DNA double strand break repair: a radiation perspective

SIGNIFICANCE:
Ionizing radiation (IR) can induce a wide range of unique deoxyribonucleic acid (DNA) lesions due to the spatiotemporal correlation of the ionization produced. Of these, DNA double strand breaks (DSBs) play a key role. Complex mechanisms and sophisticated pathways are available within cells to restore the integrity and sequence of the damaged DNA molecules.
RECENT ADVANCES:
Here we review the main aspects of the DNA DSB repair mechanisms with emphasis on the molecular pathways, radiation-induced lesions, and their significance for cellular processes.
CRITICAL ISSUES:
Although the main characteristics and proteins involved in the two DNA DSB repair processes present in eukaryotic cells (homologous recombination and nonhomologous end-joining) are reasonably well established, there are still uncertainties regarding the primary sensing event and their dependency on the complexity, location, and time of the damage. Interactions and overlaps between the different pathways play a critical role in defining the repair efficiency and determining the cellular functional behavior due to unrepaired/miss-repaired DNA lesions. The repair pathways involved in repairing lesions induced by soluble factors released from directly irradiated cells may also differ from the established response mechanisms.
FUTURE DIRECTIONS:
An improved understanding of the molecular pathways involved in sensing and repairing damaged DNA molecules and the role of DSBs is crucial for the development of novel classes of drugs to treat human diseases and to exploit characteristics of IR and alterations in tumor cells for successful radiotherapy applications.

Small leucine rich proteoglycan family regulates multiple signalling pathways in neural development and maintenance

The small leucine-rich repeat proteoglycan (SLRPs) family of proteins currently consists of five classes, based on their structural composition and chromosomal location. As biologically active components of the extracellular matrix (ECM), SLRPs were known to bind to various collagens, having a role in regulating fibril assembly, organization and degradation. More recently, as a function of their diverse proteins cores and glycosaminoglycan side chains, SLRPs have been shown to be able to bind various cell surface receptors, growth factors, cytokines and other ECM components resulting in the ability to influence various cellular functions. Their involvement in several signaling pathways such as Wnt, transforming growth factor-β and epidermal growth factor receptor also highlights their role as matricellular proteins. SLRP family members are expressed during neural development and in adult neural tissues, including ocular tissues. This review focuses on describing SLRP family members involvement in neural development with a brief summary of their role in non-neural ocular tissues and in response to neural injury.

A Cross-Layer Optimized Scheme and Its Application in Mobile Multimedia Networks with QoS Provision

To cope with the rapid growth of multimedia applications that requires dynamic levels of quality of service (QoS), cross-layer (CL) design, where multiple protocol layers are jointly combined, has been considered to provide diverse QoS provisions for mobile multimedia networks. However, there is a lack of a general mathematical framework to model such CL scheme in wireless networks with different types of multimedia classes. In this paper, to overcome this shortcoming, we therefore propose a novel CL design for integrated real-time/non-real-time traffic with strict preemptive priority via a finite-state Markov chain. The main strategy of the CL scheme is to design a Markov model by explicitly including adaptive modulation and coding at the physical layer, queuing at the data link layer, and the bursty nature of multimedia traffic classes at the application layer. Utilizing this Markov model, several important performance metrics in terms of packet loss rate, delay, and throughput are examined. In addition, our proposed framework is exploited in various multimedia applications, for example, the end-to-end real-time video streaming and CL optimization, which require the priority-based QoS adaptation for different applications. More importantly, the CL framework reveals important guidelines as to optimize the network performance

Antitussive drugs--past, present, and future

Cough remains a serious unmet clinical problem, both as a symptom of a range of other conditions such as asthma, chronic obstructive pulmonary disease, gastroesophageal reflux, and as a problem in its own right in patients with chronic cough of unknown origin. This article reviews our current understanding of the pathogenesis of cough and the hypertussive state characterizing a number of diseases as well as reviewing the evidence for the different classes of antitussive drug currently in clinical use. For completeness, the review also discusses a number of major drug classes often clinically used to treat cough but that are not generally classified as antitussive drugs. We also reviewed a number of drug classes in various stages of development as antitussive drugs. Perhaps surprising for drugs used to treat such a common symptom, there is a paucity of well-controlled clinical studies documenting evidence for the use of many of the drug classes in use today, particularly those available over the counter. Nonetheless, there has been a considerable increase in our understanding of the cough reflex over the last decade that has led to a number of promising new targets for antitussive drugs being identified and thus giving some hope of new drugs being available in the not too distant future for the treatment of this often debilitating symptom.

Turning Indium Oxide into a Superior Electrocatalyst:Deterministic Heteroatoms

The efficient electrocatalysts for many heterogeneous catalytic processes in energy conversion and storage systems must possess necessary surface active sites. Here we identify, from X-ray photoelectron spectroscopy and density functional theory calculations, that controlling charge density redistribution via the atomic-scale incorporation of heteroatoms is paramount to import surface active sites. We engineer the deterministic nitrogen atoms inserting the bulk material to preferentially expose active sites to turn the inactive material into a sufficient electrocatalyst. The excellent electrocatalytic activity of N-In2O3 nanocrystals leads to higher performance of dye-sensitized solar cells (DSCs) than the DSCs fabricated with Pt. The successful strategy provides the rational design of transforming abundant materials into high-efficient electrocatalysts. More importantly, the exciting discovery of turning the commonly used transparent conductive oxide (TCO) in DSCs into counter electrode material means that except for decreasing the cost, the device structure and processing techniques of DSCs can be simplified in future.

Metallosupramolecular Materials for Electronic Applications: Molecular Boolean Computation

It is an exciting era for molecular computation because molecular logic gates are being pushed in new directions. The use of sulfur rather than the commonplace nitrogen as the key receptor atom in metal ion sensors is one of these directions; plant cells coming within the jurisdiction of fluorescent molecular thermometers is another, combining photochromism with voltammetry for molecular electronics is yet another. Two-input logic gates benefit from old ideas such as rectifying bilayer electrodes, cyclodextrin-enhanced room-temperature phosphorescence, steric hindrance, the polymerase chain reaction, charge transfer absorption of donor–acceptor complexes and lectin–glycocluster interactions. Furthermore, the concept of photo-uncaging enables rational ways of concatenating logic gates. Computational concepts are also applied to potential cancer theranostics and to the selective monitoring of neurotransmitters in situ. Higher numbers of inputs are also accommodated with the concept of functional integration of gates, where complex input–output patterns are sought out and analysed. Molecular emulation of computational components such as demultiplexers and parity generators/checkers are achieved in related ways. Complexity of another order is tackled with molecular edge detection routines.

Strange, But True? Object-oriented Programming Is Best Taught, And Learnt, While Sitting On The Floor.

There is a perception amongst some of those learning computer programming that the principles of object-oriented programming (where behaviour is often encapsulated across multiple class files) can be difficult to grasp, especially when taught through a traditional, didactic ‘talk-and-chalk’ method or in a lecture-based environment.
We propose a non-traditional teaching method, developed for a government funded teaching training project delivered by Queen’s University, we call it bigCode. In this scenario, learners are provided with many printed, poster-sized fragments of code (in this case either Java or C#). The learners sit on the floor in groups and assemble these fragments into the many classes which make-up an object-oriented program.
Early trials indicate that bigCode is an effective method for teaching object-orientation. The requirement to physically organise the code fragments imitates closely the thought processes of a good software developer when developing object-oriented code.
Furthermore, in addition to teaching the principles involved in object-orientation, bigCode is also an extremely useful technique for teaching learners the organisation and structure of individual classes in Java or C# (as well as the organisation of procedural code). The mechanics of organising fragments of code into complete, correct computer programs give the users first-hand practice of this important skill, and as a result they subsequently find it much easier to develop well-structured code on a computer.
Yet, open questions remain. Is bigCode successful only because we have unknowingly predominantly targeted kinesthetic learners? Is bigCode also an effective teaching approach for other forms of learners, such as visual learners? How scalable is bigCode: in its current form can it be used with large class sizes, or outside the classroom?

Using Answer Set Programming for Solving Boolean Games

Boolean games are a framework for reasoning about the rational behaviour of agents, whose goals are formalized using propositional formulas. They offer an attractive alternative to normal-form games, because they allow for a more intuitive and more compact encoding. Unfortunately, however, there is currently no general, tailor-made method available to compute the equilibria of Boolean games. In this paper, we introduce a method for finding the pure Nash equilibria based on disjunctive answer set programming. Our method is furthermore capable of finding the core elements and the Pareto optimal equilibria, and can easily be modified to support other forms of optimality, thanks to the declarative nature of disjunctive answer set programming. Experimental results clearly demonstrate the effectiveness of the proposed method.

O ensino e a aprendizagem dos números racionais e a utilização de materiais manipuláveis

Relatório de Estágio para obtenção do grau de Mestre em Ensino do 1.º Ciclo do 2.º Ciclo do Ensino Básico. Orientador: Bento Cavadas. Coorientadora:Neusa Branco

Trabalhar com grupos de diferentes idades – no jardim de infância e na escola : a influência da heterogeneidade, em termos etários, na aprendizagem das crianças

Relatório de estágio apresentado para obtenção do grau de Mestre em educação pré-escolar e ensino do 1º ciclo do ensino básico

Desenvolvimento de sensores de fibra óptica para monitorização de compostos orgânicos voláteis em ambientes industriais

O objectivo geral deste trabalho consistiu no desenvolvimento de novos sensores químicos de fibra óptica (OF) para análise de compostos orgânicos voláteis (VOCs) em ambientes industriais. A componente de detecção dos sensores desenvolvidos é constituída por uma pequena secção de fibra óptica revestida com um filme de polímero. A morfologia dos filmes poliméricos foi analisada e caracterizada por microscopia electrónica de varrimento (SEM), sendo a espessura dos filmes determinada por espectroscopia de retrodispersão de Rutherford (RBS, acrónimo do inglês Rutherford backscattering spectrometry). O desempenho analítico dos sensores de OF foi avaliado relativamente a diferentes parâmetros operacionais, tais como, concentração da solução de revestimento, técnica de deposição do filme polimérico, temperatura da célula de injecção, temperatura de cura do material polimérico, caudal do gás de arraste, comprimento de onda e frequência de funcionamento do laser, configurações estruturais da célula de injecção e do tubo analítico. Foram desenvolvidos dois sensores de OF a operar na região do infravermelho para determinação de diferentes classes de VOCs, nomeadamente hidrocarbonetos aromáticos, clorados e alifáticos, além de álcoois. Os sensores de OF desenvolvidos apresentaram adequadas características analíticas em termos de sensibilidade, linearidade, repetitibilidade e reprodutibilidade do sinal analítico, sendo o tempo de resposta de aproximadamente 30 segundos. Foi também desenvolvido um sensor de OF para especiação de benzeno, tolueno e o-xileno a operar na região do visível (635 - 650 nm), tendo sido aplicado à análise de amostras reais de ar de uma indústria de solventes. Relativamente à monitorização de VOCs em ambientes industriais, foi desenvolvido um sensor de OF para monitorização in situ e de forma remota (até uma distância máxima de 60 metros do local de amostragem) de benzeno, tolueno, etilbenzeno, p-xileno, m-xileno e o-xileno (BTEX), utilizando um díodo laser a 1550 nm. O desempenho analítico do sensor desenvolvido foi comparado, para a determinação de BTEX, com a cromatografia gasosa acoplada à detecção com ionização de chama (GC-FID). Foram ainda desenvolvidos dois detectores de fibra óptica acoplados a um cromatógrafo de gás para especiação de álcoois e hidrocarbonetos aromáticos. A metodologia desenvolvida baseada em cromatografia gasosa acoplada a um detector de fibra óptica (GC-OF) foi aplicada à análise de amostras reais de ar de uma indústria de solventes, comparando os respectivos resultados com os obtidos por GC-FID. Por fim foi efectuado um estudo visando a obtenção de um modelo geral para a resposta analítica dos sensores de fibra óptica desenvolvidos.

Aprendizagem e representações da língua portuguesa por lusodescendentes

O papel da língua portuguesa (LP) em contexto migratório não tem ocupado as agendas investigativas; os estudos existentes não focam a natureza da LP dentro das próprias Associações nem a forma como elas colidem ou são consistentes com as representações dos membros das comunidades e com as representações dos professores e lusodescendentes que circulam dentro das próprias Associações. Neste estudo, colocamos o enfoque no ensino-aprendizagem da LP em contexto associativo em França (região parisiense) - mais concretamente, na transmissão de uma história e de uma língua ao longo de três gerações de lusodescendentes, tendo como referência um território de origem – real ou imaginário. Visamos, em particular, mais em concreto, mostrar como a LP, em contacto com outra língua, evolui de forma mais ou menos (des)equilibrada, criando um sistema linguístico híbrido que o ensino-aprendizagem, em contexto alargado, procura preencher. As relações entre práticas langagières e processos de identificação dos jovens da região parisiense foram analisadas na dialéctica do Mesmo e do Outro com o principal intuito de problematizar a forma como os lusodescendentes vivem as representações linguísticas de (des)valorização que o Outro concebe e lhes reenvia. Os dois pólos de referência identitária – o país de origem da família e a França – parecem atrair-se e repelir-se. Para além disso, da análise das referidas práticas langagières, sobressai um bricolage identitário e linguístico permanente, que se acomoda a uma vivência por vezes difícil de assumir. Procedemos à identificação dos diferentes factores: o estatuto da LP em contexto associativo e as suas dimensões ideológicas; os objectivos do ensino-aprendizagem; o perfil linguístico do lusodescendente e a construção do conhecimento profissional dos professores que aí leccionam, que informa e fundamenta as suas práticas, o que vem configurar um processo de elevada complexidade. No âmbito desta investigação mista (qualitativa e quantitativa), levada a cabo, desde 2003, é, assim, nossa intenção, evidenciar a produtividade da investigação sobre esta temática, no sentido de problematizar a consciencialização do ensino-aprendizagem da LP. Como conclusões principais salientamos o papel inquestionavelmente relevante das Associações no desenvolvimento das competências de compreensão e comunicação em LP, mas que carecem de reconhecimento e de apoio orçamental. Estas são objecto de diversas polémicas, acusadas de serem a causa do encerramento de turmas de português no sistema educativo oficial francês e catalogadas de exclusão e isolamento. Este ensino-aprendizagem quer valorizar a partilha de um contexto sociocultural que permite aos lusodescendentes a interacção e a comunicação como também uma certa valorização da identidade cultural portuguesa extra muros. As Associações trabalham a motivação dos lusodescendentes para que estes não abandonem nem a língua nem a cultura. Terminamos procurando, de algum modo, dar um contributo, quanto ao ensino da LP, na valorização e promoção do seu ensino nas Comunidades.

O papel das ferramentas didácticas nas práticas docentes de escrita: a análise do objecto ensinado numa sequência didáctica do texto de opinião no ensino básico

Acompanhando o crescente e recente interesse pela actividade do professor em sala de aula, esta investigação visa analisar, grosso modo, o papel assumido pelas ferramentas didácticas quer nas práticas docentes propriamente ditas quer no objecto efectivamente ensinado em sala de aula. Procuramos analisar, em síntese, de que forma a introdução de uma nova ferramenta de ensino – uma sequência didáctica – a mobilizar, in loco, pelo professor poderá gerar transformações não só nos próprios procedimentos de ensino do professor como também na própria forma como o objecto de ensino é (re)configurado no seio das interacções didácticas. Esta é, assim, a questãochave da nossa pesquisa, fundada em diferentes mas complementares correntes teóricas. De molde a procurar obter uma resposta a tal interrogação, desenhámos uma investigação em redor, concretamente, do ensino da escrita do texto de opinião, em turmas de sexto ano de escolaridade, que se desenrolou em duas grandes fases: i) numa primeira, cada professor ensina o objecto como lhe apraz; ii) numa segunda, cada professor procede, de novo, ao ensino desse objecto, mas, agora, com a nova ferramenta didáctica (a sequência didáctica) que a cada um é dada pela investigadora. A recolha dos dados efectuou-se mediante a gravação audiovisual das próprias aulas, realizando-se também entrevistas várias, com propósitos distintos, aos professores, antes e após cada uma das supracitadas fases. Os resultados demonstram a existência de uma série de transformações quer no plano das práticas dos professores quer no âmbito do objecto efectivamente ensinado. No entanto, foi também possível identificar aspectos vários em que a mudança não ocorreu ou, pelo menos, não foi significativa. Perante estes resultados, lançámo-nos ainda na formulação de determinadas perguntas, pistas para futuras investigações, cuja pertinência se nos afigura evidente, se se quiser reequacionar o papel das ferramentas didácticas no trabalho, em sala de aula, do professor.

Avaliação imobiliária: entre a ciência da avaliação e a arte da apreciação

Recentemente a avaliação imobiliária levou ao colapso de instituições financeiras e à crise no Subprime. A presente investigação pretende contribuir para perceber quais os factores preponderantes na avaliação imobiliária. O trabalho aborda a problemática da assimetria de informação, os diferentes métodos de avaliação imobiliária e a importância das externalidades. Empiricamente há diversos casos analisados através do uso da metodologia da Regressão Linear, Análise de Clusters e Análise de Componentes Principais da Análise Factorial. O primeiro caso analisado é direccionado à avaliação das externalidades, onde os resultados indicam que as externalidades positivas principais são as seguintes: as vistas de marina são mais valorizadas que as vistas de mar, as vistas frontais são mais valorizadas que as vistas laterais e existem diferenças de valorização ao nível do piso de acordo com o tipo de habitação (residência ou férias). O segundo estudo analisa como o método do rendimento ajuda na explicação da realidade portuguesa, no qual foram obtidos três clusters de rendas e três clusters de yields para cada uma das amostras. Os resultados demonstram que: (a) ambos os clusters, das yields e das rendas são formados por diferentes elementos (b) que o valor da oferta é explicado pelo método do rendimento, pelo cluster das yields e pela densidade populacional. No terceiro estudo foram inquiridos 427 indivíduos que procuravam apartamento para residência. A partir da Análise de Componentes Principais da Análise Factorial efectuada obtiveram-se sete factores determinantes na procura de apartamento: as externalidades negativas, as externalidades positivas, a localização de negócios no rés-do-chão do edifício de apartamentos, os interesses racionais de proximidade, as variáveis secundárias na utilização do edifício, as variáveis de rendimento e as variáveis de interesses pessoais. A principal conclusão é que como é uma área transdisciplinar, é difícil chegar a um único modelo que incorpore os métodos de avaliação e as diferentes dinâmicas da procura. O avaliador, deve analisar e fazer o seu scoring, tendo em conta o equilíbrio entre a ciência da avaliação e a arte da apreciação.

Habilidades sociais, bem-estar psicológico e rendimento escolar

O propósito do presente estudo foi o de examinar o impacto da implementação de um programa de desenvolvimento de habilidades sociais no bem-estar psicológico (BEP) e no rendimento escolar numa amostra de estudantes adolescentes portugueses. Para aferir o BEP, foi utilizada a versão portuguesa de 30 itens para adolescentes das escalas de Ryff; o rendimento escolar foi aferido com recurso às avaliações finais de cada período letivo. O programa utilizado baseou-se no desenvolvimento das habilidades sociais de comunicação, assertividade e resolução de problemas, durante o ano letivo numa frequência semanal de 45 minutos nas aulas de Formação Cívica, em estudantes do 7º e 8º anos de escolaridade. Os dados longitudinais foram analisados através da estatística não paramétrica, recorrendo aos testes Wilcoxon-Mann-Whitney correlação de Spearman do programa SPSS®, versão 20.0. Os resultados mostram impacto do programa de desenvolvimento de habilidades sociais nas dimensões do BEP – autoaceitação, relações positivas com os outros, domínio do meio, crescimento pessoal, objetivos na vida e no BEP global em um ou mais momentos do pós teste. Os resultados demonstram igualmente correlações positivas entre as dimensões do BEP – autonomia, autoaceitação, domínio do meio, objetivos na vida e do BEP global e o rendimento escolar, em três ou mais momentos observados.