 26.9+/-3.1 fmol mg(-1) protein) and higher concentrations bound to the 'putative beta(4)-adrenoceptor' (pK(D) 7.5+/-0.1, B-max 47.7+/-4.9 fmol mg(-1) protein). In other experiments designed to exclude beta(1)- and beta(2)-adrenoceptors, (-)-[H-3]-CGP 12177A (1-200 nM) binding in the presence of 500 nM (-)-propranolol was also saturable (pK(D) 7.6+/-0.1, B-max 50.8+/-7.4 fmol mg(-1) protein). 3 The non-conventional partial agonists (-)-CGP 12177A (pK(i) 7.3+/-0.2), (+/-)-cyanopindolol (pK(i) 7.6+/-0.2), (-)-pindolol (pK(i) 6.6+/-0.1) and (+)-carazolol (pk(i), 7.2+/-0.2) and the antagonist (-)-bupranolol (pK(i) 6.6+/-0.2), all competed for (-)-[H-3]-CGP 12177A binding in the presence of 500 nM (-)-propranolol at the 'putative beta(4)-adrenoceptor', with affinities closely similar to potencies and affinities determined in organ bath studies. 4 The catecholamines competed with (-)-[H-3]-CGP 12177A at the 'putative beta(4)-adrenoceptor' in a stereoselective manner, (-)-noradrenaline (pK(iH) 6.3 +/- 0.3, pK(i), 3.5 +/- 0.1), (-)-adrenaline (pK(iH) 6.5 +/- 0.2, pK(iL) 2.9 +/- 0.1), (-)-isoprenaline (pK(iH) 6.2 +/- 0.5, pK(iL) 3.3 +/- 0.1), (+)-isoprenaline (pK(i) < 1.7), (-)-R0363 ((-)-(1-(3,4-dimethoxyphenethylamino)-3-(3,4-dihydroxyphenoxy)-2-propranol)oxalate, pK(i) 5.5 +/- 0.1). 5 The inclusion of guanosine 5-triphosphate (GTP 0.1 mM) had no effect on binding of (-)-CGP 12177A or (-)-isoprenaline to the 'putative beta(4)-adrenoceptor'. In competition binding studies, (-)-CGP 12177A competed with (-)-[H-3]-CGP 12177A for one receptor state in the absence (pK(i) 7.3 +/- 0.2) or presence of GTP (pK(i) 7.3 +/- 0.2). (-)-Isoprenaline competed with (-)-[H-3]-CGP 12177A for two states in the absence (pK(iH) 6.6 +/- 0.3, pK(iL) 3.5 +/- 0.1; % H 25 +/- 7) or presence of GTP (pK(iH) 6.2 +/- 0.5, pK(iL) 3.4 +/- 0.1; % H 37 +/- 6). In contrast, at beta(1)-adrenoceptors, GTP stabilized the low affinity state of the receptor for (-)-isoprenaline. 6 The specificity of binding to the 'putative beta(4)-adrenoceptor' was tested with compounds active at other receptors. High concentrations of the beta(4)-adrenoceptor agonists, BRL 37344 ((RR + SS)[4-[2-[[2-(3-chlorophenyl)-2-hydroxy -ethyl]amino]propyl]phenoxy]acetic acid, 6 mu M), SR 58611A (ethyl((7S)-7-[(2R)-2-(3-chlorophenyl)-2-hydroxyethylamino]-5,6,7,8-tetrahydronaphtyl-2-yloxy) acetate hydrochloride, 6 mu M), ZD 2079 ((+/-)-1-phenyl-2-(2-4-carboxymethylphenoxy)-ethylamino)ethan-1-ol, 60 mu M), CL 316243 (disodium (R,R)-5-[2-[2-(3-chlorophenyl)-2-hydroxyethyl-amino]propyl]- 1,3-benzodioxole-2,2-dicarboxylate, 60 mu M) and antagonist SR 59230A (3-(2-ethylphenoxy)-1-[(1S)-1,2,3,4-tetrahydronaphth-1-ylamino]-2S-2-propanol oxalate, 6 mu M) caused less than 22% inhibition of (-)-[H-3]-CGP 12177A binding in the presence of 500 nM (-)-propranolol. Histamine (1 mM), atropine (1 mu M), phentolamine (10 mu M), 5-HT(100 mu M) and the 5-HT4 receptor antagonist SE 207710 ((1-butyl-4-piperidinyl)-methyl 8-amino-7-iodo-1 ,4-benzodioxan-5-carboxylate, 10 nM) caused less than 26% inhibition of binding. 7 Non-conventional partial agonists, the antagonist (-)-bupranolol and catecholamines all competed for (-)-[H-3]-CGP 12177A binding in the absence of (-)-propranolol at beta(1)-adrenoceptors, with affinities (pK(i)) ranging from 1.6-3.6 log orders greater than at the 'putative beta(4)-adrenoceptor'. 8 We have established and validated a radioligand binding assay in rat atrium for the 'putative beta(4)-adrenoceptor' which is distinct from beta(1)-, beta(2)- and beta(3)-adrenoceptors. The stereoselective interaction with the catecholamines provides further support for the classification of the receptor as 'putative beta(4)-adrenoceptor'.

The role of disulfide-linked dimerization in interleukin-3 receptor signaling and biological activity

Cysteine residues 86 and 91 of the beta subunit of the human interleukin (hIL)-3 receptor (h beta c) participate in disulfide-linked receptor subunit heterodimerization. This linkage is essential for receptor tyrosine phosphorylation, since the Cys-86 --> Ala (Mc4) and Cys-91 --> Ala (Mc5) mutations abolished both events. Here, we used these mutants to examine whether disulfide-linked receptor dimerization affects the biological and biochemical activities of the IL-3 receptor. Murine T cells expressing hIL-3R alpha and Mc4 or Mc5 did not proliferate in hIL-3, whereas cells expressing wild-type h beta c exhibited rapid proliferation. However, a small subpopulation of cells expressing each mutant could be selected for growth in IL-3, and these proliferated similarly to cells expressing wild-type h beta c, despite failing to undergo IL-3-stimulated h beta e tyrosine phosphorylation. The Mc4 and Mc5 mutations substantially reduced, but did not abrogate, IL-3-mediated anti-apoptotic activity in the unselected populations. Moreover, the mutations abolished IL-3-induced JAK2, STAT, and AKT activation in the unselected cells, whereas activation of these molecules in IL-3-selected cells was normal. In contrast, Mc4 and Mc5 showed a limited effect on activation of Erk1 and -2 in unselected cells. These data suggest that whereas disulfide-mediated cross-linking and h beta c tyrosine phosphorylation are normally important for receptor activation, alternative mechanisms can bypass these requirements.

The role of the efflux mechanisms in multidrug resistance in Mycobacterium tuberculosis

Abstract The emergence of multi and extensively drug resistant tuberculosis (MDRTB and XDRTB) has increased the concern of public health authorities around the world. The World Health Organization has defined MDRTB as tuberculosis (TB) caused by organisms resistant to at least isoniazid and rifampicin, the main first-line drugs used in TB therapy, whereas XDRTB refers to TB resistant not only to isoniazid and rifampicin, but also to a fluoroquinolone and to at least one of the three injectable second-line drugs, kanamycin, amikacin and capreomycin. Resistance in Mycobacterium tuberculosis is mainly due to the occurrence of spontaneous mutations and followed by selection of mutants by subsequent treatment. However, some resistant clinical isolates do not present mutations in any genes associated with resistance to a given antibiotic, which suggests that other mechanism(s) are involved in the development of drug resistance, namely the presence of efflux pump systems that extrude the drug to the exterior of the cell, preventing access to its target. Increased efflux activity can occur in response to prolonged exposure to subinhibitory concentrations of anti-TB drugs, a situation that may result from inadequate TB therapy. The inhibition of efflux activity with a non-antibiotic inhibitor may restore activity of an antibiotic subject to efflux and thus provide a way to enhance the activity of current anti-TB drugs. The work described in this thesis foccus on the study of efflux mechanisms in the development of multidrug resistance in M. tuberculosis and how phenotypic resistance, mediated by efflux pumps, correlates with genetic resistance. In order to accomplish this goal, several experimental protocols were developed using biological models such as Escherichia coli, the fast growing mycobacteria Mycobacterium smegmatis, and Mycobacterium avium, before their application to M. tuberculosis. This approach allowed the study of the mechanisms that result in the physiological adaptation of E. coli to subinhibitory concentrations of tetracycline (Chapter II), the development of a fluorometric method that allows the detection and quantification of efflux of ethidium bromide (Chapter III), the characterization of the ethidium bromide transport in M. smegmatis (Chapter IV) and the contribution of efflux activity to macrolide resistance in Mycobacterium avium complex (Chapter V). Finally, the methods developed allowed the study of the role of efflux pumps in M. tuberculosis strains induced to isoniazid resistance (Chapter VI). By this manner, in Chapter II it was possible to observe that the physiological adaptation of E. coli to tetracycline results from an interplay between events at the genetic level and protein folding that decrease permeability of the cell envelope and increase efflux pump activity. Furthermore, Chapter III describes the development of a semi-automated fluorometric method that allowed the correlation of this efflux activity with the transport kinetics of ethidium bromide (a known efflux pump substrate) in E. coli and the identification of efflux inhibitors. Concerning M. smegmatis, we have compared the wild-type M. smegmatis mc2155 with knockout mutants for LfrA and MspA for their ability to transport ethidium bromide. The results presented in Chapter IV showed that MspA, the major porin in M. smegmatis, plays an important role in the entrance of ethidium bromide and antibiotics into the cell and that efflux via the LfrA pump is involved in low-level resistance to these compounds in M. smegmatis. Chapter V describes the study of the contribution of efflux pumps to macrolide resistance in clinical M. avium complex isolates. It was demonstrated that resistance to clarithromycin was significantly reduced in the presence of efflux inhibitors such as thioridazine, chlorpromazine and verapamil. These same inhibitors decreased efflux of ethidium bromide and increased the retention of [14C]-erythromycin in these isolates. Finaly, the methods developed with the experimental models mentioned above allowed the study of the role of efflux pumps on M. tuberculosis strains induced to isoniazid resistance. This is described in Chapter VI of this Thesis, where it is demonstrated that induced resistance to isoniazid does not involve mutations in any of the genes known to be associated with isoniazid resistance, but an efflux system that is sensitive to efflux inhibitors. These inhibitors decreased the efflux of ethidium bromide and also reduced the minimum inhibitory concentration of isoniazid in these strains. Moreover, expression analysis showed overexpression of genes that code for efflux pumps in the induced strains relatively to the non-induced parental strains. In conclusion, the work described in this thesis demonstrates that efflux pumps play an important role in the development of drug resistance, namely in mycobacteria. A strategy to overcome efflux-mediated resistance may consist on the use of compounds that inhibit efflux activity, restoring the activity of antimicrobials that are efflux pump substrates, a useful approach particularly in TB where the most effective treatment regimens are becoming uneffective due to the increase of MDRTB/XDRTB.

Antimicrobial susceptibility of Neisseria gonorrhoeae isolates from patients attending a public referral center for sexually transmitted diseases in Belo Horizonte, State of Minas Gerais, Brazil

Introduction The aim of this study was to determine the antimicrobial susceptibility of Neisseria gonorrhoeae isolates obtained from patients attending a public referral center for sexually transmitted diseases and specialized care services (STD/SCS) in Belo Horizonte, Brazil. Methods Between March 2011 and February 2012, 201 specimens of Neisseria gonorrhoeae were consecutively obtained from men with symptoms of urethritis and women with symptons of cervicitis or were obtained during their initial consultation. The strains were tested using the disk diffusion method, and the minimum inhibitory concentrations of azithromycin, cefixime, ceftriaxone, ciprofloxacin, chloramphenicol, penicillin, tetracycline and spectinomycin were determined using the E-test. Results The specimens were 100% sensitive to cefixime, ceftriaxone and spectinomycin and exhibited resistances of 4.5% (9/201), 21.4% (43/201), 11.9% (24/201), 22.4% (45/201) and 32.3% (65/201) to azithromycin, ciprofloxacin, chloramphenicol, penicillin and tetracycline, respectively. Intermediate sensitivities of 17.9% (36/201), 4% (8/201), 16.9% (34/201), 71.1% (143/201) and 22.9% (46/201) were observed for azithromycin, ciprofloxacin, chloramphenicol, penicillin and tetracycline, respectively. The specimens had plasmid-mediated resistance to penicillin PPNG 14.5% (29/201) and tetracycline TRNG 11.5% (23/201). Conclusions The high percentage of detected resistance to penicillin, tetracycline, chloramphenicol and ciprofloxacin indicates that these antibiotics are not appropriate for gonorrhea treatment at the Health Clinic and possibly in Belo Horizonte. The resistance and intermediate sensitivity of these isolates indicates that caution is recommended in the use of azithromycin and emphasizes the need to establish mechanisms for the surveillance of antimicrobial resistance for the effective control of gonorrhea.

Introducing resistance genes against ToMV, TYLCV and TSWV infections in two tomato varieties (Muchamiel and De la Pera)

Dissertação de mestrado em Biologia Molecular, Biotecnologia e Bioempreendedorismo em Plantas

Estudio de Fosfatasa Alcalina Placentaria en un modelo que reproduce in vitro la infección placentaria humana con Trypanosoma cruzi

La enfermedad de Chagas Mazza, endémica en América Latina, afecta a 20 millones de personas y 50.000 muertes anuales están asociadas. La transmisión connatal de la enfermedad está relacionada con nacimientos prematuros, abortos, placentitis y con la presencia de diversas patologías del recién nacido. La actividad de la fosfatasa alcalina humana (EC 3.1.3.1) ha sido utilizada con fines diagnósticos por más de 60 años. Un aumento en el nivel de Fosfatasa Alcalina es observado en la segunda mitad del embarazo en función del tiempo de gestación y es un índice de la actividad placentaria. Messer demostró que una disminución en la actividad específica de esta enzima es un signo de disfunción placentaria, siendo de utilidad en el diagnóstico clínico de diversas patologías. Se ha demostrado disminución de la enzima en placentas preeclámpsicas. Mediante microscopía electrónica se detectó una disminución de la actividad de la fosfatasa alcalina placentaria en el sinciciotrofoblasto en placentas de madres chagásicas. En una reproducción de la infección de placenta humana in vitro se observa un significativo descenso de la actividad de fosfatasa alcalina en el medio de cultivo, lo cual sugiere que el T. cruzi produciría en el plasma de la embarazada chagásica un efecto análogo. Trabajos anteriores permiten postular que la actividad de la fosfatasa alcalina placentaria disminuye en el suero de pacientes chagásicos entre las 36 a 40 semanas de gestación y que esta disminución se asocia con el nacimiento de niños chagásicos. Se ha sugerido además que la fosfatasa alcalina placentaria es un receptor de IgG y que el transporte transplacentario de la IgG de la madre al feto dependería del genotipo fetal de fosfatasa alcalina placentaria. Estos hechos permiten suponer que en la interacción placenta- T. cruzi la actividad de fosfatasa alcalina placentaria jugaría un rol importante pues podría condicionar según su polimorfismo la posibilidad de una determinada incidencia de la infección fetal. (...) No existen estudios analíticos ni sistemáticos de la actividad de fosfatasa alcalina placentaria en la enfermedad de Chagas en el plasma y placenta durante el transcurso del embarazo que permitan dilucidar el rol de la enzima en la interacción placenta-parásito-feto a través de las formas que se le atribuyen a la enzima en condiciones normales. Teniendo en cuenta estos antecedentes, en el presente proyecto se proponen: Objetivo General Caracterizar la fosfatasa alcalina placentaria de las placentas normales cultivadas e infectadas con T. cruzi y del medio de cultivo en la infección in vitro con el objeto de dilucidar los posibles mecanismos de la infección placentaria en la enfermedad de Chagas congénita. Objetivos específicos: 1- Analizar los cambios de la actividad de fosfatasa alcalina placentaria en la placenta cultivada con Trypanosoma cruzi mediante análisis enzimático, electroforético e inmunocitoquímico. 2- Correlacionar las modificaciones bioquímicas de la fosfatasa alcalina placentaria, mediante el análisis de captación de IgG, en el sistema in vitro. 3- Analizar las propiedades bioquímicas de la fosfatasa alcalina placentaria en vellosidades cultivadas con Trypanosoma cruzi y corroborarla con la actividad de la enzime en cultivo con neuraminidasa o fosfolipasa sin T. cruzi.

Producción de compuestos antimicrobianos por Pseudomonas nativas de la region de Córdoba. Production of antimicrobial compounds by native Pseudomonas from region of Cordoba.

La agricultura moderna se basa en el empleo de fertilizantes y pesticidas químicos para aumentar la productividad y para el control de enfermedades de los cultivos; sin embargo, existe una tendencia a disminuir su uso en la agricultura debido a los efectos negativos sobre la salud humana y el medio ambiente. Una estrategia alternativa al uso de agroquímicos es el empleo de microorganismos capaces de promover el crecimiento vegetal y/o actuar como agentes de biocontrol. A la hora de formular un inoculante se debe tener en cuenta que la cepa sea competitiva. A pesar de que se conoce poco sobre el rol de las bacteriocinas en el medio ambiente; se ha observado que bacterias productoras de bacteriocinas son más competitivas. Además estos metabolitos pueden ser utilizados también para el control biológico de bacterias patógenas. En el laboratorio se cuenta con cepas de Pseudomonas aislados de la rizósfera de cereales de la provincia de Córdoba. Pseudomonas sp. SF4c (cepa nativa de trigo), secreta una bacteriocina de alto peso molecular, aun no caracterizada. HIPOTESIS: El empleo de formulaciones en base a cepas nativas competitivas, altamente eficientes para la promoción del crecimiento vegetal y el control biológico permitirá disminuir el uso de agroquímicos incrementando la producción y/o calidad de los cultivos. Objetivos específicos: 1. Evaluar la capacidad de Pseudomonas nativas de inhibir el crecimiento de hongos fitopatógeno. 2. Analizar la producción de bacteriocinas en Pseudomonas spp. 3. Purificar parcialmente la bacteriocina secretada por Pseudomonas sp. SF4c. Para llevar a cabo este proyecto, - Se probará la capacidad de Pseudomonas de inhibir el crecimiento de hongos fitopatógenos en medio agar dextrosa papa. En las cepas biocontroladoras, se buscarán los genes implicados en la síntesis de metabolitos secundarios, mediante PCR usando primer específicos. - Se analizará la producción de bacteriocinas en Pseudomonas nativas. En las cepas bacteriocinogénicas se realizarán estudios adicionales para conocer la estabilidad de estos compuestos (sensibilidad a enzimas proteolíticas, calor, UV). -Se purificará la bacteriocina secretada por Pseudomonas sp. SF4C, mediante cromatografía de exclusión molecular, las fracciones recogidas serán analizados en geles de poliacrilamida. La identificación de la proteína será realizada por espectrometría de masa MALDI-TOF. Se espera encontrar dentro de la colección, cepas capaces de controlar el desarrollo de hongos fitopatógenos, dilucidar los mecanismos mediante el cual ejerce su efecto de biocontrol y avanzar en el conocimiento de nuevas bacteriocinas. A nivel industrial, existe en el futuro la posibilidad de que estas bacterias puedan ser utilizadas en la formulación de inoculantes para ser usados en la fertilización de cultivos de cereales que son de gran importancia económica para la región, y/o como agentes de control biológico.

Un estudi de les argumentacions d’estudiants anglesos i catalans en activitats de resolució de problemes no formals en ciències i de les estratègies didàctiques dels professors que afavoreixen l’argumentació a les classes

Una de les contribucions de la recerca sobre concepcions prèvies dels estudiants en ciències durant els darrers 25 anys ha estat mostrar la influència del context sociocultural dels nois i noies en les idees i concepcions que desenvolupen i mantenen des de la seva infància. Hi ha l’acord que algunes diferències en les concepcions poden dependre de la cultura social en la qual s’integren. Alguns investigadors també pensen que els esquemes argumentatius també poden ser influenciats per la cultura de les comunitats. Els contextos Català i Anglès semblen similars, ambdós formen part del context cultural de les societats desenvolupades; per tant, podem pensar que els esquemes argumentatius que els estudiants apliquen, poden tenir moltes similituds, però també importants diferències. Les dades analitzades provenen de les respostes escrites dels estudiants individuals i de les transcripcions de 8 grups de discussió sobre quatre tasques. L’anàlisi es fa a tres nivells: 1)comparació del nombre d’arguments entre tasques i entre països, 2) qualitativa i descriptiva comparació entre tipus d’esquemes argumentatius per tasques i per països i 3) explicació de tipus d’esquemes argumentatius que es donen molt, i identificació d’estructures argumentatives complexes que lliguen diversos esquemes en un argument més gran i que poden caracteritzar l’argumentació d’alguns grups (aplicant Toulmin) i que poden ser indicadors d’aspectes cooperatius i de canvis de punts de vista en les discussions. Els resultants ens indiquen que encara que els estudiants Catalans dediquen més temps a les discussions, la ratio nombre d’esquemes per unitat de temps és similar als dos països. S’han trobar algunes diferències entre tipus d'esquemes per països i per tasques, també que molts arguments es basen en valors i idees preconcebudes. S’han pogut identificar també algunes estructures argumentatives complexes no gaire comunes.

Adquisició d'imatges en infraroig proper de baixa alçària sobre zones d'interès al Montseny (I)

En aquest informe, fem una primera avaluació d'un sistema basat en un mini-UAV, operat per l'empresa CATUAV (www.catuav.com), sobre una zona a l'est del Parc Natural del Montseny (PNM) tot comparant amb imatges adquirides l'any anterior sobre la mateixa zona, amb sistemes i plataformes aèries de primer nivell per l'Institut Cartogràfic de Catalunya i que utilitzem com a referent de qualitat. Tot assumint que les imatges produïdes pels UAV són d'una qualitat inferior als sistemes convencionals de teledetecció aerotransportada, si la qualitat i operativitat són encara suficients, aquests sistemes, donat el seu cost, poden constituir una eina important per adquirir informació d'alta resolució pel control de l'evolució de camps abandonats, de l'estat de la vegetació de ribera, de l'estat fitosanitari de cobertes forestals i plagues, de la distribució d'espècies invasores, de les conseqüències d'actuacions de restauració o aclariment del bosc, de l'impacte dels visitants etc. En concret, en aquest informe avaluem el sistema de CATUAV pel que fa a: 1) Operativitat del vol i adquisició de les imatges sobre una zona prèviament assenyalada com objectiu; 2) Operativitat del producte en quant a la localització i orientació de les imatges sobre el terreny; i 3) Qualitat radiomètrica i geomètrica de les imatges.

Ammonium accumulation and cell death in a rat 3D brain cell model of glutaric aciduria type I.

Glutaric aciduria type I (glutaryl-CoA dehydrogenase deficiency) is an inborn error of metabolism that usually manifests in infancy by an acute encephalopathic crisis and often results in permanent motor handicap. Biochemical hallmarks of this disease are elevated levels of glutarate and 3-hydroxyglutarate in blood and urine. The neuropathology of this disease is still poorly understood, as low lysine diet and carnitine supplementation do not always prevent brain damage, even in early-treated patients. We used a 3D in vitro model of rat organotypic brain cell cultures in aggregates to mimic glutaric aciduria type I by repeated administration of 1 mM glutarate or 3-hydroxyglutarate at two time points representing different developmental stages. Both metabolites were deleterious for the developing brain cells, with 3-hydroxyglutarate being the most toxic metabolite in our model. Astrocytes were the cells most strongly affected by metabolite exposure. In culture medium, we observed an up to 11-fold increase of ammonium in the culture medium with a concomitant decrease of glutamine. We further observed an increase in lactate and a concomitant decrease in glucose. Exposure to 3-hydroxyglutarate led to a significantly increased cell death rate. Thus, we propose a three step model for brain damage in glutaric aciduria type I: (i) 3-OHGA causes the death of astrocytes, (ii) deficiency of the astrocytic enzyme glutamine synthetase leads to intracerebral ammonium accumulation, and (iii) high ammonium triggers secondary death of other brain cells. These unexpected findings need to be further investigated and verified in vivo. They suggest that intracerebral ammonium accumulation might be an important target for the development of more effective treatment strategies to prevent brain damage in patients with glutaric aciduria type I.

Role of the stress sigma factor RpoS in GacA/RsmA-controlled secondary metabolism and resistance to oxidative stress in Pseudomonas fluorescens CHA0.

In Pseudomonas fluorescens biocontrol strain CHA0, the two-component system GacS/GacA positively controls the synthesis of extracellular products such as hydrogen cyanide, protease, and 2,4-diacetylphloroglucinol, by upregulating the transcription of small regulatory RNAs which relieve RsmA-mediated translational repression of target genes. The expression of the stress sigma factor sigmaS (RpoS) was controlled positively by GacA and negatively by RsmA. By comparison with the wild-type CHA0, both a gacS and an rpoS null mutant were more sensitive to H2O2 in stationary phase. Overexpression of rpoS or of rsmZ, encoding a small RNA antagonistic to RsmA, restored peroxide resistance to a gacS mutant. By contrast, the rpoS mutant showed a slight increase in the expression of the hcnA (HCN synthase subunit) gene and of the aprA (major exoprotease) gene, whereas overexpression of sigmaS strongly reduced the expression of these genes. These results suggest that in strain CHA0, regulation of exoproduct synthesis does not involve sigmaS as an intermediate in the Gac/Rsm signal transduction pathway whereas sigmaS participates in Gac/Rsm-mediated resistance to oxidative stress.

Personalitat i psicopatologia en menors infractors

En l’àmbit de justícia juvenil és freqüent observar que els joves presenten dificultats personals, més enllà del tipus de delicte que hagin comès. Aquestes dificultats poden ser de caire psicològic, familiar i comunitari. Pel que fa a les dificultats de caire psicològic en què se centra la recerca, destaquen com a més significades entre els joves infractors determinats trets de personalitat com ara immaduresa, agressivitat o aïllament. També de psicopatologia associada com ara trastorn de conducta i trastorn negativista desafiant, entre d’altres. Aquesta recerca es fonamenta en la necessitat de conèixer les característiques individuals i grupals dels menors infractors pel que fa a variables de personalitat i possible psicopatologia associada. Tres són els objectius que es marca la recerca: 1) fer una descripció de les variables sociodemogràfiques i delictives; 2) estudiar les característiques de personalitat que estan presents en la població dels menors infractors, i 3) avaluar la prevalença de problemes psicopatològics dins d’aquesta població. Amb aquest estudi queda evident la necessitat de tractament en els joves de justícia juvenil i alhora també la necessitat d’avaluar correctament cada jove individualment. Malgrat que s’observa un patró similar en els joves que realitzen actes delictius, també és veritat que observem una certa variabilitat individual que s’ha de tenir en compte per poder fer un tractament més adequat a les seves necessitats.

Creació de recursos digitals per a la innovació docent en Geologia Estructural i Tectònica

El projecte ha estat dedicat a l’elaboració d’una sèrie de recursos didàctics en format digital per a l’ensenyament de les matèries de Geologia Estructural i Tectònica en titulacions universitàries relacionades amb les Ciències de la Terra. L’objectiu és la millora de la formació i del rendiment dels estudiants mitjançant l’elaboració d’activitats de suport no presencials que fomentin l’autoaprenentatge i l’autoregulació per part de l’estudiant. Les activitats intenten aprofitar les noves eines informàtiques disponibles i fomentar l’accés mitjançant la xarxa. El material que s’elabora en el marc del projecte consisteix en: 1) un fons documental d’imatges relacionades amb la Geologia Estructural i la Tectònica amb explicació, disponibles en xarxa i accessibles per motors específics de cerca, 2) un conjunt d’exercicis i casos pràctics, alguns d’ells resolts, i 3) sortides de camp virtuals d’una regió geològica que permeten proposar activitats prèvies a una pràctica presencial de camp o desenvolupar la pràctica a nivell completament autònom. Per aconseguir aquests objectius, les tasques realitzades són: la compilació i digitalització de la base d'imatges d'exemples naturals d'estructures geològiques de deformació de que disposàvem, junt amb la redacció de material explicatiu (text i figures), la selecció d'un conjunt d'exercicis de la disciplina, i la preparació de dades de camp per a la realització de les sortides virtuals. Paral•lelament, aquest material s'ha estat processant per a la seva disposició en xarxa com un recurs lliure y obert, accessible en una website i domini específics (plataforma REDITEC).

Animació de les rutes glucolítica i gluconeogènica : una eina no presencial per a aprendre de manera amena

La incorporació del Moodle com a eina de docència, i l’augment de hores no presencials a les diverses assignatures fa que calgui incorporar les noves tecnologies perquè els alumnes disposin de més material docent al seu abast. Però l’acumulació de material fa que només sigui útil aquell material que es guanyi a l’alumne. En aquest sentit, creiem que les animacions i les eines interactives poden ser materials atractius pels alumnes. En aquest projecte hem creat una eina d’animació interactiva perquè l’estudiant de Bioquímica practiqui i aprengui dues rutes principals del metabolisme de hidrats de carboni: la glucòlisi i la gluconeogènesi. Aquesta eina consta d’una pantalla separada en 3 zones: 1) una zona lateral que inclou la ruta metabòlica completa, i en la que l’alumne pot prémer sobre cada un dels passos que estructuren la ruta (finestra del metabolisme); 2) una zona inferior que presenta la reacció individual de la ruta metabòlica, en la que s’observa l’estructura química de les molècules i informació de l’enzim implicat en la reacció (finestra de l’enzim); i 3) una zona central en la que a través d’una animació amb Macromedia Flash MX, l’alumne observa el mecanisme químic de la reacció (finestra del mecanisme químic). Les tres zones són interactives i en prémer sobre elles donen informació, respectivament sobre la ruta completa, l’enzim de cada pas en particular i el mecanisme d’acció. A més, la finestra del mecanisme químic permet aturar en qualsevol moment la animació, tornar enrere i veure els intermediaris. Durant el segon semestre del curs 2007-2008 hem avaluat l’eina amb alumnes de Bioquímica de la Llicenciatura de Química, incorporant-la als dossier electrònics i al Moodle. Creiem que hem assolit els objectius que es proposaven: que l’alumne aprengui les dues rutes metabòliques, de manera divertida; el mecanisme de cada un dels passos de les rutes i l’estructura química dels metabòlits intermediaris de les rutes.