Using the flexibility index to compare batch and continuous activated sludge processes

This paper considers the question of which is better: the batch or the continuous activated sludge processes? It is an important question because dissension still exists in the wastewater industry as to the relative merits of each of the processes. A review of perceived differences in the processes from the point of view of two related disciplines, process engineering and biotechnology, is presented together with the results of previous comparative studies. These reviews highlight possible areas where more understanding is required. This is provided in the paper by application of the flexibility index to two case studies. The flexibility index is a useful process design tool that measures the ability of the process to cope with long term changes in operation.

A molecular phylogeny of the Australian skink genera Eulamprus, Gnypetoscincus and Nangura

Skinks from the genera Eulamprus, Gnypetoscincus and Nangura are a prominent component of the reptile fauna of the mesic forests of the east coast of Australia and have been the subject of numerous ecological studies. Highly conserved morphology and the retention of ancestral traits have limited our understanding of the relationships within and among these genera beyond an initial identification of species groups within Eulamprus. To address this deficit and to explore the relationships between Eulamprus and the monotypic genera Nangura and Gnypetoscincus, sections of two mitochondrial genes (ND4 and 16S rRNA) were sequenced and subjected to Bayesian phylogenetic analysis. This phylogenetic analysis supports recognition of the three species groups proposed for Eulamprus (murrayi, quoyii and tenuis) and indicates that this genus is paraphyletic, with Gnypetoscincus and Nangura being proximal to basal lineages of the tenuis group. To resolve these and broader problems of paraphyly, we suggest that each of the species groups from 'Eulamprus' should be recognised as a distinct genus. The phylogenetically and ecologically distinct water skinks of the quoyii group would be retained within Eulamprus and the diverse species of the tenuis group allocated to Concinnia. We suggest placing the monophyletic murrayi group, endemic to the rainforests of central eastern Australia, in a new genus ( yet to be formally described). The sequencing data also revealed the existence of a genetically divergent but morphologically cryptic lineage within E. murrayi and substantial diversity within E. quoyii. There is evidence for two major habitat shifts from rainforest towards drier habitats, one leading to the quoyii group and the second defining a clade of three species within the tenuis complex. These ecological transitions may represent adaptations to general drying across eastern Australia during the late Miocene - Pliocene. Each of the major areas of east coast tropical or subtropical rainforest contains multiple phylogenetically diverse endemic species, reflecting the long-term persistence and high conservation value of wet forest habitats in each area.

Epitope map for a growth hormone receptor agonist monoclonal antibody, MAb 263

Monoclonal antibody (MAb) 263 is a widely used monoclonal antibody that recognizes the extracellular domain (ECD) of the GH receptor. It has been shown to act as a GH agonist both in vitro and in vivo, and we report here that it must be divalent to exert its effect on the full-length receptor. To understand the mechanism of its agonist action, we have determined the precise epitope for this antibody using a novel random PCR mutagenesis approach together with expression screening in yeast. A library of 5200 clones of rabbit GH receptor ECD mutants were screened both with MAb 263 and with an anticarboxy-tag antibody to verify complete ECD expression. Sequencing for clones that expressed complete ECD but were not MAb 263 positive identified 20 epitope residues distributed in a discontinuous manner throughout the ECD. The major part of the epitope, as revealed after mapping onto the crystal structure model of the ECD molecule, was located on the side and upper portion of domain 1, particularly within the D - E strand disulfide loop 79 - 96. Molecular dynamics docking of an antibody of the same isotype as MAb 263 was used to dock the bivalent antibody to the 1528-Angstrom(2) epitope and to visualize the likely consequences of MAb binding. The minimized model enables the antibody to grasp two receptors in a pincer-like movement from opposite sides, facilitating alignment of the receptor dimerization domains in a manner similar to, but not identical with, GH.

Identification and comparison of aerobic and denitrifying polyphosphate-accumulating organisms

Two laboratory-scale sequencing batch reactors (SBRs) were operated for enhanced biological phosphorus removal (EBPR) in alternating anaerobic-aerobic or alternating anaerobic-anoxic modes, respectively. Polyphosphate-accumulating organisms (PAOs) were enriched in the anaerobic-aerobic SBR and denitrifying PAOs (DPAOs) were enriched in the anaerobic-aerobic SBR. Fluorescence in situ hybridization (FISH) demonstrated that the well-known PAO, Candidatus Accumulibacter phosphatis was abundant in both SBRs, and post-FISH chemical staining with 4,6-diamidino-2-phenylindol (DAPI) confirmed that they accumulated polyphosphate. When the anaerobic-anoxic SBR enriched for DPAOs was converted to anaerobic-aerobic operation, aerobic uptake of phosphorus by the resident microbial community occurred immediately. However, when the anaerobic-aerobic SBR enriched for PAOs was exposed to one cycle with anoxic rather than aerobic conditions, a 5-h lag period elapsed before phosphorus uptake proceeded. This anoxic phosphorus-uptake lag phase was not observed in the subsequent anaerobic-aerobic cycle. These results demonstrate that the PAOs that dominated the anaerobic-aerobic SBR biomass were the same organisms as the DPAOs enriched under anaerobic-anoxic conditions. (C) 2003 Wiley Periodicals, Inc.

Model-based analysis of anaerobic acetate uptake by a mixed culture of polyphosphate-accumulating and glycogen-accumulating organisms

An increasing number of studies shows that the glycogen-accumulating organisms (GAOs) can survive and may indeed proliferate under the alternating anaerobic/aerobic conditions found in EBPR systems, thus forming a strong competitor of the polyphosphate-accumulating organisms (PAOs). Understanding their behaviors in a mixed PAO and GAO culture under various operational conditions is essential for developing operating strategies that disadvantage the growth of this group of unwanted organisms. A model-based data analysis method is developed in this paper for the study of the anaerobic PAO and GAO activities in a mixed PAO and GAO culture. The method primarily makes use of the hydrogen ion production rate and the carbon dioxide transfer rate resulting from the acetate uptake processes by PAOs and GAOs, measured with a recently developed titration and off-gas analysis (TOGA) sensor. The method is demonstrated using the data from a laboratory-scale sequencing batch reactor (SBR) operated under alternating anaerobic and aerobic conditions. The data analysis using the proposed method strongly indicates a coexistence of PAOs and GAOs in the system, which was independently confirmed by fluorescent in situ hybridization (FISH) measurement. The model-based analysis also allowed the identification of the respective acetate uptake rates by PAOs and GAOs, along with a number of kinetic and stoichiometric parameters involved in the PAO and GAO models. The excellent fit between the model predictions and the experimental data not involved in parameter identification shows that the parameter values found are reliable and accurate. It also demonstrates that the current anaerobic PAO and GAO models are able to accurately characterize the PAO/GAO mixed culture obtained in this study. This is of major importance as no pure culture of either PAOs or GAOs has been reported to date, and hence the current PAO and GAO models were developed for the interpretation of experimental results of mixed cultures. The proposed method is readily applicable for detailed investigations of the competition between PAOs and GAOs in enriched cultures. However, the fermentation of organic substrates carried out by ordinary heterotrophs needs to be accounted for when the method is applied to the study of PAO and GAO competition in full-scale sludges. (C) 2003 Wiley Periodicals, Inc.

Phylogeny of the Sporobolus indicus complex, based on internal transcribed spacer (ITS) sequences

The entire internal transcribed spacer ( ITS) region, including the 5.8S subunit of the nuclear ribosomal DNA ( rDNA), was sequenced by direct double-stranded sequencing of polymerase chain reaction (PCR) amplified fragments. The study included 40 Sporobolus ( Family Poaceae, subfamily Chloridoideae) seed collections from 14 putative species ( all 11 species from the S. indicus complex and three Australian native species). These sequences, along with those from two out-group species [ Pennisetum alopecuroides ( L.) Spreng. and Heteropogon contortus ( L.) P. Beauv. ex Roemer & Schultes, Poaceae, subfamily Panicoideae], were analysed by the parsimony method (PAUP; version 4.0b4a) to infer phylogenetic relationships among these species. The length of the ITS1, 5.8S subunit and ITS2 region were 222, 164 and 218 base pairs ( bp), respectively, in all species of the S. indicus complex, except for the ITS2 region of S. diandrus P. Beauv. individuals, which was 217 bp long. Of the 624 characters included in the analysis, 245 ( 39.3%) of the 330 variable sites contained potential phylogenetic information. Differences in sequences among the members of the S. pyramidalis P. Beauv., S. natalensis (Steud.) Dur & Schinz and S. jacquemontii Kunth. collections were 0%, while differences ranged from 0 to 2% between these and other species of the complex. Similarly, differences in sequences among collections of S. laxus B. K. Simon, S. sessilis B. K. Simon, S. elongatus R. Br. and S. creber De Nardi were 0%, compared with differences of 1-2% between these four species and the rest of the complex. When comparing S. fertilis ( Steud.) Clayton and S. africanus (Poir.) Robyns & Tourney, differences between collections ranged from 0 to 1%. Parsimony analysis grouped all 11 species of the S. indicus complex together, indicating a monophyletic origin. For the entire data set, pair-wise distances among members of the S. indicus complex varied from 0.00 to 1.58%, compared with a range of 20.08-21.44% among species in the complex and the Australian native species studied. A strict consensus phylogenetic tree separated 11 species of the S. indicus complex into five major clades. The phylogeny, based on ITS sequences, was found to be congruent with an earlier study on the taxonomic relationship of the weedy Sporobolus grasses revealed from random amplified polymorphic DNA ( RAPD). However, this cladistic analysis of the complex was not in agreement with that created on past morphological analyses and therefore gives a new insight into the phylogeny of the S. indicus complex.

Mitigated directness in Honglou meng: directive speech acts and politeness in eighteenth century Chinese

This paper is situated within a theoretical discussion that asserts a positive correlation between indirectness and politeness, and uses these claims as a springboard for an examination of polite ways of issuing directives in eighteenth century Chinese. On the basis of an analysis of directive speech acts from dialogue in the novel Honglou meng, it argues that the concept of indirectness, as it applies to the illocutionary transparency of individual speech acts, has no particular value in the culture and language of eighteenth century Chinese men. It is found that other linguistic devices such as particles, the reduplication of verbs, terms of address, and the presence and sequencing of supportive moves are far more significant to the communication of politeness. The findings suggest a need to rethink current theoretical positions on this subject and move beyond the analysis of individual speech acts to examine the role discourse structure and management play in the enactment of politeness. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Transações com partes relacionadas : determinantes e impactos no desempenho das empresas

A literatura internacional que analisa os fatores impactantes das transações com partes relacionadas concentra-se no Reino Unido, nos EUA e no continente asiático, sendo o Brasil um ambiente pouco investigado. Esta pesquisa tem por objetivo investigar tanto os fatores impactantes dos contratos com partes relacionadas, quanto o impacto dessas transações no desempenho das empresas brasileiras. Estudos recentes que investigaram as determinantes das transações com partes relacionadas (TPRs), assim como seus impactos no desempenho das empresas, levaram em consideração as vertentes apresentadas por Gordon, Henry e Palia (2004): (a) de conflitos de interesses, as quais apoiam a visão de que as TPRs são danosas para os acionistas minoritários, implicando expropriação da riqueza deles, por parte dos controladores (acionistas majoritários); e (b) transações eficientes que podem ser benéficas às empresas, atendendo, desse modo, aos objetivos econômicos subjacentes delas. Esta pesquisa apoia-se na vertente de conflito de interesses, com base na teoria da agência e no fato de que o cenário brasileiro apresenta ter como característica uma estrutura de propriedade concentrada e ser um país emergente com ambiente legal caracterizado pela baixa proteção aos acionistas minoritários. Para operacionalizar a pesquisa, utilizou-se uma amostra inicial composta de 70 empresas com ações listadas na BM&FBovespa, observando o período de 2010 a 2012. Os contratos relacionados foram identificados e quantificados de duas formas, de acordo com a metodologia aplicada por Kohlbeck e Mayhew (2004; 2010) e Silveira, Prado e Sasso (2009). Como principais determinantes foram investigadas proxies para captar os efeitos dos mecanismos de governança corporativa e ambiente legal, do desempenho das empresas, dos desvios entre direitos sobre controle e direitos sobre fluxo de caixa e do excesso de remuneração executiva. Também foram adicionadas variáveis de controle para isolar as características intrínsecas das firmas. Nas análises econométricas foram estimados os modelos pelos métodos de Poisson, corte transversal agrupado (Pooled-OLS) e logit. A estimação foi feita pelo método dos mínimos quadrados ordinários (MQO), e para aumentar a robustez das estimativas econométricas, foram utilizadas variáveis instrumentais estimadas pelo método dos momentos generalizados (MMG). As evidências indicam que os fatores investigados impactam diferentemente as diversas medidas de TPRs das empresas analisadas. Verificou-se que os contratos relacionados, em geral, são danosos às empresas, impactando negativamente o desempenho delas, desempenho este que é aumentado pela presença de mecanismos eficazes de governança corporativa. Os resultados do impacto das medidas de governança corporativa e das características intrínsecas das firmas no desempenho das empresas são robustos à presença de endogeneidade com base nas regressões com variáveis instrumentais.

Análise transcriptômica da interação mamoeiro-Papaya Meleira Virus

O mamoeiro (Carica papaya L.) é uma das fruteiras mais cultivadas nas regiões tropicais e subtropicais do mundo. O Brasil faz parte do grupo dos países que mais produzem e exportam mamão no mundo. O Espírito Santo e a Bahia são responsáveis por mais de 70% da área brasileira produtora deste fruto. Porém, doenças causadas por microrganismos infecciosos afetam de modo considerável sua produção. Entre as principais doenças, destaca-se a meleira do mamoeiro, causada pelo Papaya meleira virus (PMeV), que ainda não possui uma cultivar resistente. Interessantemente os sintomas somente são desencadeados após a frutificação. Os mecanismos moleculares envolvidos no desenvolvimento dos sintomas e na resposta de defesa da planta ao PMeV ainda não foram esclarecidos. Para entender os pontos chaves desta interação, que permitam o desenvolvimento de metodologias de melhoramento genético, um estudo transcriptômico foi abordado. A tecnologia RNA-seq foi usada para o sequenciamento do transcriptoma a partir de plantas com 3, 6 e 8 meses de idade após plantio, inoculadas e não inoculadas com o PMeV. Os genes diferencialmente expressos nos 3 tempos e nas duas condições foram preditos e analisados. Estas análises revelaram um padrão de expressão geral dos genes envolvidos nesta interação. Foram encontrados 21 genes com o perfil de expressão alterado nas plantas inoculadas exclusivamente nos seis meses de idade. Destes, 8 genes envolvidos em processos de respostas de defesa e morte celular, resposta ao estresse e resposta ao estímulo biótico e abiótico foram reprimidos; enquanto os demais (13 genes), envolvidos principalmente em processos metabólicos primários, biogêneses, diferenciação e ciclo celular, comunicação e crescimento celular, bem como processos envolvidos em reprodução, e desenvolvimento da floração, foram superexpressos. Estes resultados sugerem que, aos seis meses de idade, a planta é obrigada a alterar seu programa de expressão gênica, direcionando a resposta para os processos próprios do desenvolvimento, requeridos nesse estádio fisiológico, que primam sob a resposta ao estresse, fato que finalmente leva ao desenvolvimento dos sintomas.

Assessment of Laparoscopic Skills Performance: 2D Versus 3D Vision and Classic Instrument Versus New Hand-Held Robotic Device for Laparoscopy

Introduction and Objectives. Laparoscopic surgery has undeniable advantages, such as reduced postoperative pain, smaller incisions, and faster recovery. However, to improve surgeons’ performance, ergonomic adaptations of the laparoscopic instruments and introduction of robotic technology are needed. The aim of this study was to ascertain the influence of a new hand-held robotic device for laparoscopy (HHRDL) and 3D vision on laparoscopic skills performance of 2 different groups, naïve and expert. Materials and Methods. Each participant performed 3 laparoscopic tasks—Peg transfer, Wire chaser, Knot—in 4 different ways. With random sequencing we assigned the execution order of the tasks based on the first type of visualization and laparoscopic instrument. Time to complete each laparoscopic task was recorded and analyzed with one-way analysis of variance. Results. Eleven experts and 15 naïve participants were included. Three-dimensional video helps the naïve group to get better performance in Peg transfer, Wire chaser 2 hands, and Knot; the new device improved the execution of all laparoscopic tasks (P < .05). For expert group, the 3D video system benefited them in Peg transfer and Wire chaser 1 hand, and the robotic device in Peg transfer, Wire chaser 1 hand, and Wire chaser 2 hands (P < .05). Conclusion. The HHRDL helps the execution of difficult laparoscopic tasks, such as Knot, in the naïve group. Three-dimensional vision makes the laparoscopic performance of the participants without laparoscopic experience easier, unlike those with experience in laparoscopic procedures.

Estudo mutacional em tumor de Wilms por sequenciação de nova geração

O Tumor de Wilms (TW) é o tumor renal mais comum da infância, com uma incidência de 1 em ~10000 crianças. Esta patologia é de etiologia genética complexa e diversificada. No entanto, cerca de um terço dos doentes apresenta mutações somáticas associadas aos genes WT1, CTNNB1, TP53 e/ou AMER1. Assim, foi desenvolvido um painel de amplicões destes 4 genes para a identificação de mutações num grupo de doentes portugueses com TW, através de uma metodologia baseada na sequenciação de nova geração. As bibliotecas de DNA foram preparadas a partir de amostras de sangue periférico e tumor de 36 doentes com TW e sequenciadas no MiSeq. Foram identificadas alterações somáticas em 7 dos 36 (19,4%) doentes estudados. Conclui-se que a sequenciação de um painel de genes é um método rápido para a deteção de mutações somáticas quando desenhado com cuidado de forma a serem evitados problemas de perda de cobertura.

Diagnóstico molecular de cancros hereditários por sequenciação de nova geração: cancro da mama e cancro colorretal

O cancro da mama e o cancro colorretal constituem duas das principais causas de morte a nível mundial. Entre 5 a 10% destes casos estão associados a variantes germinais/hereditárias em genes de suscetibilidade para cancro. O objetivo deste trabalho consistiu em validar a utilização da sequenciação de nova geração (NGS) para identificar variantes previamente detetadas pelo método de Sanger em diversos genes de suscetibilidade para cancro da mama e colorretal. Foram sequenciadas por NGS 64 amostras de DNA de utentes com suspeita clínica de predisposição hereditária para cancro da mama ou colorretal, utilizando o painel de sequenciação TruSight Cancer e a plataforma MiSeq (Illumina). Estas amostras tinham sido previamente sequenciadas pelo método de Sanger para os genes BRCA1, BRCA2, TP53, APC, MUTYH, MLH1, MSH2 e STK11. A análise bioinformática dos resultados foi realizada com os softwares MiSeq Reporter, VariantStudio, Isaac Enrichment (Illumina) e Integrative Genomics Viewer (Broad Institute). A NGS demonstrou elevada sensibilidade e especificidade analíticas para a deteção de variantes de sequência em 8 genes de suscetibilidade para cancro colorretal e da mama, uma vez que permitiu identificar a totalidade das 412 variantes (93 únicas, incluindo 27 variantes patogénicas) previamente detetadas pelo método de Sanger. A utilização de painéis de sequenciação de genes de predisposição para cancro por NGS vem possibilitar um diagnóstico molecular mais abrangente, rápido e custo-eficiente, relativamente às metodologias convencionais.

Base molecular da hemocromatose hereditária não-clássica em Portugal

A Hemocromatose Hereditária (HH) é uma doença autossómica recessiva caracterizada pela absorção excessiva de ferro a nível intestinal e sua acumulação em órgãos vitais, podendo originar cardiomiopatia, cirrose e carcinoma hepatocelular. O correspondente diagnóstico molecular é obtido pela associação com genótipos específicos no gene HFE (homozigotia para p.Cys282Tyr ou heterozigotia composta p.Cys282Tyr/p.His63Asp). Contudo, nos países do sul da Europa, cerca de um terço dos doentes com diagnóstico clínico de HH não apresenta os referidos genótipos. Para identificar a base molecular da HH não-clássica em Portugal usaram-se metodologias de pesquisa geral de variantes genéticas (SSCP e dHPLC), Next-Generation Sequencing (NGS) e sequenciação de Sanger, cobrindo seis genes relacionados com o metabolismo do ferro em 303 doentes. Identificaram-se 69 variantes diferentes e de vários tipos, por ex. missense, nonsense, de splicing, que perturbam a transcrição do gene ou a regulação da tradução do mRNA. Seguidamente, realizaram-se estudos in silico e in vitro para esclarecer o significado etiológico de algumas das novas variantes. Concluiu-se que a base molecular desta patologia é bastante heterogénea e que a NGS é uma ferramenta adequada para efetuar a análise simultânea dos vários genes num grande número de amostras. Contudo, o estabelecimento da relevância clínica de algumas variantes requer a realização de estudos funcionais.

Estudo de dislipidemias familiares monogénicas raras

A dislipidemia é um distúrbio do perfil lipídico, seja por elevação ou diminuição de partículas lipídicas. O objetivo deste trabalho é fazer uma revisão dos casos com dislipidemia rara em estudo no Instituto Nacional de Saúde Doutor Ricardo Jorge, apresentando os dados clínicos e moleculares mais relevantes. O perfil lipídico foi determinado para cada caso índex e familiares e o estudo molecular dos genes envolvidos foi realizado por amplificação por PCR e sequenciação de Sanger. Foram estudados, ou está em curso o estudo, de 14 casos índex com os seguintes diagnósticos clínicos: Deficiência familiar em lipoproteína lípase (3), Lipodistrofia familiar parcial de Dunningan Tipo 2 (1), Deficiência em lípase ácida lisossomal (3), Abeta/hipobetalipoproteinemia (2), Deficiência em HDL (1), Hipertrigliceridemia autossómica recessiva (3), Sitosterolemia (1). O fenótipo clínico de cada caso índex é variável dependendo de cada condição. Foi encontrada a causa genética da doença em 8/14 doentes, estando os restantes ainda em estudo. Doentes com as várias dislipidemias raras apresentadas têm um risco acrescido de ter outras doenças graves como pancreatite, doença cardiovascular ou complicações neurológicas e devem, por esta razão, ser identificados o mais precocemente possível, de forma a minimizar ou prevenir os efeitos nefastos destas condições.

PHYLOViZ: phylogenetic inference and data visualization for sequence based typing methods

Background: With the decrease of DNA sequencing costs, sequence-based typing methods are rapidly becoming the gold standard for epidemiological surveillance. These methods provide reproducible and comparable results needed for a global scale bacterial population analysis, while retaining their usefulness for local epidemiological surveys. Online databases that collect the generated allelic profiles and associated epidemiological data are available but this wealth of data remains underused and are frequently poorly annotated since no user-friendly tool exists to analyze and explore it. Results: PHYLOViZ is platform independent Java software that allows the integrated analysis of sequence-based typing methods, including SNP data generated from whole genome sequence approaches, and associated epidemiological data. goeBURST and its Minimum Spanning Tree expansion are used for visualizing the possible evolutionary relationships between isolates. The results can be displayed as an annotated graph overlaying the query results of any other epidemiological data available. Conclusions: PHYLOViZ is a user-friendly software that allows the combined analysis of multiple data sources for microbial epidemiological and population studies. It is freely available at http://www.phyloviz.net.