987 resultados para theoretical methods
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This thesis reports the development of a reliable method for the prediction of response to electromagnetically induced vibration in large electric machines. The machines of primary interest are DC ship-propulsion motors but much of the work reported has broader significance. The investigation has involved work in five principal areas. (1) The development and use of dynamic substructuring methods. (2) The development of special elements to represent individual machine components. (3) Laboratory scale investigations to establish empirical values for properties which affect machine vibration levels. (4) Experiments on machines on the factory test-bed to provide data for correlation with prediction. (5) Reasoning with regard to the effect of various design features. The limiting factor in producing good models for machines in vibration is the time required for an analysis to take place. Dynamic substructuring methods were adopted early in the project to maximise the efficiency of the analysis. A review of existing substructure- representation and composite-structure assembly methods includes comments on which are most suitable for this application. In three appendices to the main volume methods are presented which were developed by the author to accelerate analyses. Despite significant advances in this area, the limiting factor in machine analyses is still time. The representation of individual machine components was addressed as another means by which the time required for an analysis could be reduced. This has resulted in the development of special elements which are more efficient than their finite-element counterparts. The laboratory scale experiments reported were undertaken to establish empirical values for the properties of three distinct features - lamination stacks, bolted-flange joints in rings and cylinders and the shimmed pole-yoke joint. These are central to the preparation of an accurate machine model. The theoretical methods are tested numerically and correlated with tests on two machines (running and static). A system has been devised with which the general electromagnetic forcing may be split into its most fundamental components. This is used to draw some conclusions about the probable effects of various design features.
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The transport of a group of quinolone antibiotics across the human intestinal model, Caco-2 cells, was investigated. It was found that the transport of the quinolones generally correlated with the lipophilicity of the compounds, indicating the passive diffusional transcellular processes were involved. However, it was observed that the transport in both directions apical-to-basolateral and basolateral-to-apical was not equivalent, and polarised transport occurred. For all the quinolones studied except, BMS-284756-01, it was found that the basolateral-to-apical transport was significantly greater than the apical-to-basolateral transport. This finding suggested that the quinolones underwent a process of active secretion. The pKas and logPs for the quinolones were determined using potentiometric titrations. The measured logP values were compared with those determined using theoretical methods. The theoretical methods for calculating logP including the Moriguchi method correlated poorly with the measured logP values. Further investigations revealed that there may be an active transporter involved in the apical-to-basolateral transport of quinolones as well. This mechanism was sensitive to competing quinolones, but, it was unaffected by the metabolic inhibitor combination of sodium azide (15mM) with 2-deoxy-D-glucose (50mM). The basolateral-to-apical transport of quinolones was found to be sensitive to inhibition by a number of different inhibitors. The metabolic inhibitors, sodium azide (15mM) with 2-deoxy-D-glucose (50mM) and 2,4-dinitrophenol (1mM), were able to reduce the basolateral-to-apical transport of quinolones. A reduction in temperature from 37°C to 2°C caused an 80-fold decrease in the transport of gatifloxacin in both directions, however, this effect was not sufficient to abolish the greater basolateral-to-apical secretion. As with apical-to-basolateral transport, it was found that quinolones competed with gatifloxacin for basolateral-to-apical transport, both ofloxacin (100μM) and norfloxacin (100μM) significantly (P<0.003) decreased the basolateral-to-apical transport of gatifloxacin; however, ciprofloxacin (100μM and 300μM) had no effect. A number of inhibitors of various transport systems were also investigated. It was found that the anion transport inhibitor, probenecid (100 μM) had a significant inhibitory effect on the basolateral-to-apical transport of ciprofloxacin (P=0.039), while the cation transport inhibitor cimetidine (100μM and 500μM) had no effect. The organic anion exchange inhibitor 4,4'diisothiocyanostilbene-2-2' -disulphonic acid DIDS (400μM) also had a significant inhibitory effect (P=O.O 13). The PgP inhibitor and anion exchange inhibitor verapamil (400Mμ) was able to completely abolish the basolateral-to-apical secretion of gatifloxacin and bring it into line with the apical-to-basolateral flux. In conclusion, the apical-to-basolateral and basolateral-toapical transport of quinolones involved an active component. The basolateral-to-apical secretion was abolished by a verapamil (400μM), a bisubstrate for PgP and the anion transporter.
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Mathematics Subject Classification: 35J05, 35J25, 35C15, 47H50, 47G30
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This thesis reports on the development of quantitative measurement using micromachined scanning thermal microscopy (SThM) probes. These thermal probes employ a resistive element at their end, which can be used in passive or active modes. With the help of a review of SThM, the current issues and potentials associated with this technique are revealed. As a consequence of this understanding, several experimental and theoretical methods are discussed, which expand our understanding of these probes. The whole thesis can be summarized into three parts, one focusing on the thermal probe, one on probe-sample thermal interactions, and the third on heat transfer within the sample. In the first part, a series of experiments are demonstrated, aimed at characterizing the probe in its electrical and thermal properties, benefiting advanced probe design, and laying a fundamental base for quantifying the temperature of the probe. The second part focuses on two artifacts observed during the thermal scans – one induced by topography and the other by air conduction. Correspondingly, two devices, probing these artifacts, are developed. A topography-free sample, utilizing a pattern transfer technique, minimises topography-related artifacts that limited the reliability of SThM data; a controlled temperature ‘Johnson noise device’, with multiple-heater design, offers a uniform, accurate, temperature distribution. Analyzing results of scan from these samples provides data for studying the thermal interactions within the probe and the tip-sample interface. In the final part, the observation is presented that quantification of measurements depends not only on an accurate measurement tool, but also on a deep understanding of the heat transfer within the sample resulting from the nanoscopic contact. It is believed that work in this thesis contributes to SThM gaining wider application in the scientific community.
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La presente investigación lleva por título “Evaluación de nueve accesiones de higo (Ficus caricaL.) en la Estación Experimental del Austro del INIAP, Cantón Gualaceo, provincia del Azuay-Ecuador. El trabajo tuvo como objetivo principal disponer de un ecotipo de higo de calidad y alta productividad, adaptado a las condiciones ambientales del Cantón Guacaleo, provincia del Azuay. Para ello se utilizó el método empírico, cuyas técnicas fueron la observación, la medición, encuestas y métodos teóricos, posterior a los cuales se realizaron los respectivos análisis y síntesis de la información. Se emplearon: la toma de datos en el campo, sobre 45 plantas que fueron analizadas y estudiadas; la encuesta a la población, con la finalidad de determinar el grado de aceptación de los frutos de higo por ecotipo por parte de los consumidores; así mismo, se elaboró un test organoléptico sobre 69 personas de la ciudad de Cuenca y de los cantones Gualaceo, Paute y Guachapala de la provincia del Azuay. Como principal conclusión se evidenció que el ecotipo Guayaquil es el que posee mayor diámetro, el que genera un fruto de mayor peso, así como un mayor número de frutos; también es el más productivo, el que menos tiempo requiere para producir yemas hinchadas y para la aparición de las primeras hojas. Además, se lo identificó como el ecotipo más llamativo de acuerdo al color de la pulpa, y considerado de mayor calidad por la textura del fruto. Finalmente, es el ecotipo que genera mayor rentabilidad en relación a los demás.
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Molecular simulation provides a powerful tool for connecting molecular-level processes to physical observables. However, the facility to make those connections relies upon the application and development of theoretical methods that permit appropriate descriptions of the systems or processes to be studied. In this thesis, we utilize molecular simulation to study and predict two phenomena with very different theoretical challenges, beginning with (1) lithium-ion transport behavior in polymers and following with (2) equilibrium isotope effects with relevance to position-specific and clumped isotope studies. In the case of ion transport in polymers, there is motivation to use molecular simulation to provide guidance in polymer electrolyte design, but the length and timescales relevant for ion diffusion in polymers preclude the use of direct molecular dynamics simulation to compute ion diffusivities in more than a handful of candidate systems. In the case of equilibrium isotope effects, the thermodynamic driving forces for isotopic fractionation are often fundamentally quantum mechanical in nature, and the high precision of experimental instruments demands correspondingly accurate theoretical approaches. Herein, we describe respectively coarse-graining and path-integral strategies to address outstanding questions in these two subject areas.
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Ces dernières années, de nombreuses recherches ont mis en évidence les effets toxiques des micropolluants organiques pour les espèces de nos lacs et rivières. Cependant, la plupart de ces études se sont focalisées sur la toxicité des substances individuelles, alors que les organismes sont exposés tous les jours à des milliers de substances en mélange. Or les effets de ces cocktails ne sont pas négligeables. Cette thèse de doctorat s'est ainsi intéressée aux modèles permettant de prédire le risque environnemental de ces cocktails pour le milieu aquatique. Le principal objectif a été d'évaluer le risque écologique des mélanges de substances chimiques mesurées dans le Léman, mais aussi d'apporter un regard critique sur les méthodologies utilisées afin de proposer certaines adaptations pour une meilleure estimation du risque. Dans la première partie de ce travail, le risque des mélanges de pesticides et médicaments pour le Rhône et pour le Léman a été établi en utilisant des approches envisagées notamment dans la législation européenne. Il s'agit d'approches de « screening », c'est-à-dire permettant une évaluation générale du risque des mélanges. Une telle approche permet de mettre en évidence les substances les plus problématiques, c'est-à-dire contribuant le plus à la toxicité du mélange. Dans notre cas, il s'agit essentiellement de 4 pesticides. L'étude met également en évidence que toutes les substances, même en trace infime, contribuent à l'effet du mélange. Cette constatation a des implications en terme de gestion de l'environnement. En effet, ceci implique qu'il faut réduire toutes les sources de polluants, et pas seulement les plus problématiques. Mais l'approche proposée présente également un biais important au niveau conceptuel, ce qui rend son utilisation discutable, en dehors d'un screening, et nécessiterait une adaptation au niveau des facteurs de sécurité employés. Dans une deuxième partie, l'étude s'est portée sur l'utilisation des modèles de mélanges dans le calcul de risque environnemental. En effet, les modèles de mélanges ont été développés et validés espèce par espèce, et non pour une évaluation sur l'écosystème en entier. Leur utilisation devrait donc passer par un calcul par espèce, ce qui est rarement fait dû au manque de données écotoxicologiques à disposition. Le but a été donc de comparer, avec des valeurs générées aléatoirement, le calcul de risque effectué selon une méthode rigoureuse, espèce par espèce, avec celui effectué classiquement où les modèles sont appliqués sur l'ensemble de la communauté sans tenir compte des variations inter-espèces. Les résultats sont dans la majorité des cas similaires, ce qui valide l'approche utilisée traditionnellement. En revanche, ce travail a permis de déterminer certains cas où l'application classique peut conduire à une sous- ou sur-estimation du risque. Enfin, une dernière partie de cette thèse s'est intéressée à l'influence que les cocktails de micropolluants ont pu avoir sur les communautés in situ. Pour ce faire, une approche en deux temps a été adoptée. Tout d'abord la toxicité de quatorze herbicides détectés dans le Léman a été déterminée. Sur la période étudiée, de 2004 à 2009, cette toxicité due aux herbicides a diminué, passant de 4% d'espèces affectées à moins de 1%. Ensuite, la question était de savoir si cette diminution de toxicité avait un impact sur le développement de certaines espèces au sein de la communauté des algues. Pour ce faire, l'utilisation statistique a permis d'isoler d'autres facteurs pouvant avoir une influence sur la flore, comme la température de l'eau ou la présence de phosphates, et ainsi de constater quelles espèces se sont révélées avoir été influencées, positivement ou négativement, par la diminution de la toxicité dans le lac au fil du temps. Fait intéressant, une partie d'entre-elles avait déjà montré des comportements similaires dans des études en mésocosmes. En conclusion, ce travail montre qu'il existe des modèles robustes pour prédire le risque des mélanges de micropolluants sur les espèces aquatiques, et qu'ils peuvent être utilisés pour expliquer le rôle des substances dans le fonctionnement des écosystèmes. Toutefois, ces modèles ont bien sûr des limites et des hypothèses sous-jacentes qu'il est important de considérer lors de leur application. - Depuis plusieurs années, les risques que posent les micropolluants organiques pour le milieu aquatique préoccupent grandement les scientifiques ainsi que notre société. En effet, de nombreuses recherches ont mis en évidence les effets toxiques que peuvent avoir ces substances chimiques sur les espèces de nos lacs et rivières, quand elles se retrouvent exposées à des concentrations aiguës ou chroniques. Cependant, la plupart de ces études se sont focalisées sur la toxicité des substances individuelles, c'est à dire considérées séparément. Actuellement, il en est de même dans les procédures de régulation européennes, concernant la partie évaluation du risque pour l'environnement d'une substance. Or, les organismes sont exposés tous les jours à des milliers de substances en mélange, et les effets de ces "cocktails" ne sont pas négligeables. L'évaluation du risque écologique que pose ces mélanges de substances doit donc être abordé par de la manière la plus appropriée et la plus fiable possible. Dans la première partie de cette thèse, nous nous sommes intéressés aux méthodes actuellement envisagées à être intégrées dans les législations européennes pour l'évaluation du risque des mélanges pour le milieu aquatique. Ces méthodes sont basées sur le modèle d'addition des concentrations, avec l'utilisation des valeurs de concentrations des substances estimées sans effet dans le milieu (PNEC), ou à partir des valeurs des concentrations d'effet (CE50) sur certaines espèces d'un niveau trophique avec la prise en compte de facteurs de sécurité. Nous avons appliqué ces méthodes à deux cas spécifiques, le lac Léman et le Rhône situés en Suisse, et discuté les résultats de ces applications. Ces premières étapes d'évaluation ont montré que le risque des mélanges pour ces cas d'étude atteint rapidement une valeur au dessus d'un seuil critique. Cette valeur atteinte est généralement due à deux ou trois substances principales. Les procédures proposées permettent donc d'identifier les substances les plus problématiques pour lesquelles des mesures de gestion, telles que la réduction de leur entrée dans le milieu aquatique, devraient être envisagées. Cependant, nous avons également constaté que le niveau de risque associé à ces mélanges de substances n'est pas négligeable, même sans tenir compte de ces substances principales. En effet, l'accumulation des substances, même en traces infimes, atteint un seuil critique, ce qui devient plus difficile en terme de gestion du risque. En outre, nous avons souligné un manque de fiabilité dans ces procédures, qui peuvent conduire à des résultats contradictoires en terme de risque. Ceci est lié à l'incompatibilité des facteurs de sécurité utilisés dans les différentes méthodes. Dans la deuxième partie de la thèse, nous avons étudié la fiabilité de méthodes plus avancées dans la prédiction de l'effet des mélanges pour les communautés évoluant dans le système aquatique. Ces méthodes reposent sur le modèle d'addition des concentrations (CA) ou d'addition des réponses (RA) appliqués sur les courbes de distribution de la sensibilité des espèces (SSD) aux substances. En effet, les modèles de mélanges ont été développés et validés pour être appliqués espèce par espèce, et non pas sur plusieurs espèces agrégées simultanément dans les courbes SSD. Nous avons ainsi proposé une procédure plus rigoureuse, pour l'évaluation du risque d'un mélange, qui serait d'appliquer d'abord les modèles CA ou RA à chaque espèce séparément, et, dans une deuxième étape, combiner les résultats afin d'établir une courbe SSD du mélange. Malheureusement, cette méthode n'est pas applicable dans la plupart des cas, car elle nécessite trop de données généralement indisponibles. Par conséquent, nous avons comparé, avec des valeurs générées aléatoirement, le calcul de risque effectué selon cette méthode plus rigoureuse, avec celle effectuée traditionnellement, afin de caractériser la robustesse de cette approche qui consiste à appliquer les modèles de mélange sur les courbes SSD. Nos résultats ont montré que l'utilisation de CA directement sur les SSDs peut conduire à une sous-estimation de la concentration du mélange affectant 5 % ou 50% des espèces, en particulier lorsque les substances présentent un grand écart- type dans leur distribution de la sensibilité des espèces. L'application du modèle RA peut quant à lui conduire à une sur- ou sous-estimations, principalement en fonction de la pente des courbes dose- réponse de chaque espèce composant les SSDs. La sous-estimation avec RA devient potentiellement importante lorsque le rapport entre la EC50 et la EC10 de la courbe dose-réponse des espèces est plus petit que 100. Toutefois, la plupart des substances, selon des cas réels, présentent des données d' écotoxicité qui font que le risque du mélange calculé par la méthode des modèles appliqués directement sur les SSDs reste cohérent et surestimerait plutôt légèrement le risque. Ces résultats valident ainsi l'approche utilisée traditionnellement. Néanmoins, il faut garder à l'esprit cette source d'erreur lorsqu'on procède à une évaluation du risque d'un mélange avec cette méthode traditionnelle, en particulier quand les SSD présentent une distribution des données en dehors des limites déterminées dans cette étude. Enfin, dans la dernière partie de cette thèse, nous avons confronté des prédictions de l'effet de mélange avec des changements biologiques observés dans l'environnement. Dans cette étude, nous avons utilisé des données venant d'un suivi à long terme d'un grand lac européen, le lac Léman, ce qui offrait la possibilité d'évaluer dans quelle mesure la prédiction de la toxicité des mélanges d'herbicide expliquait les changements dans la composition de la communauté phytoplanctonique. Ceci à côté d'autres paramètres classiques de limnologie tels que les nutriments. Pour atteindre cet objectif, nous avons déterminé la toxicité des mélanges sur plusieurs années de 14 herbicides régulièrement détectés dans le lac, en utilisant les modèles CA et RA avec les courbes de distribution de la sensibilité des espèces. Un gradient temporel de toxicité décroissant a pu être constaté de 2004 à 2009. Une analyse de redondance et de redondance partielle, a montré que ce gradient explique une partie significative de la variation de la composition de la communauté phytoplanctonique, même après avoir enlevé l'effet de toutes les autres co-variables. De plus, certaines espèces révélées pour avoir été influencées, positivement ou négativement, par la diminution de la toxicité dans le lac au fil du temps, ont montré des comportements similaires dans des études en mésocosmes. On peut en conclure que la toxicité du mélange herbicide est l'un des paramètres clés pour expliquer les changements de phytoplancton dans le lac Léman. En conclusion, il existe diverses méthodes pour prédire le risque des mélanges de micropolluants sur les espèces aquatiques et celui-ci peut jouer un rôle dans le fonctionnement des écosystèmes. Toutefois, ces modèles ont bien sûr des limites et des hypothèses sous-jacentes qu'il est important de considérer lors de leur application, avant d'utiliser leurs résultats pour la gestion des risques environnementaux. - For several years now, the scientists as well as the society is concerned by the aquatic risk organic micropollutants may pose. Indeed, several researches have shown the toxic effects these substances may induce on organisms living in our lakes or rivers, especially when they are exposed to acute or chronic concentrations. However, most of the studies focused on the toxicity of single compounds, i.e. considered individually. The same also goes in the current European regulations concerning the risk assessment procedures for the environment of these substances. But aquatic organisms are typically exposed every day simultaneously to thousands of organic compounds. The toxic effects resulting of these "cocktails" cannot be neglected. The ecological risk assessment of mixtures of such compounds has therefore to be addressed by scientists in the most reliable and appropriate way. In the first part of this thesis, the procedures currently envisioned for the aquatic mixture risk assessment in European legislations are described. These methodologies are based on the mixture model of concentration addition and the use of the predicted no effect concentrations (PNEC) or effect concentrations (EC50) with assessment factors. These principal approaches were applied to two specific case studies, Lake Geneva and the River Rhône in Switzerland, including a discussion of the outcomes of such applications. These first level assessments showed that the mixture risks for these studied cases exceeded rapidly the critical value. This exceeding is generally due to two or three main substances. The proposed procedures allow therefore the identification of the most problematic substances for which management measures, such as a reduction of the entrance to the aquatic environment, should be envisioned. However, it was also showed that the risk levels associated with mixtures of compounds are not negligible, even without considering these main substances. Indeed, it is the sum of the substances that is problematic, which is more challenging in term of risk management. Moreover, a lack of reliability in the procedures was highlighted, which can lead to contradictory results in terms of risk. This result is linked to the inconsistency in the assessment factors applied in the different methods. In the second part of the thesis, the reliability of the more advanced procedures to predict the mixture effect to communities in the aquatic system were investigated. These established methodologies combine the model of concentration addition (CA) or response addition (RA) with species sensitivity distribution curves (SSD). Indeed, the mixture effect predictions were shown to be consistent only when the mixture models are applied on a single species, and not on several species simultaneously aggregated to SSDs. Hence, A more stringent procedure for mixture risk assessment is proposed, that would be to apply first the CA or RA models to each species separately and, in a second step, to combine the results to build an SSD for a mixture. Unfortunately, this methodology is not applicable in most cases, because it requires large data sets usually not available. Therefore, the differences between the two methodologies were studied with datasets created artificially to characterize the robustness of the traditional approach applying models on species sensitivity distribution. The results showed that the use of CA on SSD directly might lead to underestimations of the mixture concentration affecting 5% or 50% of species, especially when substances present a large standard deviation of the distribution from the sensitivity of the species. The application of RA can lead to over- or underestimates, depending mainly on the slope of the dose-response curves of the individual species. The potential underestimation with RA becomes important when the ratio between the EC50 and the EC10 for the dose-response curve of the species composing the SSD are smaller than 100. However, considering common real cases of ecotoxicity data for substances, the mixture risk calculated by the methodology applying mixture models directly on SSDs remains consistent and would rather slightly overestimate the risk. These results can be used as a theoretical validation of the currently applied methodology. Nevertheless, when assessing the risk of mixtures, one has to keep in mind this source of error with this classical methodology, especially when SSDs present a distribution of the data outside the range determined in this study Finally, in the last part of this thesis, we confronted the mixture effect predictions with biological changes observed in the environment. In this study, long-term monitoring of a European great lake, Lake Geneva, provides the opportunity to assess to what extent the predicted toxicity of herbicide mixtures explains the changes in the composition of the phytoplankton community next to other classical limnology parameters such as nutrients. To reach this goal, the gradient of the mixture toxicity of 14 herbicides regularly detected in the lake was calculated, using concentration addition and response addition models. A decreasing temporal gradient of toxicity was observed from 2004 to 2009. Redundancy analysis and partial redundancy analysis showed that this gradient explains a significant portion of the variation in phytoplankton community composition, even when having removed the effect of all other co-variables. Moreover, some species that were revealed to be influenced positively or negatively, by the decrease of toxicity in the lake over time, showed similar behaviors in mesocosms studies. It could be concluded that the herbicide mixture toxicity is one of the key parameters to explain phytoplankton changes in Lake Geneva. To conclude, different methods exist to predict the risk of mixture in the ecosystems. But their reliability varies depending on the underlying hypotheses. One should therefore carefully consider these hypotheses, as well as the limits of the approaches, before using the results for environmental risk management
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M-type barium hexaferrite (BaM) is a hard ferrite, crystallizing in space group P6(3)/mmc possessing a hexagonal magneto-plumbite structure, which consists of alternate hexagonal and spinel blocks. The structure of BaM is thus related to those of garnet and spinel ferrite. However the material has proved difficult to synthesize. By taking into account the presence of the spinel block in barium hexagonal ferrite, highly efficient new synthetic methods were devised with routes significantly different from existing ones. These successful variations in synthetic methods have been derived by taking into account a detailed investigation of the structural features of barium hexagonal ferrite and the least change principle whereby configuration changes are kept to a minimum. Thus considering the relevant mechanisms has helped to improve the synthesis efficiencies for both hydrothermal and co-precipitation methods by choosing conditions that invoke the formation of the cubic block or the less stable Fe3O4. The role played by BaFe2O4 in the synthesis is also discussed. The distribution of iron from reactants or intermediates among different sites was also successfully explained. The proposed mechanisms are based on the principle that the cubic block must be self-assembled to form the final product. Thus, it is believed that these formulated mechanisms should be helpful in designing experiments to obtain a deeper understanding of the synthesis process and to investigate the substitution of magnetic ions with doping ions.
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Membrane proteins are a large and important class of proteins. They are responsible for several of the key functions in a living cell, e.g. transport of nutrients and ions, cell-cell signaling, and cell-cell adhesion. Despite their importance it has not been possible to study their structure and organization in much detail because of the difficulty to obtain 3D structures. In this thesis theoretical studies of membrane protein sequences and structures have been carried out by analyzing existing experimental data. The data comes from several sources including sequence databases, genome sequencing projects, and 3D structures. Prediction of the membrane spanning regions by hydrophobicity analysis is a key technique used in several of the studies. A novel method for this is also presented and compared to other methods. The primary questions addressed in the thesis are: What properties are common to all membrane proteins? What is the overall architecture of a membrane protein? What properties govern the integration into the membrane? How many membrane proteins are there and how are they distributed in different organisms? Several of the findings have now been backed up by experiments. An analysis of the large family of G-protein coupled receptors pinpoints differences in length and amino acid composition of loops between proteins with and without a signal peptide and also differences between extra- and intracellular loops. Known 3D structures of membrane proteins have been studied in terms of hydrophobicity, distribution of secondary structure and amino acid types, position specific residue variability, and differences between loops and membrane spanning regions. An analysis of several fully and partially sequenced genomes from eukaryotes, prokaryotes, and archaea has been carried out. Several differences in the membrane protein content between organisms were found, the most important being the total number of membrane proteins and the distribution of membrane proteins with a given number of transmembrane segments. Of the properties that were found to be similar in all organisms, the most obvious is the bias in the distribution of positive charges between the extra- and intracellular loops. Finally, an analysis of homologues to membrane proteins with known topology uncovered two related, multi-spanning proteins with opposite predicted orientations. The predicted topologies were verified experimentally, providing a first example of "divergent topology evolution".
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(1) A mathematical theory for computing the probabilities of various nucleotide configurations is developed, and the probability of obtaining the correct phylogenetic tree (model tree) from sequence data is evaluated for six phylogenetic tree-making methods (UPGMA, distance Wagner method, transformed distance method, Fitch-Margoliash's method, maximum parsimony method, and compatibility method). The number of nucleotides (m*) necessary to obtain the correct tree with a probability of 95% is estimated with special reference to the human, chimpanzee, and gorilla divergence. m* is at least 4,200, but the availability of outgroup species greatly reduces m* for all methods except UPGMA. m* increases if transitions occur more frequently than transversions as in the case of mitochondrial DNA. (2) A new tree-making method called the neighbor-joining method is proposed. This method is applicable either for distance data or character state data. Computer simulation has shown that the neighbor-joining method is generally better than UPGMA, Farris' method, Li's method, and modified Farris method on recovering the true topology when distance data are used. A related method, the simultaneous partitioning method, is also discussed. (3) The maximum likelihood (ML) method for phylogeny reconstruction under the assumption of both constant and varying evolutionary rates is studied, and a new algorithm for obtaining the ML tree is presented. This method gives a tree similar to that obtained by UPGMA when constant evolutionary rate is assumed, whereas it gives a tree similar to that obtained by the maximum parsimony tree and the neighbor-joining method when varying evolutionary rate is assumed. ^
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The aim of the present work is to provide an in-depth analysis of the most representative mirroring techniques used in SPH to enforce boundary conditions (BC) along solid profiles. We specifically refer to dummy particles, ghost particles, and Takeda et al. [Prog. Theor. Phys. 92 (1994), 939] boundary integrals. The analysis has been carried out by studying the convergence of the first- and second-order differential operators as the smoothing length (that is, the characteristic length on which relies the SPH interpolation) decreases. These differential operators are of fundamental importance for the computation of the viscous drag and the viscous/diffusive terms in the momentum and energy equations. It has been proved that close to the boundaries some of the mirroring techniques leads to intrinsic inaccuracies in the convergence of the differential operators. A consistent formulation has been derived starting from Takeda et al. boundary integrals (see the above reference). This original formulation allows implementing no-slip boundary conditions consistently in many practical applications as viscous flows and diffusion problems.
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The microfoundations research agenda presents an expanded theoretical perspective because it considers individuals, their characteristics, and their interactions as relevant variables to help us understand firm-level strategic issues. However, microfoundations empirical research faces unique challenges because processes take place at different levels of analysis and these multilevel processes must be considered simultaneously. We describe multilevel modeling and mixed methods as methodological approaches whose use will allow for theoretical advancements. We describe key issues regarding the use of these two types of methods and, more importantly, discuss pressing substantive questions and topics that can be addressed with each of these methodological approaches with the goal of making theoretical advancements regarding the microfoundations research agenda and strategic management studies in general.
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"Contract no. DA-44-009 Eng-3364, Department of the Army Project no. 8-35-03-216.j"