gcodeml: A Grid-enabled Tool for Detecting Positive Selection in Biological Evolution

One of the important questions in biological evolution is to know if certain changes along protein coding genes have contributed to the adaptation of species. This problem is known to be biologically complex and computationally very expensive. It, therefore, requires efficient Grid or cluster solutions to overcome the computational challenge. We have developed a Grid-enabled tool (gcodeml) that relies on the PAML (codeml) package to help analyse large phylogenetic datasets on both Grids and computational clusters. Although we report on results for gcodeml, our approach is applicable and customisable to related problems in biology or other scientific domains.

eKnowledge Project: Developing and piloting a forum tool to support the collaborative construction of knowledge on the UOC's Virtual Campus

Final report of the eKnowledge's project, an online forum tool that offers consultants and students the chance to create spaces for asynchronous communication and collaboration.

Adaptive integral assessment package for the A2UN@ project

This paper presents a first approach of Evaluation Engine Architecture (EEA) as proposal to support adaptive integral assessment, in the context of a virtual learning environment. The goal of our research is design an evaluation engine tool to assist in the whole assessment process within the A2UN@ project, linking that tool with the other key elements of a learning design (learning task, learning resources and learning support). The teachers would define the relation between knowledge, competencies, activities, resources and type of assessment. Providing this relation is possible obtain more accurate estimations of student's knowledge for adaptive evaluations and future recommendations. The process is supported by usage of educational standards and specifications and for an integral user modelling

Traduir i interpretar les llengües de la immigració a Catalunya: cap a la formació i acreditació d’un perfil professional emergent

El projecte que sol•licitem és el resultat natural d’una recerca iniciada l’any 2008 pel grup de recerca MIRAS (Mediació i Interpretació: Recerca en l’Àmbit Social) de la Universitat Autònoma de Barcelona. La recerca del grup MIRAS ha tingut com a objectiu general, durant els darrers dos anys, la definició del perfil professional del traductor/intèrpret als serveis públics. Aquesta figura emergent i encara poc reconeguda al nostre país va començar a sorgir a partir del boom migratori de les darreres dècades a Catalunya com a resposta als problemes de comunicació freqüents entre la població nouvinguda i els serveis públics locals. Per a assolir l’objectiu esmentat, la primera fase de la recerca del grup MIRAS s’ha centrat en el disseny, distribució, buidatge, anàlisi i creuament de dades de 250 qüestionaris semioberts dirigits als tres principals agents implicats en la interacció comunicativa que estudiem: els traductors/intèrprets, els usuaris i els proveïdors dels serveis. Els resultats d’aquest estudi han demostrat, entre d’altres qüestions rellevants, la manca d’una formació específica per als traductors/intèrprets als serveis públics, així com una absència de regulació de la professió que aquests exerceixen. Un cop realitzat aquest primer estudi pilot, i en vista dels resultats obtinguts, ens sembla doncs evident que el següent pas de la nostra recerca ha d’anar orientat cap a la formació i regulació professional dels traductors/intèrprets als serveis públics. En concret, en el projecte que sol•licitem ens proposem dissenyar una formació especialitzada per a traductors/intèrprets als serveis públics que compleixi amb els següents tres prerequisits: a) estar oberta a tot tipus de persones, independentment del seu nivell d’estudis; b) oferir un ampli ventall de llengües, principalment les llengües de la immigració a Catalunya (per a una primera selecció d’aquestes llengües, vegeu informe demogràfic de la SIM de l’1 de gener de 2010 i resultats de l’estudi pilot de MIRAS), i c) conduir a una acreditació nacional que reguli l’exercici de la professió de traductor/intèrpret als serveis públics de Catalunya. La implementació d’un sistema d’acreditació, segon objectiu del projecte que presentem, és essencial ja que no només permetrà la regulació d’una professió fins avui poc o mal definida, sinó que també garantirà la qualitat dels serveis oferts per aquests professionals en el futur.

Fishery-induced selection on an Alpine whitefish: quantifying genetic and environmental effects on individual growth rate

Size-selective fishing, environmental changes and reproductive strategies are expected to affect life-history traits such as the individual growth rate. The relative contribution of these factors is not clear, particularly whether size-selective fishing can have a substantial impact on the genetics and hence on the evolution of individual growth rates in wild populations. We analysed a 25-year monitoring survey of an isolated population of the Alpine whitefish Coregonus palaea. We determined the selection differentials on growth rate, the actual change of growth rate over time and indicators of reproductive strategies that may potentially change over time. The selection differential can be reliably estimated in our study population because almost all the fish are harvested within their first years of life, i.e. few fish escape fishing mortality. We found a marked decline in average adult growth rate over the 25 years and a significant selection differential for adult growth, but no evidence for any linear change in reproductive strategies over time. Assuming that the heritability of growth in this whitefish corresponds to what was found in other salmonids, about a third of the observed decline in growth rate would be linked to fishery-induced evolution. Size-selective fishing seems to affect substantially the genetics of individual growth in our study population.

Stick insect genomes reveal natural selection's role in parallel speciation.

Natural selection can drive the repeated evolution of reproductive isolation, but the genomic basis of parallel speciation remains poorly understood. We analyzed whole-genome divergence between replicate pairs of stick insect populations that are adapted to different host plants and undergoing parallel speciation. We found thousands of modest-sized genomic regions of accentuated divergence between populations, most of which are unique to individual population pairs. We also detected parallel genomic divergence across population pairs involving an excess of coding genes with specific molecular functions. Regions of parallel genomic divergence in nature exhibited exceptional allele frequency changes between hosts in a field transplant experiment. The results advance understanding of biological diversification by providing convergent observational and experimental evidence for selection's role in driving repeatable genomic divergence.

Tackling self-selection into treatment and self-selection into the sample biases in VAA research

Self‐selection into treatment and self‐selection into the sample are major concerns of VAA research and need to be controlled for if the aim is to deduce causal effects from VAA use in observational data. This paper focuses on the methodological aspects of VAA research and outlines omnipresent endogeneity issues, partly imposed through unobserved factors that affect both whether individuals chose to use VAAs and their electoral behavior. We promote using Heckman selection models and apply various versions of the model to data from the Swiss electorate and smartvote users in order to see to what extent selection biases interfere with the estimated effects of interest.

Probation Revocation Project in Iowa's Sixth Judicial District, 2002

Sixth Judicial District Pilot Project treats probation violation hearings in the same manner as parole violation hearings. When a probationer is serving a suspended prison sentence, the project permits an administrative law judge to dispose of the case rather than requiring the District Court to adjudicate the violation.

Soil Nitrogen and Carbon Management Project, 2002

Report produced by Iowa Departmment of Agriculture and Land Stewardship

Sequencing and characterizing the genome of Estrella lausannensis as an undergraduate project: training students and biological insights.

With the widespread availability of high-throughput sequencing technologies, sequencing projects have become pervasive in the molecular life sciences. The huge bulk of data generated daily must be analyzed further by biologists with skills in bioinformatics and by "embedded bioinformaticians," i.e., bioinformaticians integrated in wet lab research groups. Thus, students interested in molecular life sciences must be trained in the main steps of genomics: sequencing, assembly, annotation and analysis. To reach that goal, a practical course has been set up for master students at the University of Lausanne: the "Sequence a genome" class. At the beginning of the academic year, a few bacterial species whose genome is unknown are provided to the students, who sequence and assemble the genome(s) and perform manual annotation. Here, we report the progress of the first class from September 2010 to June 2011 and the results obtained by seven master students who specifically assembled and annotated the genome of Estrella lausannensis, an obligate intracellular bacterium related to Chlamydia. The draft genome of Estrella is composed of 29 scaffolds encompassing 2,819,825 bp that encode for 2233 putative proteins. Estrella also possesses a 9136 bp plasmid that encodes for 14 genes, among which we found an integrase and a toxin/antitoxin module. Like all other members of the Chlamydiales order, Estrella possesses a highly conserved type III secretion system, considered as a key virulence factor. The annotation of the Estrella genome also allowed the characterization of the metabolic abilities of this strictly intracellular bacterium. Altogether, the students provided the scientific community with the Estrella genome sequence and a preliminary understanding of the biology of this recently-discovered bacterial genus, while learning to use cutting-edge technologies for sequencing and to perform bioinformatics analyses.

Slope processes in changing permafrost environments: a geomorphological and sedimentological approach

Estudi realitzat a partir d’una estada al Centro de Estudos Geograficos de la Universidade de Lisboa, Portugal, entre 2011 i 2012. En aquest grup he desenvolupat la meva recerca focalitzada en ambients polars en presència de permafrost, concretament centrada en l’extrem nord-occidental de la Península Antàrtica (Shetland del Sud) i a l’Alt Àrtic (Svalvard). Ambdós àrees han registrat un augment de temperatura molt significatiu les darreres dècades. La meva recerca ha contemplat l’anàlisi de registres sedimentaris (lacustres, eòlics, vessant) i la monitorització de processos geomorfològics actuals a fi efecte d’entendre la dinàmica ambiental present i passada (i.e. clima). Amb aquesta finalitat he realitzat tres campanyes de treball de camp a l’Antàrtida i dues a l’Àrtic. El posterior treball de laboratori i d’oficina està propiciant nombroses publicacions que donen fe dels èxits assolits. A més, cal enfatitzar altres activitats desenvolupades durant la BP-A: coneixement de com organitzar i gestionar una campanya antàrtica, docència universitària, participació en comitès, associacions i tribunals de tesis doctorals, organització i participació en nombroses conferències, treball de camp en noves àrees d’estudi, referee per revistes internacionals, etc. Tanmateix, la concessió del projecte de recerca HOLOANTAR, del qual en sóc l’Investigador Responsable, ha estat l’èxit més important d’aquesta estada. Aquest projecte m’està conferint la capacitat de gestionar i integrar la recerca de 16 investigadors de diferents nacionalitats des d’una perspectiva multidisciplinar. Tothora, cal remarcar que no s’ha assolit un dels èxits que pretenia el meu projecte de BP-A: la transferència del bagatge i coneixement adquirit al sistema de recerca català. Malgrat haver presentat la meva candidatura per un contracte BP-B per tal que aquest background après a l’estranger revertís a Catalunya, el procés de selecció emprat en la convocatòria ho ha impedit i m’obliga a continuar la meva recerca a l’estranger.

Hypoxia and vasculature in models of lung cancer: implications for targeted therapeutics

Estudi realitzat a partir d’una estada a la Stanford University School of Medicine. Division of Radiation Oncology, Estats Units, entre 2010 i 2012. Durant els dos anys de beca postdoctoral he estat treballant en dos projectes diferents. En primer lloc, i com a continuació d'estudis previs del grup, volíem estudiar la causa de les diferències en nivells d'hipòxia que havíem observat en models de càncer de pulmó. La nostra hipòtesi es basava en el fet que aquestes diferències es devien a la funcionalitat de la vasculatura. Vam utilitzar dos models preclínics: un en què els tumors es formaven espontàniament als pulmons i l'altre on nosaltres injectàvem les cèl•lules de manera subcutània. Vam utilitzar tècniques com la ressonància magnètica dinàmica amb agent de contrast (DCE-MRI) i l'assaig de perfusió amb el Hoeschst 33342 i ambdues van demostrar que la funcionalitat de la vasculatura dels tumors espontanis era molt més elevada comparada amb la dels tumors subcutanis. D'aquest estudi, en podem concloure que les diferències en els nivells d'hipòxia en els diferents models tumorals de càncer de pulmó podrien ser deguts a la variació en la formació i funcionalitat de la vasculatura. Per tant, la selecció de models preclínics és essencial, tant pels estudi d'hipòxia i angiogènesi, com per a teràpies adreçades a aquests fenòmens. L'altre projecte que he estat desenvolupant es basa en l'estudi de la radioteràpia i els seus possibles efectes a l’hora de potenciar l'autoregeneració del tumor a partir de les cèl•lules tumorals circulants (CTC). Aquest efecte s'ha descrit en alguns models tumorals preclínics. Per tal de dur a terme els nostres estudis, vam utilitzar una línia tumoral de càncer de mama de ratolí, marcada permanentment amb el gen de Photinus pyralis o sense marcar i vam fer estudis in vitro i in vivo. Ambdós estudis han demostrat que la radiació tumoral promou la invasió cel•lular i l'autoregeneració del tumor per CTC. Aquest descobriment s'ha de considerar dins d'un context de radioteràpia clínica per tal d'aconseguir el millor tractament en pacients amb nivells de CTC elevats.